Прокатный стан Советский патент 1984 года по МПК B21B13/20 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к Конструкциям прокатных станов, и может бить использовано на металлургическик и машиностроительных заводах преимущественио для производства тонкостенных фасонных профилей отраслевого назначения, изготавливаемых из трудно деформируемых листовых заготовок холодной или горячей прокаткой и применяемых в силовык наборах транспортных .аппаратов. Известен прокатный стан, содержагций неподвижную С-образную станину с размещенными в ней профилированной плитой и приводным поворотным сепаратором, несущим рабочие валки 1 Этот стан обеспечивает минимальную продольную разнотолщинность прокатываемой полосы, однако увеличение o6fr жатия за цикл ограничено скольжени ем прокатываемого металла по неподвизк 11ОЙ плите. Наиболее близким к изобретению тех 1 ическнм решением является прокатный стан, содержаний неподвижную станину с размещенным в ней С-образным профилированным вклад 1т1ем, охватывающим заключенные в поворотный сепаратор рабочие валки, обкатывающиеся по опорному валку. С-образный профилированнЕл вютадыш -выполнен в виде кольцевого сектора с кондентричной относительно оси вращения сепаратора наружной поверхностью. Сектор оперт на ролики, контактирующее со станиной и снабжен приводом возвратно-поступа- гельного перемещения, включающим пнев мощЕлиндр и демпфирующую пружину. Пре дусмотрен опорный валок, на который оперты обкатывающие его рабочие валки jii шестеренчатьш привод рабочих .валков 2. Недостатком известного стана является ограничение скорости прокатки, связанное с инердионностью сектора, 1р1:яшны и подвижных элементов пневмоцшшндра, так как при увеличении скорости прокатки увеличивается частота возвратно-поступательного перемещения сектора. Кроме того, длина рабочего участ1 а профилированного вкладыша ограничена расстоянием мелзду соседними рабочиъй валкаки в сепараторе при четырех рабочих валках угол кольцевого сектора должен быть не более , при восьми - 45° и т.д. Все это ограничивает производительность про-: катного стана. Целью изобретения является повышение производительности прокатного стана о Указанная цель достигается тем, что в прокатном стане, содержащем неподвижную станину с размещенным в ней С-образным профилированным вклаДыщем, охватывающим заключенные в воротный сепаратор рабочие валки, обкатывающиеся по опорному валку, последний вьшолнен в виде эллиптического цилиндра, а сепаратор - в виде гибкого приводного кольца. На фиг. 1 изображен прокатный стан, продольный разрезу нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Предлагаемый прокатный стан содержит неподвижную станину 1 с рязг даценным -в ней С-образным профилированным вкладышем 2, охватывающим заключенные в поворотньш сепаратор 3 рабочие валки 4, обкатьтающиеся по опорному валку 5. Для повьшения производительности прокатный стан снабжен опорным валком 5 в виде эллиптического цилиндра, а сепаратор 3 выполнен в виде гибкого кинематического звена. Предусмотрен установленный с возможностью вращения гибкий стакан б, боковая стенка 7 которого по всему периметру жестко соединена с гибким кинематическим звеном, а днище 8 снабжено установленным соосно опорному валку 5 валом 9 для соединения с индивидуальным приводом (не показан). Гибкое кинематическое звено вьтолнено в виде упругого кольца с гнездами 10 для фиксации рабочих валков 4. Прокатный стан оснащен средствами для создания переднего и заднего натяжений в виде моталок 11 и 12 с приводами 13 и 14 и отклоняющих натяжных роликов 15 и 16 с грузами 1-7 и 18. Прокатный стан может быть снабжен бесконечной гибкой лентой, охватывающей рабочие валки 4 (не показана) , В прокатном стане . гут быть предусмотрены средства для измерения и малоинерционнрй регулировки переднего и заднего натяжения, средства для подачи рабочих жидкостей и эмульсий, средства для измерения и регулировки температуры рабочей зоны. Рабочий калибр образован наружной поверхностью рабочего валка 4, находящегося в данный момент времени на большой оси эллиптического цилиндра опорного валка 5, и внутренней поверхностью С-образного