УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ ПОЛОСОВОГО ПРОКАТА Российский патент 2009 года по МПК B21B41/10 

Изобретение относится к оборудованию для производства труб, а точнее к устройству для накопления полосового проката, и наиболее эффективно может быть использовано в непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах.

В непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах, а также в агрегатах для нанесения покрытий возникает необходимость сварки полос концов рулонов, время цикла которых в зависимости от вида сварки (дуговая, плазменная, непрерывным оплавлением) и площади поперечного сечения составляет 0,5-3 минуты.

Для безостановочной работы вышеперечисленных агрегатов, с учетом скорости сварки или профилирования, равной 15-110 м/мин, необходимо накопить достаточную длину полосы в накопительных устройствах для выполнения стыковки рулонов.

Известно устройство для накопления полосового проката (см. патент Франции №1202297, Кл. B21D, заявл. 13.03.58 г., опубл. 08.01.60 г.). Известное устройство содержит петлевые ямы для размещения петель полосы, подвешенных на роликах приводного цепного транспортера, задающие и тянущие ролики, средство формирования переменного шага петель.

Недостатками известного устройства для накопления полосового проката являются сложность конструкции, большие габариты, металлоемкость и стоимость изготовления и эксплуатации.

При использовании этой конструкции, например, при производстве трубы диаметром 530 мм при толщине стенки 12,7 мм и скорости сварки 30 м/мин размеры накопительной ямы составят:

ширина 2000 мм;

высота 14000 мм;

длина 52000 мм.

При этом наибольшая масса накопленной ленты составит 35 т. При длине ленты в рулоне 210 м и скорости нагона 60 м/мин в элементах механического оборудования и фундамента данного накопителя с циклом 7 мин возникнут значительные циклические динамические нагрузки, которые приведут к быстрому разрушению механического оборудования и фундамента ямы. Поэтому данная конструкция накопителя может быть использована только для малогабаритной и легкой полосы.

Из известных устройств для накопления полосового проката наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в а.с. СССР №186951, Кл. В21В 41/10, заявл. 29.04.63 г., опубл. 11.10.1966 г.

Это устройство для накопления полосового проката содержит петлевые ямы, установленные в шаговом порядке на поперечных балках корпуса, несущие тянущие, боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики. Нижние ролики каждой нечетной пары тянущих роликов выполнены неприводными и откидывающимися с помощью гидроцилиндров, закрепленных на стенках ямы. В вертикальных боковых стенках петлевой ямы закреплены направляющие, по которым могут перемещаться в вертикальном направлении каретки с натяжными роликами, подвешенные на цепях.

Недостаток известной конструкции устройства для накопления полосового проката заключается в недостаточной надежности и долговечности его работы из-за низкой ремонтопригодности, так как направляющие кареток и гидроцилиндры поворота нижних тянущих роликов размещены на стенках вертикальной петлевой ямы, имеющей глубину 10-15 м.

Другими недостатками этой конструкции устройства являются сложность конструкции, высокая металлоемкость и стоимость изготовления и эксплуатации, а также невозможность его использования для накопления полосового проката толщиной 10-12,7 мм.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для накопления полосового проката, позволяющего повысить надежность и долговечность его работы, обеспечить накопление полосового проката широкого диапазона толщин и увеличить объем накапливаемого проката.

Следующей задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости и стоимости изготовления и эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для накопления полосового проката, содержащее петлевые ямы, корпусы, несущие тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, согласно изобретению снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, а корпусы, несущие тянущие, боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики смонтированы с возможностью перемещения по упомянутым направляющим в направлении перемещения полосы с помощью предусмотренных на них пар холостых и приводных колес. Кроме того, нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости и с жесткой фиксацией в крайних положениях.

Такое конструктивное выполнение устройства для накопления полосового проката позволит повысить его надежность и долговечность, снизить габариты и металлоемкость, обеспечить накопление полосового проката в широком диапазоне толщин без увеличения уровня остаточных напряжений при перегибах и увеличить объем накапливаемого полосового проката.

Это достигается за счет оснащения петлевых ям размещенной по их контуру и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, позволяющей повысить жесткость и надежность крепления оборудования на фундаменте. Такое техническое решение позволяет предотвратить поломки как оборудования всего устройства, так и фундамента. При этом снижается стоимость технического обслуживания и ремонта.

Выполнение корпусов, несущих тянущие боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы с помощью предусмотренных на них приводных и холостых колес дает возможность за счет раздвижения корпусов с роликами увеличить шаг между тянущими роликами перед заполнением ямы наиболее толстой полосой, а следовательно, увеличить объем накопления полосы в данной яме, а раздвижение в конце выбора полосы из ямы увеличить радиус гиба полосы до величины, когда исключается ее пластический изгиб.

