Стан холодной пилигримовой прокатки труб Советский патент 1990 года по МПК B21B21/00 

11

is

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к fipoKHTUoMy производству, и касается усовершенствования стана холодной пи- .Пигримовой прокатки труб.

Целью изобретения является увеличение производительности путем снижения динамического момента на валу Главного привода.

Па фиг. 1 изображена кинематическая схема стана холодной гшлигрнмо- зой прокатки труб; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг1. 1 .

Стан холодной пилигримовой прокатки труб содержит стационарную рабочую клеть 1 , патрон 2 справочного стержня 3, патро н 4 заготовки 5, главный Привод 6, кинематически связанные с Ним привод 7 вращения валков 8, механизм 9 возвратно-поступательного движения патрона справочного стержня и механизм 10 перемещения патрона за- Готовки,,

Механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифференциального редуктора, содержащего водило 11 с сателлитами 12, жестко закрепленное на валу 13, шестерню 14 на валу 15, соединенном с приводом 1Ь вращения редуктора через муфту 17. На патроне заготовки жестко закреплена {рейка 18, установленная во взаимодействие с шестерней 19 выходного ва- ла 20 редуктора. Па патроне оправоч- ного стержня жестко закреплена дополнительная рейка 21, установленная в зацеплении с шестерней 22 входного вала редуктора.

Главный привод соединен муфтой 23 С приводом вращения валков, выходные валы .которого связаны с валами рабочих валков с помощью муфт 24. Помимо этого, главный привод связан трансмиссионным валом 25 с механизмом возвратно-поступательного движения пат- рока справочного стержня, который ., состоит из конического редуктора 26Э кривошипного вала 27 и шатуна 28. Стан работает следующим образом. Главный привод 6 через муфту 23 приводит в движение привод 7 вращения валков 8, который известным образом преобразует равномерное вращение главного привода в неравномерное вращение рабочих валков стационарной рабочей клети 1, связанных с выходными валами привода посредством муфт 24 Окружная скорость валков согласована

0

в процессе деформирования заготовки 5 на оправке с линейной скоростью их перемещения.

Далее главный привод через трансмиссионный вал 25 и конический редуктор 26 вращает кривошипный вал 27, который посредством шатуна 28 приводит в возвратно-поступательное

движение патрон 2 справочного стержня 3 и жестко связанную с ним ведущую дополнительную рейку 21. Эта рейка, взаимодействуя с шестерней 22, приводит в качательное движение вал

r 13 и жестко связанное с ним водило 11 с сателлитами 12. Одновременно привод 16 вращения редуктора через муфту 17 вращает вал 15 с установленной на нем шестерней 14. Зубья сателлитов взаимодействуют с зубьями шестерни 14 и внутренними зубьями шестерни 19, которая установлена на валу 20 и своими внешними зубьями приводит в движение рейку 18 и жестко

5 связанный с ней патрон 4 заготовки. Во время прямого хода пилигримовой прокатки, когда патрон 2 с рейкой 21 и патрон 4 с рейкой 18 движутся от рабочей клети 1, осуществляется деформирование валками 8 заготовки 5

на оправке, поэтому должно выполняться равенство

Ij3 1ц )

где 1 - перемещение рейки 21,

патрона 2, стержня 3 и оправки;

113 перемещение рейки 18, патрона 4 и заготовки 5. Во время обратного хода, когда патрон 2 с рейкой 21 и патрон 4 с рейкой 18 движутся к рабочей клети, осуществляется порционная подача заготовки путем ее линейного смещения относительно оправки, поэтому должно выполняться следующее равенство:

1,3 1,,+,(2)

где т - величина порционной подачи

заготовки 5 за цикл прокатки. Для изменения величины m порцион- 0 ной подачи заготовки 5 в предлагаемом стане необходимо заменить шестерню 22 и изменить угловую скорость и) вращения шестерни 14, связанной через муфту 17 с приводом 16. Все ос- 5 тальные параметры дифференциального редуктора определяются конструктивно.

Радиус rfl начальной окружности шестерни 22 и угловая ско рость ы

5

0

5

1«

вращения шестерни 14 вычислявтся сле- дующим образом.

