Прокатная клеть с многовалковым калибром Советский патент 1983 года по МПК B21B13/10 

Изобретение относится к прокатно му производству в черной и цветной металлургии, а именно к конструкциям прокатных клетей. . Иэвеетиа прокатная клеть с много валковым калибром, включапцая стаНину с установленными в ее расточках опорными валками, два из которы регулируемые, и контактирующими с ними рабочими валками, размещенными вместе с валковой арматурой в смен ном корпусе. Компенсацию износа и переточек валков производят посредством нажимных клиновых устройств на двух регулируемых опорных валках и перемещением сменного корпуса по оси прокатки . Наиболее близкой к изобретению является прокатная клеть с многовалковым калибром, включающая станину, приводные и неприводные опорные валки, взаимодействующие с ними своими кольцевыми опорными поверхностями рабочие валки, установленны на подшипниках в именном корпусе, и меньшей мере одно эксцентриковое на жимное устройство с приводом и регу лируемым упором с сухарем Сз. I К недостаткам такой прокатной кл ти относится сложность конструкции, большие затраты времени на настройку калибра и сложность компенсации износа и переточек опорных и рабочи валков. Наличие нажимных устройств на вс опорных валках приводит к резкому усложнению системы их привода и со ответственно из-за наличия зазоров в кинематической цепи и нестабильности скорости приводов - к неравно мерной .по времени и усилию сборке калибра. По этим же причинам сложно обеспечить стабильность, положения линии прокатки и компенсировать износ и переточку валков. Цель изобретения - упрощение ,кон струкции клети, уменьшение времени настройки и повышение точности-настройки и долговечности клети. Поставленная цель достигается те что в прокатной клети с многовалковым к гшибром, включак)щей станину, приводные и неприводные опорные вал ки, взаимодействующие с. ними своими кольцевыми опорньми поверхностями рабочие валки, установленные на под шипниках в сменном корпусе и по мен шеймере одно эксцентриковое нажимное устройство с приводом и регулируемым упором с сухарем, приводные опорные вгшки с каждой стороны снаб жены планетарными редукторами, корпуса которых жестко скреплены с подушками приводных и с помощью цевоч ного . зацепления - с подушками неприводных опорных валков, при этом водило с сателлитами каждого планетарного редуктора снабжено Устройствами его фиксации относительно станины и устройством включения цевочного зацепления, и оба устройства установлены на ступице водила соосно i с приводным опорным валком. Сухарь регулируемого упора закреплен на корпусе соответствующего планетарного редуктора и смещен относительно упора на величину расчетного износа валков. Ыеприводные опорные валки снабжены дисками с роликами, установленными на корпусах редукторов на подшипниках, а взаимодействующие с дисками колеса цевочного зацепления скреплены с подушками, неприводных опорных , валков, причем диски с роликами снабжены муфтами их соединения с водилами планетарных редукторов. Полумуфта устройства фиксации водила смонтирована на ступице водила на подшипнике и взаимодействует с зубчатым кольцом-фиксатором, которым снабжена станина, и полумуфтой, установленной на ступице водила подвижно в осевом направлении. Устройства включения подушек неприврдных опорных валков и фиксации водила снабжены кольцс м, в расточках которого установлены упругие элементы, при этом кольцо жестко скреплено с водилом и установлено на ступице водила между полумуфтами устройств включения и фиксации. Кроме того, колесо .цевочного зацепления соединено с подушками неприводного опорного валка с возможностью перемещения в осевом направлении за счет установки между колесом и подушкой упругого элемента. На фиг. 1 приведена клеть, попе-, речный разрез, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1) ( с частичными разрезами отдельных .узлоц, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1(По нажимному устройству). Прокатная клеть Ьостоит из станины 1, смонтированных в ее расточках неприводных вертикальных 2. и приводных горизонтальных 3 опорных валков, рабо-. чих валков. 4 на подшипниках в сменном корпусе 5, эксцентриковых нажим.