Предварительно напряженная станина прокатной клети Советский патент 1990 года по МПК B21B31/04 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в прокатных цехах заводов черной металлургии, а также при проектировании и изготовлении прокатного оборудования.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение эксплуатационных расходов по содержанию и экспг луатации механизма предварительного напряжения рабочей клети прокатного стана.

Стойки станин клети выполнены в виде стержней из магнитострикционного материала, помещенных внутрь электрической катушки.

Поскольку механизм предварительного напряжения клети служит для выборки зазоров во всех подвижных соединениях, то это значит, что клеть необходимо предварительно сжать и выбрать эти зазоры. Отсюда следует, что в качестве материала стоек станины необходимо использовать те материалы, которые обладают эффектом уменьшения своей длины под действием магнитного поля, т.е. такие как сталь, кобальт, феррит + никель + цинк; никель. Однако, как известно, электрическая катушка создает ненаправленное магнитное поле (внутреннее и внешнее). При подключении к обмотке катушки напряжения возникающее в ней внутреннее магнитное поле направлено на достижение магнитострикционного эффекта внутри стоек станины, в то время как

Сп

СИ

сп

СП

2-

внешнее магнитное поле рассеивается в пространстве, что ведет к снижению напряженности магнитного поля, вызывая необходимость увеличения расхода электроэнергии для достижения требуемого эффекта, ухудшает работу самой катушки вследствие интенсивного нагрева ее обмотки, что вызывает необоснованную необходимость увеличения сечения ее провода, и воздействует на обслуживающий персонал и расположенные вблизи клети контрольно-измерительные приборы.

Чтобы устранить указанные недостат ки, поверх катушки следует установить бандаж, являющийся экраном-магнитопро- водом для внешнего магнитного поля,что позволит повысить КПД электрической катушки, собирая внешнее магнитное поле, не давая ему рассеиваться в пространстве и направляя его на совершение полезной работы. Кроме того, бандаж образует проем станины, служащий направляющими для подушек кле ти.

Вследствие того, что для работы необходимо предварительное напряжение клети одного замка, постоянное во времени, то вокруг магнитострикци- онных стоек станины необходимо создавать постоянное магнитное поле, т.е. на обмотку катушки должен подаваться постоянный ток. А поскольку величина магнитострикционного эффекта не зависит от направления поля, то полярность катушки значения не имеет.

При использовании в качестве механизма предварительного напряжения клети эффекта магиитострикции появляется возможность снизить эксплуатационные расходы по содержанию данного механизма, т.е. отпадает необходимость содержать и следить за нормальной работой таких сложных и мощных механизмов, как гидронасосы, золотниковая система, контролирующая система и т.д. Отпадает необходимость в ремонте и замене уплотнений.

Вследствие плавного регулирования данный механизм предварительного напряжения рабочей клети позволяет варьировать ее напряженность в более широком диапазоне.

К числу магнитострикционных относятся материалы на основе железа с различным содержанием никеля, кобальта, платины, цинка, а также чистый кобальт, чистый никель, железо и др.

20

25

. JQ)з

30 -п

5005л

Стержень из магнитострикционного материала изменяет свою длину под воздействием магнитного поля электрической катушки, внутрь которой он помещен. Различные магнитострикционные материалы ведут себя по-разному. Например, ферромагнетики на основе железа с различным содержанием кобальта, никеля или платины под воздействием магнитного поля изменяют свою длину в сторону увеличения, в то время как у других ферромагнетиков наблюдается уменьшение их длины (никель, феррит + никель, кобальт). Проявляет магнитострикционные свойства и железо. Причем в слабых магнитных полях происходит удлинение f стержня, а при достижении магнитным полем определенной напряженности примерно А/м/ - укорочение. Величина магнитострикционного эффекта не зависит от направления поля.

Использование этого явления в про- катостроении дает возможность изготовить станины прокатного стана со встроенным в них механизмом предварительного напряжения клети.

На фиг.1 изображена рабочая клеть прокатного стана, снабженная механизмом предварительного напряжения; на фиг.2 - диаграммы магнитострикции некоторых ферромагнетиков; на. фиг.3 - схема распространения внешнего магнитного поля катушки при наличии бандажа.

Рабочая клеть прокатного стана состоит из станины 1, нижней поперечины 2, нажимного механизма 3, установленного в верхней поперечине 4, комплекта рабочих и опорных валков 5,

Стойки станины представляют собой стержни 6 и 7, выполненные из магнитострикционного материала, помещенные внутрь электрических катушек 8 и и 9, концы 10 и 11 которых выведены за пределы стоек. Поверх катушек установлены бандажи 12 и 13. Стержни снабжены упорами 14 и 15, расположенными на их торцовых поверхностях, и служат для передачи движения поперечинам 2 и 4 станины.

При подключении питания постоянного тока к концам 10 и 11 катушек 8 и 9 внутри них возникает постоянное магнитное поле, которое, воздействуя на стержни 6 и 7, выполненные из магнитострикционного материала (например железо, кобальт или другой материал),

35

40

45

55

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в прокатных цехах заводов черной металлургии. Цель изобретения - упрощение конструкции. Предварительно напряженная станина содержит поперечины и стойки. Стойки станины представляют собой сердечники, выполненные из магнитострикционного материала, помещенные внутрь электрических катушек, концы которых соединены с источником постоянного тока и выведены за пределы стоек. Стойки жестко связаны с поперечинами, что обеспечивает передачу движения поперечинам станин. 3 ил.