Поворотно-подающий механизм пилигримового стана Советский патент 1986 года по МПК B21B21/06 

Изобретение относится к трубопроводному производсгву, в частности к устройствам подачи и поворота заготовки на пилигримо- вом стане.

Известно устройство для вращения гильз подающего аппарата пильгерстанов, содержаще дрель с винтообразной направляющей и охватывающую ее обойму с шариками, расположенными внутри обоймы 1.

Устройство позволяет снизить трение в винтовой паре я усилие перемещения дрели з счет введения в винтовую пару элементов качения.

Известен механизм подачи пилигримового стана, содержащий винт, его привод осевого возвратно-поступательного перемещения, охва- тьЕвающую его гайку, регулируембт и самотормозящийся привод гайки в виде червячного редуктора 2.

Однако этот механизм не обеспечивает согласованность возвратно-поступательного перемещения винта с вращением гайки и вращением рабочих валков.

Наиболее близким к предлагаемому являеся поворотно-подающий механизм пилигримового стана, содержащий дрель с винтообразно направляющей, привод ее осевого возвратно- поступательного перемещения и охватывающую ее обойму, имеющую элементы взаимодействия с направляющей дрели 3.

Однако известный механизм неприемлем для высокоскоростных станов холодной прокатки труб, поскольку относительно малый угол подъема винтообразной направляющей дрели предопределяет значительное осевое усилие перемещения дрели и силу трения скольжения, возникающие в соединении винтообразная направляющая дрели - обойма храпового колеса, что, в конечном счете, приводит к закусыванию пары, а в отдель- , ных случаях к сварке трением элементов пары, опасность которой возрастает при увеличении скорости перемещения дрели.

Кроме этого, заготовка в процессе рабочего хода, удерживаясь от поворота непосредственно рабочими валками, находится под воздействием крутящего момента, возникающего от сил трения в винтовой паре дрель- обойма. Поэтому такой способ прокатки без снижения качества прокатываемых труб и потери устойчивости сечения трубы в очаге деформации может быть приемлем только при производстве толстостенных труб.

Целью изобретения является увеличение производительности стана путем сокращения времени подачи и поворота заготовки.

Поставленная цель достагается тем, что поворотно-подающий механизм пилигримового

стана, содержащий дрель с винтообразной направляющей, привод ее осевого возвратно- поступательного перемещения и охватываю- щую ее обойму, имеющую элементы взаимодействия с направляющей дрели, снабжен приводом непрерывного вращения обоймы, кинематически связанным с приводом осевого возвратно-поступательного перемещения дрели. Предлагаемый механизм позволяет вдвое

по сравнению с известным сократить время пода ти и поворота заготовки за счет того, что теперь только половина угла поворота дрели осуществляется винтовой парой, другая же половина угла поворота дрели за то же

самое время осуществляется вращением охватывающей дрель обоймы. Кроме того, предлагаемый механизм позволяет также значительно снизить осевое усилие перемещения дрели за счет увеличения угла подъема

винтообразной направляющей дрели.

На фиг. 1 изображен поворотно-подающий механизм, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - разрез Б-Б

на фиг. 2; на фиг. 4 - дрель с винтообразной направляющей и обойма с роликами в момент начала поворота дрели, аксонометрическая проекция; на фиг. 5 - то же, в момент окончания поворота дрели.

Поворотно-подающий механизм пилигримового стана содержит стержень 1 со шлицами; на ко1ще, соединенную со стержнем через щпонку 2 и гайку 3 дрель 4, с винтообразной нзлравляющей, привод осевого возвратно-поступательного перемещения дрели, состоящий из кривошипа 5, установленного коренн ыми щейками посредством подщип- ников 6 в раме 7, щатуна 8, жестко соединенного с шатунной щайкой 9 кривощипа, ползуна 10, соединенного с щатуном осью 1, направляющие 12, выполненные в раме под ползун, имеющий подшипники 13 под стержень, обойму 14, охватьшающую дрель и имеющую элементы взаимодействия с направляющей дрели в виде цилиндрических роликов 15, собранных в обойме на подщипнико- вых опорах 16, привод непрерывного вращег кия оЕюймы, выполненный в виде двухступенчатого редуктора 17, быстроходный вал 18 которого соединен посредством муфт 19,

промех уточного вала 20, конического редуктора 21 и муфты 22 с кривошипом привода осевого возвратно-поступательного перемещения дрели. Вал 23 конического редуктора является приводным валом механизма подачн

и поворота заготовки, который соединен с главным приводом стана (не показано) и вращается с той же угловой скоростью, что и рабочие валки пилнгримового стана.