Выполнение нижних опорных роликов с каждой стороны корпуса с возможностью поворота в вертикальной плоскости и жесткой фиксации в крайних положениях дает возможность изменять радиус размещения полосы на опорных роликах, что дает возможность при меньшей толщине полосы иметь меньший радиус ее перегиба в петлевой яме, сохранив наибольший запас полосы без перемещения корпусов с роликами относительно исходного положения в процессе работы устройства.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи,

где на фиг.1 изображено устройство для накопления полосового проката, продольный разрез;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - место Б на фиг.2;

на фиг.4 - место В на фиг.1;

на фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг.2.

Устройство для накопления полосового проката содержит, например, семь петлевых ям 1 с перемычками 2. По контуру петлевых ям 1 на фундаменте закреплена рама 3, состоящая из составных Н-образных элементов 4, на которых в верхней части плоскости установлены направляющие 5.

В шаговом порядке по оси перемычек 2 с возможностью перемещения по направляющим 5 в направлении движения полосы с помощью пар холостых 6 и приводных 7 колес смонтированы корпусы, на которых размещены тянущие 8, боковые направляющие 9, средние 10 и нижние 11 опорные холостые ролики.

Корпусы, несущие ролики 8, 9, 10, 11, выполнены из центральной части 12 и шарнирно закрепленных по обе стороны от нее боковых частей 13, имеющих возможность поворота в вертикальной плоскости вокруг горизонтальных осей 14 и жесткую фиксацию в крайних положениях с помощью штырей 15. На боковых частях 13 каждого корпуса расположены нижние опорные холостые ролики 11. При верхнем положении нижних опорных роликов 11 полоса размещается на большем радиусе упругого гиба r₁ (например, для толщины полосы более 10 мм он не должен быть менее 2250 мм), а при нижнем - на меньшем радиусе упругого гиба r₂ (для толщины полосы не более 10 мм он не должен быть менее 1650 мм). Входные 16 и выходные 17 приводные тянущие ролики, боковые направляющие 18, средние 19 и нижние 20 опорные холостые ролики смонтированы на неподвижных корпусах 21. Нижние опорные холостые ролики 20 неподвижно размещены на большем радиусе упругого гиба r₁.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая в устройство полоса 22 заправляется в тянущие входные ролики 16 и центрируется боковыми направляющими роликами 18. Затем по средним 19 и нижним опорным роликам 20 полоса направляется в первую петлевую яму (I) и укладывается по ее контуру, далее через корпусы с роликами 10, 11, 12, 13 проходит последовательно через все петлевые ямы (II-VII) и выдается на выходные тянущие ролики 17.

Электродвигатели привода тянущих роликов 8 имеют регулируемую скорость вращения, что позволяет иметь разные скорости движения полосы 22 при заправке накопителя, установившемся технологическом процессе (при сварке, травлении) и двойной, по сравнению с технологической, скоростью при нагоне.

При заправке, установившемся технологическом процессе, нагоне более тонкой полосы (1-6 мм) нижние опорные холостые ролики 11 находятся в нижнем зафиксированном положении (на меньшем радиусе r₂), а корпуса с роликами 8, 9, 10, 11 размещены в шаговом порядке по осям перемычек 2 и в процессе работы неподвижны. Возможны две схемы работы накопителя. При первом варианте во время остановки заднего конца полосы для стыковки полоса поочередно выбирается из всех ям (I-VI) за исключением VII, откуда лента выбирается в последнюю очередь. При работе накопителя по второму варианту полоса выбирается поочередно из VII-II и наконец из I ямы. При работе по второй схеме электродвигатели тянущих роликов 8 загружены больше, чем при работе по первой схеме.

При работе накопителя с более толстой полосой (7-12,7 мм) нижние опорные холостые ролики 11 находятся в верхнем зафиксированном положении (на большем радиусе r₁).

Отличие в работе накопителя в этом случае заключается в том, что для исключения возникновения в теле полосы 22 пластических деформаций в моменты заполнения или полной выборки запаса полосы каждой ямы включаются электродвигатели вращения приводной пары колес 7 корпусов для увеличения расстояния между осями тянущих роликов 8. Оно становится большим по сравнению с шагом (расстоянием) по осям перемычек 2.

После заполнения или выбора запаса полосы в каждой яме и в установившемся технологическом процессе корпусы с роликами 8, 9, 10, 11 занимают исходное положение (оси тянущих роликов 8 совпадают с осями перемычек 2).

Предложенное выполнение накопителя по сравнению с известными позволит сократить габариты и металлоемкость, повысить надежность и долговечность и исключить возможность возникновения остаточных напряжений в теле полосы.

Изобретение может быть использовано в непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах. Устройство содержит петлевые ямы с перемычками и корпусы. Корпусы имеют тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики. Устройство снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими. Корпусы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы посредством размещенных на них пар холостых и приводных колес. Нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости с жесткой фиксацией в крайних положениях. Изобретение позволит повысить надежность и долговечность, сократить габариты и металлоемкость, а также обеспечить накопление полосового проката широкого диапазона толщин и увеличить объем накапливаемого проката. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для накопления металлической полосы, содержащее петлевые ямы, корпусы, несущие тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, а корпусы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы посредством размещенных на них пар холостых и приводных колес.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости с жесткой фиксацией в крайних положениях.