Рабочая клеть прокатного стана Советский патент 1985 года по МПК B21B13/02 

11 Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования конструкций рабочих клетей прокатных станов. . Известна рабочая клеть прокатного стана, включающая станины с опорными лапами, расположенными на уровне ниж них поперечин станин, валки с подушками, нажимное устройство 1 . Недостатком известной рабочей кле ти является наличие асимметрии жесткостных характеристик элементов ее верхнего и нижнего участков относительно межвалкового зазора - зоны возмущающего воздействия (очага деформации) , обусловленной главным образом расположением опорных лап станин на уровне нижних поперечин. Это приводит к перераспределению динамических нагрузок между элементами клети и их росту, неоднозначности протекания переходных процессов на .верхнем и нижнем валках и снижению точности прокатки. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является рабочая клет вкJдачaющaя станины с опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство 21Недостаток известной рабочей клети заключается в том, что она не позволяет в полной мере снизить динамические нагрузки, возникающие при захвате металла в установившемся режиме прокатки, и тем самым обеспечить высокую точность прокатки Цель изобретения - снижение динамических нагрузок и повьш1ение точнос ти прокатки. Поставленная цель достигается тем, что в рабочей клети прокатного стана, включаницей станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних 50 и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость злементов клети, расположенных вьш1е межвапкрвого зазора и участков станин выше опорных плоскостей лап, равна суммарной жест-55

кости элементов клети, расположенных ниже межвапкового зазора и участков станин ниже опорных плоскостей лап.

коническому закону.

При наличии в конструкции клети гидравлических нажимных устройств 0 На чертеже показана схема рабочей клети. Рабочая клеть включает станину 1 с верхней 2 и нижней 3 поперечинами, рабочие 4 и ойорные 5 валки с подушками, нажимное устройство 6. Станины установлены лапами 7 на плитовины 8, опирающиеся на фундамент 9. Опорная плоскость лап А-А делит станину на верхний 1 и нижний 11 участки и расположена на расстояниях а и от верхней 2 и нижней . 3 поперечин. При этом жесткости элементов клети, расположенных вьше и ниже межвапкового зазора (плоскость Б-Б), и участков станин, расположенных вьпце и ниже опорных плоскостей лап станин, подчиняются соотношению э.н ст.н э.в з..н Э..6 Сэ..в Э.Н СТ.н где С и С суммарные жесткости верхних и нижних элементов клети; с и С суммарные жесткости ст.е СТ.н верхних и нижних участков станин, В рабочей клети к верхнему её участку относятся следующие элементы, например, для четырехвалковой клети; узлы верхних рабочего и опорного валков, нажимное устройство, верхняя часть станины вьпце опорных лап; ,а к нижнему участку - узлы нижних.рабочего и опорного волков, нижняя часть станины ниже опорных лап. При условии расположения нажимного устройстйа снизу, оно входит в нижний участок клети. I - : в приведенном соотношении указаны. статические жесткости элементов, определяемые формой и соотношением размеров деталей и узлов клети. Динамическая жесткость здесь не учитывается, так как переходные процессы, происходящие в рабочей клети, определяются главным образом свободными затухающими колебаниями ее элементов. При этом отсутствует доминирующее влияние вынужденных, возмущающих факторов, например, изменякщихся по гаррасчет суммарной жесткости соответствующего участка выполняется с учетом жесткости гидравлической системы При наличии гидрораспора или предва рителького напряжения клети, жесткос гидросистемь, если она не связана с гидросистемой нажимного устройства, не учитывается, так как при выбранных зазорах она не влияет на соотношение суммарных жесткостей верхнего и нижнего участков клети. В качестве примера в таблице даны величины упругих деформаций и жесткостей элементов и участкой четырехвалковь1х клетей стана 1700. Варьируя значениями жесткостей элементов верхнего и нижнего участков клети, добиваются соотношения между жесткостями согласно выражению (2). Из приведенного примера видно, чт суммарная жесткость верхнего участка в 1,56 раза меньше нижнего. В пред лагаемой клети жесткости верхнего и нижнего участков должны быть равны. Если принять, что суммарная жесткость клети должна остаться неизменной при варьировании жесткостяПараметры четырехвалковых клетей стана 1700 с размерами валков 650/1250x1700 мм при ширине полосы , 360 м и усилии прокатки Р 2 10 кН ми элементов участков, то добиться поставленного условия можно следующим образом. Если расположить опорные лапы станин на уровне прокатки, то дополнительно необходимо увеличить жесткость нажимного устройства и верхнего опорного валка (уменьшить его проседание),. в то же время уменьшить жесткость подушек нижнего опорного валка. Клеть работает следующим образом. При возникновении переходного процесса (например, при захвате металла валками, изменение режююв прокатки и т.п.) динамические нагрузки равномерно распределяются между элементами верхнего и нижнего участков клети и находятся в противофазе, взаимно компенсируясь. При этом переходный процесс приобретает вполне определенный характер, снижаются динамические нагрузки, что стабилизирует процесс захвата и прокатки полосы, при -этом повышаются точность прокатки и надежность оборудования .главных линий, что обусловливает технико-экономические.преимущества предлагаемой клети.

РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА, включающая станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок и повьш1ения точности прокатки, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети, расположенных выше межвалкового зазора и участков станин выше опорных плоскостей лап, равна суммарной жест- „ кости элементов клети, расположенных 5 ниже межвалкового зазора и участков (Л станин ниже опорных плоскостей лап.

Рабочий валок (прогиб) 0,165 4 Опорный валок (проедание) 0,5714, Сжатие по контакту рабо0,29 7, чего и опорного валков Станина (с учетом поперечин и стоек) 0,512, Нажимной узел, включая подушку верхнего опорного 0,56 14 валка Подушка нижнего опорного валка 0,165 4 12121 0,57 14,5 3508 0,29 7,5 6897 0,2 5,3 4000

Подшипник верхнего опорного валка

Подшипник нижнего опорного валка

Суммарная упругая деформация и жесткость участка в вертикальном направлении 2,395 60,7 1,535 39,3 857

Суммарная упругая деформация и жесткость клети, в вертикальном направлении

6452

7692

0,26

1302

100%

508,8

3,93