Прокатный стан Советский патент 1985 года по МПК B21B1/42 

11 Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструк циям прокатных станов, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах преимущес венно для листовой прокатки труднодеформируемьпс заготовок. Известен прокатный стан, содержащий С-образную станину с размещенными в ней профилированной плитой и приводным поворотным сепаратором , несущим рабочие валки. Этот стан обеспечивает минимальную продольную разнотолщинность прокатываемой полосы t.lj Однако увеличение обжатия за цикл ограниченно трением скольжения прока тываемого металла на неподвижной пли те. Наиболее близким к предлагаемому является прокатный стан, содержащий нeпoдвIiжнyю, станину с С-образной плитой, обхватывающей сепаратор, несущую рабочие валки. В этом стане С-образная плита выролнена в виде кольцевого сектора с концентричной относительно оси враще ния сепаратора наружной поверхностью Сектор оперт на ролики, контактирующие с неподвижной станиной, и снабжен приводом возвратно-поступательного перемещения, включающим пневмОцилиндр и демпфирующую пружину. Стан обеспечивает улучшение качества проката и увеличение обжатия за цикл как плоских, так и фасонных профилей.2., , Недостатком известного стана явля ется ограничение скорости прокатки, связанное с инерционностью подвижньпс элементов (кольцевого сектора, пневмоцилиндра, пружины), так как при увеличении скорости прокатки повышается частота возвратно-поступательно го перемещения кольцевого сектсфа. Кроме того, давление окружающей ереды не оказывает положительного влияния на процесс обжатия. Все зто ограничивает производительность прокат ного стана. Цель изобретения-повышения производительности прокатки трудньдеформируемых заготовок. Указанная цель достигается тем, что в прокатном стане, содержащем неподвижную станину С-образной плитой, обхватьтающей сепаратор, несущий рабочие валки, сепаратор выполнен в виде установленного на эксцент 03 риковом валу треугольного ротора-поршня, в вершинах которого Схвозможностью вращения размещены рабочие валки, профиль плиты выполнен в виде двухэпитрохоидной поверхности, а станина с торцов закрыта герметичными крьш1ками, при этом ротор-поршень снабжен шестерней с внутренними зубьями, сцепленной с неподвижно установленной на станине шестерней с наружными зубьями, а внутренняя полость, образованная крьш1ками и станиной, соединена каналами с источником карбюрированной рабочей смеси и глушителем, а также снабжена запальным приспособлением. На фиг. 1 схематично изображен прокатный стан, продольный разрез; на фиг. 2 - то же поперечный разрез; на фиг. 3-14 - циклы работы Прокатного стана. Прокатный стан содержит неподвижную станину 1 с С-образной плитой 2, обхватывающей сепаратор 3, несущий рабочие валки 4. Сепаратор 3 выполнен в виде.установленного на эксцентриковом валу 5 треугольного роторапоршня, в вершинах которого с возможностью вращения размещены рабочие валки 4. Профиль- 6 плиты 2 выполнен в виде двухэпитрохоидной поверхности. Станина 1 с торцов закрыта герметичными крышками 7 и 8 так, что наружная поверхность ротора-поршня, внутренняя поверхность плиты 2 и внутренние поверхности крышки 7 и 8 образуют три камеры переменного в процессе работы стана объема. С-образная плита 2 Выполнена сменной и установлена в станине неподвижно. В плите 2 предусмотрен ручей, образуюпщй вместе с наружными поверхностями рабочих валков 4 клинообразный в полярных координатах рабочий калибр. В рабочих валках 4 также могут быть выполнены требуемые ручьи. Ротор-поршень снабжен шестерней 9 с внутренними зубьями, сцепленной с неподвижно укрепленной на станине 1 шестерней 10 с наружньми зубьями. Передаточное отношение шестерен 9 и 10 равно 3/2. Внутренняя полость, образованная крьпиками 7,8 и станиной 1, соединена каналами 11 и 12 соответственно с источником карбюрированной рабочей смеси и глушителем (не показаны). Источник карбюрированной рабочей смеси представляет собой регулируемый распылитель жидкого топлива в поток окислителя, например воздуха, соединенный с топливным насосом и воздушным компрессором, и служит для приготовления и подачи требуемого коли- чества рабочей смеси, сгорающей в камерах переменного объема. Глушитель служит для снижения акустических колебаний, возникающих при выхлопе,

и дополнительной очистки выхлопных

газов и способствует резонансному режиму колебательного газораспределения в камерах в процессе работы. Внутренняя полость снабжена также запальным приспособлением 13 - электрическим разрядником (свечой), служащим для воспламенения рабочей смеси.