Основная функция механизма заключается в обеспечении периодического поворота стержня, согласованного с вращением рабочих вал ков пилигримового стана. Этот механизм должен обеспечить гарантированный выстой стержня в процессе рабочего хода прокатки, когда валки стана взаимодействуют с заготовкой, и быстрый поворот стержня в процессе холостого хода, когда валки стана освобождают заготовку.

Предлагаемый механизм универсален: . стержень может быть соединен при помощи шлицев и известных зубчатых передач как с винтом подачи, так и с валом поворота заготовки в зависимости от конкретной компоновки стана, а механизм может выполнят операции подачи и поворота либо одновременно, либо каждую из этих операций в отдельности.

Механизм подачи и поворота . заготовки пилигримового стана работает следующим образом.

При включении главного привода стана (не показан) вал 23 конического редуктора начинает вращаться с той же угловой скоростью, что и рабочие валки пилигримового стана. Вращение от вала 23 передается через муфту 22 кривошипу 5, который, вращаясь своими коренными шейкяАш в подшипниках 6, воздействует шатунной шейкой 9 на шатун 8. Шатун, соединенный при помощи оси И с ползуном 10, приводит последний в возратно-поступательное движение. Стержень 1, монтированный на подшипниках 13 в ползуне, и дрель 4 с винтообразной направляющей, жестко закрепленная на стержне также совершают возвратно-поступательное перемещение.

Одновременно вращение от конического редуктора 21 через муфту 19 и промежуточный вал 20 передается быстроходному валу 18 двухступенчатого редуктора 17. Пустотелый тихоходный вал этого редуктора, выполненный в виде обоймы 14, приводится во вращение.

В процессе работы винтообразная направ пяющая дрели 4, совершающей возвратнопоступательное перемещение, и обойма 14, совершающая непрерьгеное вращение, взаимо- , действуют между собой посредством роликов 15, которые реверсивно вращаются в подшипниковых опорах 16 в зависимости от направления перемещения дрели.

Если угол поворота дрели в процессе холостого хода прокатки равен 90°, то угол подъема винтовой линии направляющих

дрели вьтолнен таким, что обеспечивает поворот дрели на угол 45°, исходя из конкретной величины перемещения дрели в прюцессе прямого или холостого ходов прокатки, а двухступенчатый редуктор выполнен с передаточным числом, обеспечивающим поворот обоймы на угол 45 во время прямого или холостого ходов.

Тогда при перемещении в процессе холостого хода прокатки дрель поворачивается

на угол 45 за счет взаимодействия винтообразной направляющей с катками, а так как катки монтированы в непрерывно вращающейся обойме, которая за это время тоже поворачивается на угол 45 , то полный угол

поворота дрели, исходя из сложения движения, составляет 90 .

При перемещении в процессе прямого хода прокатки направление винтообразной направля- ющей дрели совпадает с направлением

вращения обоймы, поэтому катки, поворачиваясь с обоймой, обкатывают направляющую и полный угол поворота дрели, исходя из . сложения движений, составляет О , т. е. дрель имеет гарантированный выстой.

Далее цикл работы механизма повторяется.

За базовый объект принят механизм подачи поворота стана 2ХПТС 8-40, по сравнению с которым предлагаемый механизм позволяет вдвое сократить время подачи и поворота заготовки, значительно снизить осевые ус1тия и трение в кинематических парах механизма и, таким образом, повысить в целом надежность и долговечность механизма, при этом экономический эффект составляет 399500 руб. в год. ;.

«Sfs

Фиг.З

ФУ1.4

/5

Г4

W

Фиг. 5

Редактор А. Ворович

Составитель Н, Умнигина Техред М.ГергельКорректор В, Бутяга

Заказ 930/8Тираж 518Подписное

ВНИИПИ Государственного ко1 штета СССР

DO делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фшгаал ППП Патент, г. Улогород, ул. Проектная, 4