Реечный холодильник для проката Советский патент 1984 года по МПК B21B43/02 

Изобретение относится к адьюстажному оборудованию прокатных станов и может быть использовано в холодильниках, транспортерах и перекладчиках с шаговым перемещением проката.

Холодильники современных прокатных станов являются механизированными транспортными линиями со значительной нагрузкой на несущие элементы, особенно при охлаждении болыпих партий средне- и крупносортного проката, причем эта нагрузка изменяется в нироких пределах в зависимости от профиля и типоразмеров охлаждаемого металла. Это, в свою очередь, обусловливает значительную массу подвижных реек и опорных балок, а также требует применения мощного привода, работающего с низким коэффициентом загрузки.

Известен реечный холодильник, содержащий чередуюп1иеся подвижные и неподвиж, пые рейки, закрепленные на поперечн11 х и продольных опорных балках, опирающихся на эксцентрики, установленные на приводных валах, которые приводятся в синхронное вращение общим приводом, содержащим глобоидные редукторы, соединенные между собой 1.

Недостатками холодильника являются значительная мощность привода и неравномерность загрузки двигателя, связанная с неуравновец енностью подвижных масс. Кроме того, при больщих пролетах между эксцентриковыми опорами приходится применять для обеспечения достаточной жесткости несущих элементов конструкции со значительным моментом сопротивления, что утяжеляет конструкцию холодильника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является реечный холодильник для проката, содержании и неподвижные рейки, подвижные рейки, имеющие опорные балки, взаимодействующие с ними эксцентрики на приводных валах и механизм уравновещивания, выполненный в виде контргрузов, установленных на валу привода. Контргрузы создают уравновещивающий момент при вращении приводных валов, те.м самым несколько сглаживая неравномерность загрузки привода 2.

Однако уравновешивание достигается только при определенной загрузке холодильника, а так как количество металла на холодильнике изменяется в широких пределах то в определенном интервале привод оказывается либо педоуравновещенным, либо переуравновещенным, что приводит к необходимости увеличивания мощности привода. Наличие массивных грузов само по себе уве„тичивает массу холодильника и приводит к увеличению мощности привода из-за повыщения его момента инерции. Большие пролеты между эксцентриковыми опорами требуют применения балок большого сечения, что утяжеляет конструкцию.

Целью изобретения является уменьшение массы холодильника путем регулировки степени уравнове пивания массы охлаждае.мого проката.

Указанная цель достигается тем, что в реечном холодильнике для проката, содержащем неподвижные рейки, подвижные рейки, имеющие опорные балки, взаимодействующие с ними эксцентрики на приводных ва- , лах, и механизм уравновешивания, механизм уравновещивания выполнен в виде резервуара со сливными отверстиями, расположенными на разных уровнях и имеющими запорные клапаны, и понтонов, установленных в резервуаре и под центральными частями опор5 ных балок.

Выполнение механизма уравновещивания указанным способом позволяет осуществлять регулировку степени уравновешивания в зависимости от загрузки холодильника и, как следствие, уменьшить мощность привода в п ироких пределах изменения загруженности, а также уменьшить изгибающие напряжения в балках и, следовательно, повысить их прочность.

5 На фиг. 1 изображен реечный холодильник для проката, продольный разрез; на фиг. 2 - схема управления закрытием и открытием запорных устройств сливных отверстий резервуара.

Реечный холодильник содержит непод0 вижные рейки 1, подвижные рейки 2, имеющие опорные балки 3, взаимодействующие с ними эксцентрики 4 на приводных валах 5, и механизм уравновешивания, выполненный в виде резервуара 6 со сливными отверстиями 7, расположенными на разных уров5 нях и имеющими запорные клапаны 8, и понтоны 9, установленные в резервуаре и под центральными частями опорных балок.

Для получения выигрыща в силе и уменьшения габаритов понтона взаимодействие

0 последнего с опорными балками осуществляется через пару рычагов 10 с роликами 11 и 12 с соотношением плеч 1:5. Резервуар соединен с постоянно открытой напорной магистралью, обеспечивающей стабильный уровень воды, и имеет три сливные отверстия,

расположенные на разных уровнях. Верхнее отверстие открыто постоянно, а нижнее имеет запорные клапаны в виде нормальнйг открытых вентилей, снабженных электромагнитными приводами и признаками возврата.