ных устройств 6 с регулируемьми упорами 7 и устройствами включения в виде полумуфт 8-11. . Эксцентриковое нгикимное устройство б содержит зубчатое колесо 12, жестко скрепленное с валом опорного валка 3, сателлиты 13 с водилом14, корпус 15, диск 16 с роликами 17, цевочное колесо 18 и упругий элемент 19, Подушка 20 относится как к опорному-валку 3, так и нажимному устройстру б. Внутренняя расточка, подушки 20 эксцентрична ее наружному диаметру. Зубчатое колесо 12 входит в зацепление с сателлитами 13, оси которьО 4 скреплены с водилом 14. Последнее . установлено на подшипнике 21 в корпусе 15, который соединен с подУшко 20 опорного валка 3. На корпусе 15 на подшипнике 22 смонтирован диск 1 с роликами 17, сопрягаемый с цевочным колесом 18, закрепленным на подушке 23 вертикального опорного вал ка 2. Мезкду цевочным колесом 18 и подушкой 23 вертикального валка 2 смонтирован упругий элемент 19, йа пример эластомер. Корпус 15 жестко соединен с подушкой 20 горизонтального опорного . валка 3. Водило 14 снабжено шлицами так же, как и полумуфты 8 и 9 уст-ройств включения. Кроме того, на то цовой поверхности.диска 16 с роликами 17 и полумуфты 9 выполнено зуб чатое зацепление, например мышиный зуб. Конструкция полумуфты 8 анало гична полумуфте 9. На шлицах водила 14 Между полумуфтами 8 и 9 смонтировано кольцо 2 с регулируемыми упругими элементами например пружинами 25, контактирую«ими с полумуфтами 8 и 9. В осевом направлении кольцо 24 относительно водила 14 зафиксировано жестко, а полумуфты 8 и 9 могут перемещаться вдоль оси водила 14 посредствсял системы рычагов 26 и 21 к полумуфты 11 jc электромд;нитами 28 и 29. Устройство включения состоит из полумуфты 11, смонтированной на водиле 14 на подшипнике 30 и снабженной на торце зубчатым зацеплением, например мышиный эуб. Полумуфта 10 находится в зацеплении с кольцом фик сатора 31, закрепленного в пазах ста нины 1.. На корпусе редуктора 15 закреплен регулируемый сухарь 32, контактирующий с валом регулируемого упора 7. Аналогичный сухарь 32 установлен и , на цевочном колесе 18 вертикального валка 2 Рычаг 27 снабжен фиксаторами 33. Прокатная клеть работает следующим оёраз ом. Рабочие валки 4 в сменном корпусе 5 установлены в расточке станины 1 Приводные, например горизонтальные опорные валки 3 соединены с привод клети с помощью соединительных шпин делей Гне показаны). При вращении приводных, например горизонтальных, опорных валков 3 вращаются зубчатое колесо 12 и сателлиты 13 с водилом 14. При этом полумуфты 8 и 9 находятся в крайнем положении и зафиксированы фиксаторами 33, упруги элементы, например пружины 25, сжаты, а диск 1Б с роликами 17 неподвижен. 1 Постоянно находятся в зацеплений Iполумуфта 10 с кольцом 31, диск 16 с роликами 17 с цевочньм колесом 18, корпус 15 редуктора с подушкой 20 горизонтального опорного валка 3 и полумуфты 8 и 9 с водилом 14. Для сжатия рабочих валктэв 4 с горизонтальными опорными валками 3 посредством устройств включения 8, 11 и 10 осуществляют стопорение водила 14 с сателлитшли 1.3. С помсяцью электромагнита 29 выводят фиксатор 33 из отверстия рычага 27, и рычажная система 26, 27 позволяет полумуфте 8 под действием упругих элементов, например пружин 25, перемещаться по шлицам водила 14 так, что она fполумуфта 8 ) входит в зацепление с полумуфтой -10, зафиксированной кольцомфиксатором 31 относительно станины 1. Тогда вращается, корпус редуктора 15 с подушкой 20 горизонтального опорного валка 3, и происходит прижатие опорных валков 3 к рабочим 4. .Каж.дый опорный валок 3 снабжен двумя нажимными устройствами 6 и устройствами, включения в виде полумуфт. 8-11 и упорами 7 с сухарями 32. Сухари 32 и вал упора 7 предварительно настраиваются т.ак, чтобы обеспечить заданное положение .линии прокатки и усилие сжатия опорных валков 3 / |С рабочими. 4. По завершении операции настройки горизонтальных опорных валков 3 сухари 32 смещают относительно регулируемого упора 7 на величину предполагаемого износа контактных кольцевцх опорных 2, 3 и рабочих 4 валков, ас по1мощью электромагнита 28 и рычажной системы 26 и 27 полумуфту 8 выводят из зацепления с полумуфтой 10. При этом рычаг 27 стопорится фиксатором 33 в крайнем положении. Сжатие вертикальных опорных валков 2 с рабочими валками 4 производят посредством полумуфт 9 и 11.С помощью электромагнита 29 фиксатор 33 выводят из отверстия рычага 27, и полумуфта 9 перемещается по шлицам водила 14 под действием упругих элементов, например пружин 25, и входит в зацепление с диском 16. Вращение от полумуфты 9 передается к диску 16 с роликами 17 и цевочному колесу 18, скрепленному с подушкой 23 вертикального опорного валка 2. Вращается подушка и рабочих валков. Все остальные one- рации и устройства идентичны описанным для горизонтальных опорных вал ков 3. Сближение горизойтального опорного валка 3 с вертикальным 2 из-за осевое настройки валков и перемещения нажимных устройств 6 компенсирует упругий элемент 19, например плоская пластина эластомера. В процессе прокатки периодически осуществляют включение полумуфт 8, 9

