Намоточно-размоточное устройство для металлической полосы Советский патент 1986 года по МПК B21C47/30 

1

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям намоточно-разматывающих устройств.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик за счет оптимизации инерционности маховых масс.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - вид В на фиг.2; на фиг.5 - вид Г на фиг.2.

Устройство содержит установленный в станине. 1 барабан 2, его привод в виде электродвигателя 3, связанного посредством муфты 4 с полым валом 5, сегменты 6, размещенную внутри полого вала 5 штангу 7, смонтированную на полом валу 5 и связанную со штангой 7 посредством чеки 8 нажимную втулку с комплектами упругих элементов, связанную с полым валом 5 упорную втулку 9 с зубчатым венцом 10 и выступами 11, стакан, привод возвратно-поступательного перемещения щтанги 7, а также привод поворота упорной втулки 9.

Узел взаимодействия нажимной втулки с упорной втулкой 9 выполнен в виде закрепленного на нажимной втулке кронштейна 12 со скалкой 13 и установленного на последней ролика 14. В упорной втулке 9 выполнен криволинейный паз 15. Стакан выполнен в виде связанного с приводом перемеидения штанги кольца 16 с нажи.мным эле.ментом 17.

Каждый из упругих элементов выполнен в виде щтока 18 с буртами 19 и пружин 20, а нажимная втулка - в виде ступицы 21 и сочлененных с ней фланцев 22 с гнездами 23 для размещения штоков 18. Каждая из пружин 20 размещена на штоке 18 между соответствующим фланцем 22 и одним из буртов 19.

Привод поворота упорной втулки 9 выполнен в виде силового цилиндра с копирньш пазом 24 в корпусе 25 и пларнирно сочлененных со станиной 1 плунжеров 26, подпружиненной посредством пружины 27 относительно станины 1 рамки 28 с роликом 29 и зубчатой рейкой 30. Паз 15 имеет скосы 31.

Привод перемещения штанги 7 выполнен в виде цилиндров 32-34.

Плунжеры 35 связаны с подвижными элементами цилиндров 33 посредством рычажных систем 36. Кольцо 16 является плунжером цилиндра 32. Плунжеры 37 цилиндров 34 установлены с возможностью взаимодействия с кольцом 16. Корпус 25 снабжен упорами 38. Рейка 30 связана с ползуном 39 посредством пружин 40. Свободный конец барабана 2 опирается на откидную опору 41.

Устройство работает следующим образом.

При намотке полосы барабан 2 разжат. Усилие наматываемой на барабан 2 полосы, трансформируемое через сегменты 6 в осевое усилие, действующее на штангу 7, передается на полый вал 5 по следующей силовой цепи: штанга 7, чека 8, ступица 21, фланцы 22, пружины 20, бурты 19, штоки 18, выступы 11 упорной втулки 9, выступ вала 5, минуя подшипники (не показаны), на которых барабан 2 установлен в станине 1. Рабочие полости указанных цилиндров 32- 34 управляются двумя золотниками (не показаны), при этом цилиндры 32 и 34 управляются от одного золотника, а цилиндры 33 и цилиндр привода поворота упорной

втулки 9 - от другого.

В положении разжатого барабана 2 (фиг.2) оба золотника находятся в исходном положении (электромагниты отключены), при этом цилиндр 32 соединен со сливом, а

, цилиндр 34 с линией нагнетания.

Поршневая полость цилиндра 33 и правая (фиг.4) полость цилиндра привода поворота упорной втулки 9 соединены со сливом, а штоковая полость цилиндра 33 и левая (фиг.4) полость цилиндра поворота упорной

0 втулки 9 - с линией нагнетания.

Для сжатия барабана 2 (например, после намотки очередного рулона) штанга 7 перемещается влево (фиг.2). Для этой цели одновременным включением золотников в полос5 тях указанных цилиндров изменяется давление. В результате срабатывания золотников из их исходного положения в полости цилиндра 32 подается давление, а полость цилиндра 34 сообщается со сливом. При этом давление подается также в поршневую по0 лость цилиндра 33 и в правую полость цилиндра привода поворота втулки 9 (фиг.4). Штоковая полость цилиндра 33 и левая полость цилиндра привода поворота втулки 9 соединяются со сливом.