0 Питание электромагнитов вентилей осуществляется через нормально открытые контакты двухобмоточных реле от автономной электрической цепи. Втягивающие обмотки реле питаются от сети управления силовой цепью двигателя привода холодильника, а

5 размагничивающие - от автономной электрической цепи с управлением от кнопок включения и выключения электродвигателя привола холодильника.

Холодильник работает следующим образом.

При заполнении резервуара 6 водой на нонтоны 9 действует иодъемиая сила, нередающаяся через рычаги 10 на опорные, ба.пки 3 подвижной рейки 2. Она уравнове1Нивает силу тяжести собственно реечной системы, а также лежащего на ней металла. Величина подъемной силы зависит от стенени погружения понтона. При малой загрузке холодильника уровень воды устанан.швается на уровне нижнего нормального откр1 1того сливного отверстия 7. По мере возрастания загрузки .холодильника увеличивается мощность, потребляемая электродвигателем нривода, а значит, и ток в eio силовой цени, который через преобразователи передается на втягиваюнше обмотки pe.ie, управляюнхие занорными клапанами. По достижении некоторой заранее установленной величины силы тока, с()()тветствук)Н1ей определенной загрузке холодильника, срабатывает реле нижнего запорного клапана, и замыкает свой пормально открытый контакт. При этом включается цепь питания э.чектромагннта нижнего запорного клапана и он закрывается, перекрывая сливное отверстие. Уровень воды, непрерывно поступающей из напорной магистрали, повыщается и достигает уровня следующего по высоте сливпого отверстия. Увеличивается также и подъемная сила, действующая па понтон, за счет чего происходит комненсация увеличения загрузки холодильника иуменьц ается нагрузка на двигатель привода и на балки нодвижной реечной системы1

Аналогично происходит и запирапие последующего отверстия при дальнейн1ем;увеличении загрузки, что нриводит к повышению уровня воды до уровня верхнего отверстия, и соответствующее увеличение уравновещивающей силы.

При разгрузке холодильника достаточно нажать на кнопку «Стоп или «Пуск двигателя привода холодильника. Тем самым запитываются размагничивающие обмотки реле, управляющие запорными клапанами, вследствие чего размыкаются контакты реле, обесточиваются электромагниты занорлых клапанов, и сливные отверстия открываются, уменьщая уровень воды в резервуаре и величину уравновещивающей силы, что позволяет избежать переуравновеипшания.

Той или иной кнопкой управления двигателем привода следует пользоваться при отпирании вентилей без включения н.1и остановки двигателя. В этом -случае при работе двигателя следует пользоваться кнонкой «Пуск, а при неработающем двигателе - кнопкой «Стоп. В остальных случаях система разгружается автоматически при остановке двигателя.

Таким образом, предлагаемая конструкция реечного холодильника для проката позBo.UKi автоматически с заранее установ,1енной |ч)чи()ст1)К) регу.щровать усилия урав11О1 еи1пваппя перемещаемых масс в завпсимооти от загрузки хо,;1оди.1Ы1ика. Это иозво.1Я1Ч уменьн1ить нотреб.1яемую двигателем привода Monuioc1ь, а значит, и габариты и массу нри|и)да. Кроме того, несущие балки подвижной реечной системы ио,|уча1от допол1игге.11)Иые оиоры в точках контакта с |)ычагамн, иередаюнити усилие от нонтоoиои. ти доно.1иите.1ьи|1|е оиоры уменьнииот иролет,ба;1ки, что нозвсхчяет ирименять 6a,iки меньикмч) сече|щя, а, значит, уменынить массу нодвижной 11еечи()й системы.

Наличие водяиого экрана обеснечивает эффективное ноглон1ение .пучистой энергнн,

5 что б,1а1Ч)нриятн) сказывается на окружающей среде н узлах .хо.юдильннка.