Стан снабжен моталками 14 и 15 и отклоняющими роликами 16-19, служащими для подачи и приема прокатываемого металла, а также для создания переднего и заднего натяжений и обеспечения обхватывания ротора-поршня заготовкой. Рабочие валки 4 установлены в подшипниках 20, 21 и снабжёны опорными вкладьш1ами 22 для снижения их упругой деформации.

В прокатном стане предусмотрены слзпкащие для обеспечения оптимального режима работы и связанные с электронной вычислительной машиной средства для малоинерцйонного измерения и регулирования в процессе работы переднего и заднего натяжений, скорости подачи рабочей смеси, величины опереженин зажигания и других параметров.

Для предотвращения паразитного газообмена между камерами переменного объема ротор-поршень снабжен пластинчатыми уплотнениями-радиальным 23, тангенциальным 24 и кольцевым 25, причем радиальное уплотнение 23 снабжено поворотной втулкой, расположенной в вершине ротора-поршня.

Запальное приспособление 13 электрически соединено с кулачковым прерыBaTejjeM 26, механически связанным с эксцентриковым валом 5, допускающим

регулировку опережения зажигания. I

Эксцентриковый вал 5 снабжен выходным sanott 27, соединенным с электростартером (не показан), служащим для первоначальной закрутки ротора(поршня.

В прокатном стане предусмотрены каналы 28 и 29 для подачи смазки в

jподшипники эксцентрикового вала 5, подшипники 20, 21 и опорные вкладыши

22 рабочих валков 4, а также охлаждаемые полости 30 и 31, связанные с

системой обеспечения теплового режи-

о ма.

Прокатный стан работает следующим образом.

.Лосле подачи заготовки одним из известных способов устанавливаются необходимые режимы прокатки - величины переднего и заднего натяжений, направление и скорость вращения ротора-поршня, включаются система оптимизации параметров прокатки и система обеспечения теплового режима. При этом прокатываемый металл образует внутри станины 1 петлю треугольной формы, обхватывающую рабочие , валки 4 по наружным образующим. Посредством электростартера через выходной вал 27 ротор-поршень приводится во вращение, например, по часовой стрелке (фиг. 1). Рабоча я смесь -через канал 11 за сасывается в камеру переменного объема, размещенную слева (фиг. 4-6), taK как ее объем увеличивается . Затем происходит ее сжатие (фиг. 7 и 8, положение камеры слева

сверху).

I

j При верхнем положении камеры вос пламенение сжатой рабочей смеси, температура и давление в камере првьш1аются, продукты сгорания расширяются (фиг. 10-13, правое положение камеры) , совершают полезную работу и создают на эксцентриковом валу 5 требуемый крутящий момент. Затем продукты сгорания выбрасываются через канал 12 и цикл повторяется. Прокатываемый металл движется с правой моталки 15 на левую 14, при этом рабочие ролики 14 обеспечивают обжатие в рабочем калибре и подачу,„вращаясь против часовой стрелки. Подаваемая полоса не испытывает трения о рабочую поверхность С-образной плиты 2. В процессе прокатки вдоль прокатываемого металла распространяются бегущие волиы деформации, частота которых определяется скоростью вращения ротора-поршня, а амплитуда определяется разностями радиусов описанной вокруг треугольника ротора-поршня окружности и радиуса вписанной в треугольник ротора-поршня окружности. За один оборот роторапоршня прокатываемый металл проходит расстояние, равное разности длин С-образной плиты 2 и периметра треугольника ротора-поршня. Так как эта

ПРОКАТНЬЙ СТАН, содержащий неподвижную станину с С-образной плитой, обхватывающей сепаратор, несущий рабочие валки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности прокатки труднодеформируемых заготовок, сепаратор выполнен в виде установленного на эксцентриковом валу треугольного ротора-поршня, в вершинах которого с возможностью вращения размещены рабочие валки, профиль плиты выполнен в виде двухэпитрохоидной поверхности, а станина с торцов закрыта герметичными крышками, при этом ротор-поршень снабжен шестерней с внутренними зубьями, сцепленной с неподвижно установленной на станине шестерней с наружными зубьями, а внутренняя полость, образованная крьшками и станиной, соединена каналами с источником, карбюрированной рабочей смеси и глушиг телем, а также снабжена запальным приспособлением. (П