При указанном включении золотников на5 чинается перемещение кольца 16 цилиндра 32, поршня цилиндра 33, плунжеров 37 цилиндров 34 и корпуса 25 цилиндра привода поворота втулки 9. В результате этого кольцо 16 перемещается вправо, заталкивая плунQ жеры 37 цилиндров 34 в их корпуса и выбирая зазор между нажимным элементом 17 и торцами буртов 19 штоков 18. При этом каждая из пружин 20 сжимается на 1-3 мм. Движение кольца 16 заканчивается при упоре его в станину 1, чго фиксируется ко5 нечным выключателем (не показан). В то же время плунжеры 35 перемещаются в сторону ступицы 21 нажимной втулки и останавливаются при упоре в нее. Корпус 25 перемещается влево (фиг.4). При этом с момента

п взаимодействия ролика 29 с наклонным участком паза 24 рамка 28 опускается, и рейка 30 входит в зацепление с зубчатым венцом 10, поворачивая последний, а следовательно и упорную втулку 9. В конце поворота упорной втулки 9 ро.пик 29 с рамкой 28 и

5 рейкой 30 поднимаются и последняя выходит

из зацепления с зубчатым венцом 10.

При этом все элементы привода поворота

упорной втулки 9 зани.мают новое исходное положение и готовы к осуществлению ее поворота в противоположном направлении. При повороте упорной втулки 9 выступы 11 смешаются от буртов 19 штоков 18, давая возможность осуществить перемещение нажимной втулки и связанной с ней щтанги 7 в направлении сжатия барабана 2 (на фиг.2 влево). Указанное перемещение начинается как только корпус 25 приходит в свое крайнее положение, что фиксируется конечным выключателем, который дает команду на установку в исходное положение золотника, управляющего цилиндром 32 разжатия барабана 2 и цилиндром 34 создания гарантированного зазора между нажимным элементом 17 и буртом 19 штока 18. При этом полость цилиндра 32 сообщается со сливом, а в соответствующие полости цилиндров 34 подается давление.

Кольцо 16 - плунжер цилиндра 32 под действием пружин 20, плунжеров 37 цилиндров 34 и плунжеров 35 цилиндров 33 вместе с нажимной втулкой и штангой 7 начинают перемешаться влево (фиг.2) в направлении сжатия барабана 2.

В дальнейп ем перемещении кольца 6 происходит только под действие.м цилиндров 33 сжатия барабана 2. Конец перемещения фиксируется конечным выключателем.

В процессе перемещения нажимной втулки во время сжатия барабана 2 ролик 14 попадает на скосы 31 паза 15, а затем и в сам паз 15. Благодаря этому упорная втулка 9 каждый раз при сжатии барабана 2 приводится к правильному положению относительно нажимной втулки (имеется ввиду взаимное положение выступов 11 и буртов 9 штоков 18 перед последующим разжатием барабана 2).

Таким образом, исключается накапливание угловой ошибки поворота упорной втулки 9 из-за произвольного положения зубчатого венца 10 относительно постоянного положения рейки 30.

Для разжатия барабана 2 одновременно переключаются золотники системы управления (не показана) указанными цилиндрами, при этом золотник управления цилиндром привода поворота упорной втулки 9 и цилиндра 33 сжатия барабана, возвращается в исходное положение (положение перед сжатием барабана), а золотник управления цилиндрами 32 и 34 переключается из исходного положения. В результате этого вгфаво (фиг.2) начинают перемещаться кольцо 16 - плунжер цилиндра 32, корпус 25 цилиндра привода поворота упорной втулки 9 и плунжеры 35 цилиндров 33.

Это обеспечивается подачей рабочей жидкости в цилиндр 32, штоковую полость цллиндра 33 и левую (фиг.4) полость цилиндра привода поворота упорной втулки 9.

Полость цилиндра 34, поршневая полость цилиндра 33 и правая полость цилиндра привода поворота упорной втулки 9 соединяются со сливом.