профилированного вкладыша 2, вьшолненного смен ным и установленного в станине 1 непо вижно. Профиль вкладыша 2 соответству :ет требуемому закону, например при ;листовой прокатке профиль вьтолнен ;по спирали Архимеда. В. рабочих валках А и вкладьш1е 2 могут быть выполнены требуемые ручьи. После задачи заготовки одним из известных способов устанавливаются , необходимые натяжения, скорости и направления вращения приводов. При этом прокатываемьй металл образует внутри станины 1 эллиптическую петлю охватывающую рабочие валки 4 по наруж ным образующим. Главный привод вращает опорньй валок 5, например, проти часовой стрелки. За счет сил трения рабочие валки 4 вращаются вокруг своей оси и вместе с сепаратором 3- вокруг опорного валка 5 по часовой стрелке. Прокатываемый металл движется с левой моталки 11 на правую мо талку 12 и в рабочем калибре осуществляется его обжатие в требуемьй профиль. При этом обжатие обеспечивает рабочий ролик 4, находящийся на большой оси эллиптического цилиндра опорного валка 5, а остальные рабочие ролики 4 образуют рольганг для перемещения металла с минимальным трением. Длина рабочего участка профилированного вкладьшга 2 во много раз пре вышает расстояние между соседними рабочими валками 4 и может составлять 180 -И более, при этом возврата вкладьпиа 2 не требуется, что позволяет . повысить скорость прокатки. Такая кинематика осуществлена за счет того, что в процессе прокатки прокатываемый металл фактически образует бегущие волны деформации, частота которых определяется скоростью вращения опорного валка 5, а амплитуда - разностью полуосей эллиптического цилиндра опорного валка 5. За один оборот опорного валка 5 прокатываемый металл проходит расстояние, равное разности длин эл.липтической петли прокатываемого металла и С-образного вкладьша 2. Так как эта разность относительно указанных длин мала, стан обладает свойством волнового редуктора и двигатель главного привода может быть соединен С валом опорного валка 5 непосредственно. При этом потери мощности на принудительное деформирование прокатываемого металла и сепаратора 3 незначительны и составляют не более 15% при передаточном отношении не более 80. В прокатном стане возможно принудительное вращение сепаратора 3 от индивидуального привода через вал 9 и гибкий стакан 6. При этом могут быть получены различные кинематические варианты, позволяющие, например, СНИЗИТЬ трение рабочих валков 4 о гнезда.10 сепаратора 3, когда линейная скорость центра вращения рабочего валка 4 равна линейной скорости сепаратора 3, .или изменять соотношение угловой и линейной скоростей рабочих 4 для варьирования катающего радиуса при изготовлении фасонных профилей. Возможно также вращение рабочих валков 4 навстречу прокатываемому металлу как в планетарных станах, но без опасности потери устойчивости при принудительной подаче за счет натяжения. На выходном участке вкладьщ1а 2 на длине, несколько превышающей расстояние между двумя соседними рабочими роликами 4 в сепараторе 3, ра- . бочий калибр может иметь постоянное сечение для предотвращения продольной волнистости проката. Возможности повышения скорости прокатки за счет исключения возвратно-поступательного перемещения профилированного вкладьш1а, обеспечения устойчивости подаваемого металла при встречной прокатке и исключения трения о профилированный вкладьш в сочетании со снижением усилия прокатки и увеличением одновременно длины рабочего участка позволяет только за счет последнего фактора (сектор в 180° вместо 90° в известном) увеличить производительность прокатного стана по меньшей мере в 2 раза, при этом обжатие труднодеформируемых металлов и сплавов достигает 95-98%. Повьш1ение производительности снижает себестоимость продукции более чем в 2 раза и определяет экономический эффект.

Я

I

ПРОКАТНЫЙ СТАН, содержащий неподвижную станину с размещенным в ней С-образным профилированнымвкладышем, охватывающим заключенные в поворотный сепаратор рабочие валки, обкатывающиеся по опорному валку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, опорный валок вьтолнен в виде эллиптического щ-шиндра, а сепаратор в виде гибкого приводного кольца.