и 11 для корректировки сжатия опор ных валков 2. и 3 с рабочими в автоматическсм режиме. С этой целью регулируемые упругие элементы, например пружины 25; настраивают на-заданное усилие сясатия полумуфт 8 и 9 с диском 16 и полумуфтой 10, в торцовом 3 6чатом зацеплении которых действует осевая составляющая, являющаяся функцией радиального усилия на подушках 20 и 23 опорных валков или сжатия опорных 2, 3 и рабочих 4 валков. Тогда торцовое зубчатое зацепление при достижении требуемого усилия сжатия опорных и рабочих валков начинает работать как храповой механизм, и оператор отключает полумуфты 8, 9 и 11.

По сравнению с известной клетью, имеющей восемь нажимных устройств с отдельными приводами, в предлагаемой конструкции прокатной клети в два раза уменьшено число нажимных устройств. необходимость уста.новки отдельного привода и сложной системы синхронизации перемещения нажимных устройств опорных валков. В процессе прокатки компенсируется износ опорных поверхностей валков.

Все нажимные устройства приводятся от одного двигателя, и оба приводных вала кинематически связаны между собой, с ледовательно неравномерность вращения приводных валов определяется только погрешностью зубчатого зацепления шестеренной клети. Неравномерность вращения подушек опорных валков уменьшается до угла скручивания опорного вала. В связи с существенным .упрощением синхронизации работы нажимных устройств уменьшается на 10-12% время и повыи;ается точность настройки клети.

Долговечность клет« повышается как за счет устранения перекосов в подшипниках опорных валков из-за неравномерности поворота подушек, -так и за счет компенсации износа контактных поверхностей рабочих и опорных валков в процессе прокатки. Величина перекоса снижается до 0,30,4 мм/м, а расчетная долговечность увеличивается на 15-17%,.

. Предлагаемая конструкция прокат;ной клети позволяет получать продук цию с гарантированными о.тклонениями геометрических размеров От номинального по 10 квалитету точности из различных материалов, а на известных кл тях, в том числе с многовалковым калибром, точность не превышает 11 ква литета.

Данная конструкция прокатной клети с эксцентриковым нажимным устройством может .найти применение не только в многовалковых клетях, но и клетях классической конструкции.

1. ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ С МНОГОВАЛКОВЫМ КАЛИБРОМ, включакяцая станину, приводные и неприводные опорные валки, взаимодействующие с ними своими кольцевыми опорными поверхностями рабочие-валки, установленные на подшипниках в сменном корпусе и по меньшей мере одно эксцентриковое нажимное устройство с приводом и регулируемым упором с сухарем, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения времени настройки и повьтгения точности настройки и долговечности клети, приводные валки с каждой стороны снабжены планетарными редукторами, корпуса которых жестко скреплены с под шпсами приводных и с помощью цевочногозацепления - с подушками неприводных опорных валков, при этом водило с сателлитами каждого лланетарного редуктора снабжено устройством его фиксации относительно станины , и устройством включения цевочного ; зацепления, и оба устройства установлены на ступице водила соосно с приводным опорным валке. 2. Клеть по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью дальнейшего повышения точности настройки и ;долговечности клети, сухарь регулиру-;. емого упора закреплен на корпусе соответствующего планетарного редуктора и смещен относительно упора на величину расчетного износа валков. 3.Клеть по п. 1, отличающая с я тем, что, с целью упрощения конструкции нажимного устройства неприводных опорных валков последние снабжены дисками с роликами,установленными на корпусах редукторов на подшипниках, а взаимодействующие с дисками колеса цевочного зацепления скреплены с подушками неприводных опорных валков, причем диски- с роликами снабжены муфтами их соединения с водилами планетарных редукторов. 5 4..Клеть по п. 1, о т л и ч а ю(Л ш, а я с я тем, что, с цельно упрощения конструкции нажимного устройства, прлумуфта устройства фиксации водила смонтирована на ступице водила на подшипнике и взаимодействует с кольцом-фиксатором, которым снабжена станина, и.полумуфтой, установленной на ступице водила подвижно в осевом направлении. 5.Клеть по пп. 1,3 и 4, отли4 чающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции устройств вклю - О1 чения и фиксации, они снабжены кольцом, в расточках которого установ. лены упругие элементы, при этом кольел цо жестко скреплено с водилом и устаел новлено на ступице водила между полумуфтами устройств включения и фиксации.. т б. Клеть по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю, щ а я с я тем, что , с целы упрощения конструкции,колесо цевоч нох о зацеп jjeHHH соединено с подушкой кеприводного опорного валка с возможностью (Перемещения в осевом направлении зэ счет установки между колесом и .подушкой упругого элемента.