Плунжеры 35 перемеп1аются независимо от перемещения других элементов механизма сжатия (разжатия) барабана 2 и останавливаются при упоре поршней цилиндров 33 Б их крышки. Это фиксируется конечным выключателем Ii свидетельствует об обеспечении зазора между плунжерами 35 и ступицей 21 нажимной втулки в положении разжатого барабана 2. Как и при сжатии последпего корпус 25 цилиндра привода поворота упорной втулки 9 перемещается в направлении введения рейки 30 в зацеплении с зубчатым венцом 10 и, в конечном счете, зацепление происходит как указывалось при сжатии барабана 2. После ввода рейки 30 в зацепление с зубчат ;м веп11,ом 10 корпус 25 .лнвается, так как упорная 9 кнкоо-то время не может поворачиваться пока ролик 14 сопряжен с участком паза 15, параллельным оси барабана 2. Кольцо 16 - плунжер цилиндра 32 в своем дви чении посредством нажимного 3,ie vieiiTa 17 чсре:5 нлоки 18 и пружины 20 перемешает нажимную втулку, а вместе с 11ей через чеку 8 и щтангу 7. В момент, когда ролик 14 попадает на скос 3 паза 15, начинается поворот упорной втулки 9, который заканчивается, KOivia ролик 14 выходит из контакта с пазом 15, а рейка 30 выходит из зацепления с зубчатым венцом 10. Указанное происходит, когда кольцо 16 - плунжер цилиндра 32 упрется в станину 1, при этом кольцо 16 вступает в контакт с плунжерами 37 цилиндров 3-1 и заталкивает их по ход своего движения в корпуса ци.чиидров.

Выход рейки 30 из зацепления с зубчатым венцом 10 и последующая остаповка корпуса 25 фиксируются конечным выключателем, также как окончание неремешеиия кольца 16 - плунжера цилиндра 32, когда оно упрется в станину 1. Выход рейки 30 из зацепления с зубчатым венцом 10 также свидетельствует о том, что торцы выступов 11 упорной втулкп 9 расположились против буртов 19 штоков 18.

При наличии указанных импульсов происходит переключение золотника цилиндров 32 и 34 в исходное положение.

Полость цилиндра 32 соединяется со сливо.м, а цилиндра 34 -- с нагнетанием. В результате этого кольцо 16 - плунжер цилиндра 32 под действием пружин 20 и плунжеров 37 цплиндров 34, а в да.чьнейшем под действием только плунжеров 37 перемешается влево, давая возможность буртам 19 njTOк«в 18 ВСТУПИТЬ в контакт с торцами выступов 1 i БТу,;КИ 9.

Движение кольца 16 прекргпцается пос.че уаора плунжеров 37 в станину 1. При этом обеспечивается зазор между торцями буртов 19 штоков 18 и торцом паж1;.мпо1о э,1емепта 17. Указанное также фиксируется конечным выключателем.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения обеснечивается благодаря улучшению динамических характеристик за счет онтимизации инерционности маховых масс.

Формула изобретения

. Наметочно-размоточное устройство для металлической полосы, содержащее установленный в станине приводной барабан с сегментами и полым валом, размещенную внутри последнего с возможностью взаимодействия с сегментами штангу, смонтированную на валу и связанную со штангой нажимную втулку с комплектами упругих элементов, связанную с валом с возможностью взаимодействия с нажимной втулкой упорную втулку с выступами и зубчатым венцом, установленный с возможностью взаимодействия с упругими элементами стакан, привод возвратно-поступательного перемещения штанги, а также привод поворота упорной втулки, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик за счет оптимизации инерционности маховых масс и упрощения конструкции, узел взаимодействия нажимной втулки с упорной выполнен в виде закрепленного на нажимной втулке кронштейна со скалкой и установленного на последней ролика, в упорной втулке выполнен криволинейный паз, стакан выполнен в виде связанного с приводом перемещения штанги кольца с нажимным элементом, смонтированного с возможностью взаимодействия с упругими элементами, а последние установлены с возможностью взаимодействия с выступами упорной втулки, при этом ролик смонтирован с возможностью взаимодействия с указанным пазом.

2.Устройство по п. 1, отличаюш,ееся тем, что каждый из упругих элементов выполнен в виде штока с буртами и пружин, нажимная втулка вьшолнена в виде ступицы и сочлененных с ней фланцев с гнездами для размещения штоков, при этом каждая из пружин размещена на штоке между соответствующим фланцем нажимной втулки и одним из буртов штока.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод поворота упорной втулки выполнен в виде силового цилиндра с копирным пазом в корпусе и шарнирно сочлененных со станиной плунжеров, подпружиненной относительно станины рамки с роликом и зубчатой рейкой, при этом рамка установлена свозможностью взаимодействия с корпусом, ролик - с копирным пазом, а зубчатая рейка - с зубчатым венцом упорной втулки.

26

ВидВ

26

15

11

В ид Г

/4

(Ри.г.5