За базо1Я)1Й обьект н|)иняг j eeHHbiii NO.IOдильник стана 700 Нигерии, сироектировапный и изготов,1ениьи| на ЭЗТЛА им. С. Орджо0никидзе (черт. 1-272116 СБ).

Базовое устроГктво содержит ряд чередуюнщхся неподвижп1 1х п тюдвижных реек, сгруииировапных в секции. Каждая секция смонтирована иа продольных и нонеречиых балках. Привод нодвижной реечной системы

S осуществляется от асинхронного дви1ателя через редуктор и два нриводных вала с установленными на них экецентриками. На привод1п 1х ва„чах жестко установлены контргрузы, частично уравновен1ивающие нодвижСные массы. .Масса подвижной реечной системы 30 т, наибольшая масса перемен1аем()го мета;1.1а 40 т. Мониюсть двигателя привода 60 KEiT. Продольные балки подвижной реечной системы выполнены в виде едвоенных и веллеров высотой 300 мм. Длина одной

5 балки К) м, количество балок 10 И1т. Длина пролета между опорами валков составляет 6,2 м.

Недостатками базово1Ч) устройства являются больпше 1абарпт1)1 и мощность э.чектропривода холоди.льника, а также масса нодвижной реечной системы.

В предлагаемом устройстве при той же максимальной массе неремещаемого металла возможно уравновешивание всей массы подвижной реечной системь и половины мас5сы перемеи1аемого проката..За счет дополнительных опо) 6a.:ioK 6 рычагп понтонов и умеиыиения вс.че.чствие это1о п))лета балок более чем в два раза воз.можпо умеиыиение необходимого момента соп)отив.1ения балок также примерно в 2 раза, что позвогтяет применять швеллеры высотой 200 мм. Учитывая, что масса i п.м. niBk-,.Liepa ,№ 30 равна 31,8 KI-, а 1пиеллера № 20 - 18,4 кг при суммарпой длине 6a:ioK 100 м, получаем уменьн1ение масс1 1 балок на 2600 кг. Тогда сумма 1ная наибг.лмиая равнове1ииваемая масса ио.Вижш,: ч частей холоди.мышка и неремеши(.М(111) Hi;i.i.ia составгтет 47,4 т. Для этот иметь иытеснеииьи

объем воды при соотношении нлеч ры.чагов 1:5 примерно 10 м, что при длине холодильника примерно 25 м обеспечивается понтонами с площадью поперечного сечения примерно 0,4 м.

Приближенно с некоторым запасом мощность, необходимую для привода холодильника, можно представить как сумму мощностей, необходимых для горизонтального перемещения всей суммарной подвижной массы по подшипникам качения эксцентриков и для вертикального перемещения неуравновешенных масс металла. При скорости перемещения проката, равной скорости на базовом холодильнике, т.е. 0,05 м/с, необходимая мощность при КПД передачи, равном 0,7, и коэффициенте трения качения, равном 0,005, составляет 15 квт.

Экономия за счет стоимости электродвигателя составляет 870 руб.,экономия за счет сокращения расхода электроэнергии - 3650 руб., а сум.ларный годовой экономический эффект по .paccMQTpeHHbiMj статьям - 4520 руб.

В расчете не принимаются во внимание затраты на изготовление понтона и схемы управления вентилями запорными, а также стоимость воды, так как эти затраты заведомо меньше экономии, получаемой от уменьшения веса реечной системы, валов трансмиссии, а также стоимости редуктора меньшей мощности.

РЕЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ПРОКАТА, содержащий неподвижные рейки, подвижные рейки, имеющие опорные балки, взаимодействующие с ними эксцентрики на приводных валах и механизм урав.новещивания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы холодильника путем регулировки степени уравновешивания массы охлаждаемого проката, механизм уравновешивания выполнен в виде резервуара со сливными отверстиями, расположенными на разных уровнях и имеющими запорные клапаны,и понтонов, установленных в резервуаре и под центральными частями опорных балок. Металп Фиг.1

Подход жидкости