При перемещении рейки 21 на величину 1 шестерня 22 поворачивается на угол

(3)

а при повороте шестерни 19 на угол if , рейка 18 перемещается на велиТ1П

чину

1 п

(4)

где rHf7 - радиус начальной окружности наружного венца шестерни 19.

Принимая во внимание свойство дифференциальных механизмов производить алгебраическую сумму движений, из фиг. 2 видно, что

Г{|

ч.Г14 вин

+ ( 5

ВН 1

где 4,л - угол поворота шестерни 14j радиус начальной окружности шестерни 1 4;

радиус начальной окружност внутреннего венца шестерни 19.

Знаки - и + в выражении (5) соответствуют прямому и обратному ,ходам возвратно-поступательного движения.

Подставляя выражение (5) с соответствующим знаком в выражение (4) и далее подставляя выражения (3) и (4 в выражения (1) и (2), получаем систему уравнений

1ц м Чип гп гЦ гп

У, Д.11 IjL ) JjJJIl.

Ч r „i тс J rlt решая которую относительно имеем

гии

44

г ,-Ј11+1 N lKtzIi1

r« Ч.,,,, 1;21„ +m

W

2«

)1

.1 /lit t.

/fЗГ H i

(

11L НПMl ig

где в угол поворота шестерни 14 за время поворота кривошипа 27 на угол, приблизительно равный fi.

Так как шестерня 14 и кривошип 2 вращаются равномерно, можной найти угловую скорость Ujg по формуле

Ш24

W

где

1Г (0Игг

(7)

угловаяскорость кривошипа 27.

Так, например,для стана 2ХПТС

15-40, у которогог 4 150 мм;

0

0

0

5

0

5

0

Е

250 мм; гйп 300 мм; 1 „ 500 мм, мм, при быстроходности п 100 дв. ходов/мин, что составляет

U 10,47-, из выражений (6) и (7) с

имеем г) мм и и 0,0925-, что

соответствует ,88 об/мин.

Особенности конструктивного исполнения предлагаемого стана, в частности новая кинематическая связь механизма 9 возвратно-поступательного движения патрона 2, обеспечивающего удержание стержня 3 с о-правкой, и ме- 5 ханизма 10 перемещения патрона 4 заготовки 5, позволяют исключить из состава оборудования стана длинномерные валопроводы, вращающиеся с переменной угловой скоростью. Это предопределяет резкое уменьшение неравномерно вращающихся маховых масс и, как следствие, снижение динамики в цепи главного привода стана.

В предлагаемом стане вместо традиционного для пилигримовых станов винта порционной подачи заготовки использована зубчатая рейка, которая, как и винт подачи, совершает возвратно-поступательное движение. Однако масса рейки не превышает массы винта, поэтому динамический момент от возвратно- перемещающихся частей стана остается неизменным.

Ф о р м у л а

5

изобретения

Стан холодной пилигримовой прокатки труб, содержащий стационарную рабочую клеть, патроны справочного стержня и заготовки, главный привод, кинематически связанные с ним привод вращения валков, механизм возвратно-поступательного движения патрона справочного стержня и механизм перемещения патрона заготовки, отличающий ся тем, что, с целью увеличения производительности путем снижения динамического момента на валу главного привода, механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифференциального редуктора, его привода вращения, жестко закрепленной на этом патроне рейки, установленной во взаимодействие с шестерней выходного вала редуктора и жестко закрепленной на патроне справочного стержня дополнительной рейки, установленной во взаимодействии с шестерней одного из входных валов редуктора.

t г

v/

22

12 19

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному производству. Целью изобретения является повышение производительности путем снижения динамического момента на валу главного привода. Стан содержит стационарную рабочую клеть 1, патрон 2 оправочного стержня 3, патрон 4 заготовки 5, главный привод 6. С главным приводом кинематически связаны привод 7 вращения валков 8, механизм 9 возвратно-поступательного движения патрона 2 и механизм 10 перемещения патрона 4. Механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифференциального редуктора, его привода вращения, жестко закрепленной на патроне рейки 18, взаимодействующей с шестерней 19 выходного вала, и жестко закрепленной на патроне 2 дополнительной рейки 21, взаимодействующей с шестерней 22 одного из входных валов редуктора. 2 ил.

Фиг. 2