Упорно-регулировочный механизм трубопрокатного стана Советский патент 1992 года по МПК B21B25/02 

Изобретение относится к области черной металлургии, а конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при создании оборудования прошивных и прокатных станов. Наиболее эффективно применение предлагаемого упорно-регулировочного механизма для получения бесшовных труб на коротких оправках.

Из практики прокатного производства известно, что в процессе прошивки или прокатки на коротких оправках происходит изменение номинальных первоначальных параметров отдельных узлов стана, которое приводит к образованию значительной продольной разностенности труб вследствие постепенного уменьшения прокатного зазора.

Известно устройство для удержания справочного стержня 1, включающее механизм перехвата стержня, роликовые цент- рователи стержня и упорно-регулировочный механизм с приводом осевого перемещения его каретки, причем механизм перехвата стержня жестко соединен с кареткой упорно-регулировочного механизма, а привод ее осевого перемещения выполнен в виде связанных с ней поршневых гидроцилиндров. Данное устройство позволяет обеспечить возможность перемещения оправки во время прокатки и повысить надежность захвата трубы валками. Наиболее существенным недостатком данного устройства является невозможность плавного регулирования перемещения оправки, поскольку необходимую скорость перемещения оправки, не превышающую 0,1 мм/с, невозможно обеспечить непосредственным воздействием мощных гидроцилиндров.

X х| Ы СП

Ь

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является упорно-регулировочный механизм трубопрокатного стана 2, содержащий подшипниковым узел, привод его перемещения, стационарно установленный вал с надетым на него запирающим рычагом и приводом поворота рычага с гидроцилиндром. Механизм снабжен дополнительным гидроцилиндром, связанным с валом, эксцентрично, через дополнительный рычаг. Данное устройство позволяет обеспечить возможность плавного перемещения оправки по ходу прокатываемой трубы, При этом следует отметить, что на практике перемещаемый упорный подшипник устанавливают в каретке.

Наиболее существенным недостатком указанного устройства является неравномерный износ контактных поверхностей запирающего рычага и каретки упорного подшипника, так как малейший поворот эксцентричного вала вызывает вырождение площадки контакта и уже на небольших углах поворота взаимодействие будет происходить по кромке запирающего рычага. Таким образом, ускоренный износ небольших зон на запирающем рычаге и каретке упорного подшипника вызовет нежелательные отклонения кинематических характеристик данной связи, искажающие плавное регулирование скорости перемещения оправки, а следовательно значительно снижается срок эксплуатации запирающего рычага и каретки упорного подшипника. Кроме того, при помощи данного механизма очень сложно, практически невозможно, обеспечить перемещение оправки со скоростью, плавно изменяющейся по определенному закону, который можно определить, например, измерив экспериментально скорость изменения прокатного зазора. Передача вращающегося усилия от гидроцилиндра через рычаг, закрепленный на стационарном валу, также приводит к искажению кинематических характеристик связи.

Цель изобретения - повышение долговечности запирающих элементов и снижение продольной разностенности труб путем обеспечения плавного перемещения оправки по заданному закону.

Указанная цель достигается за счет того, что упорный подшипник снабжен цилиндрической пятой с шарнирнозакрепленным подвижным упором и ограничителями его поворота в виде сменных колодок, а кинематическая саязь выполнена в виде насаженного на вал зубчатого колеса и взаимодействующей с ним зубчатой рейки,

закрепленной на штоке гидроцилиндра, который снабжен дросселем и контактирующей с ним закрепленной на штоке профильной планкой, при этом подвижный

упор имеет две обращенные друг к другу цилиндрические поверхности, одна из которых соприкасается без зазора с цилиндрической поверхностью пяты, а другая - с контактной поверхностью запирающего рычага.

На фиг, 1 приведена конструктивно- компоновочная схема предлагаемого механизма; на фиг. 2 - положение запирающих элементов, при котором оправка максималы-ю выдвинута; на фиг. 3 - положение запирающих элементов при котором оправка максимально отодвинута.

Предлагаемый упорно-регулировочный механизм содержит каретку 1 упорного подшипника с пятой 2, подвижным упором 3, верхним ограничителем 4 и нижним ограничителем 5, запирающий рычаг 6, с приводом

7поворота, стационарный вал 8, зубчатое колесо 9, зубчатую рейку 10 со стационарными направляющими 11, гидроцилиндр 12 с дросселем 13 и сменной профильной планкой 14, а также привод 15 перемещения карегки 1.

На подвижном упоре 3 выполнены две

обращенные друг к другу цилиндрические контактные поверхности, одна из которых плотно прилегает к цилиндрической поверхности пяты 2 и может скользить по ней за счеттого, что упор 3 шарнирно закреплен на

пяте 2, причем ось шарнира совпадает с осью центра кривизны цилиндрической поверхности пяты 2. Вторая контактная, поверхность упора 3 контактирует без зазора с цилиндрической упорной поверхностью запирающего рычага б. Запирающий рычаг 6 свободно посаженный на эксцентричный участок вала 8, контактируя без проскальзывания с упором 3, в процессе поворота вала

8может занять два положения, которые оп- ределя ют крайнее положение оправки и

крайние положения углового скольжения упора 3 по цилиндрической поверхности пяты 2 (которые показаны на-фиг. 2 и фиг. 3), Когда запирающий рычаг 6 после осуществления прокатки будут выводить из зацепления с упором 3, последний не должен выйти За свое предельное верхнее положение, что обеспечивается установкой верхнего ограничителя 4, а когда рычаг 6 будет отведен,

то упор 3 не должен упасть ниже крайнего нижнего положения, что обеспечивается установкой нижнего ограничителя 5.

Зубчатое колесо 9 закреплено на валу 8 и находится в зацеплении с зубчатой рейкой

К1, установленной в стационарных направляющих 11 и закрепленной на штоке гидроцилиндра 12. Кроме того, на штоке гидроцилиндра 12 закреплен, например, при помощи быстро вынимаемых шплинтов, сменная профильная планка 14, профилированная поверхность которой взаимодействует с дросселем 13, задавая его режим открытая. Дроссель 13, регулируя давление в камере гидроцилиндра 12, по закону, определяемому профилированной поверхностью планки 14, обеспечивает перемещение оправки в направлении действия прокатного усилия в соответствии с временной закономерностью, описывающей уменьшение прокатного зазора между валками в процессе их нагрева.

В случае, если начальная температура валков и закон изменения прокатного зазора через несколько циклов прокатки при- терпевают изменения, оказывающие недопустимое воздействие на характеристики продольной разностенности труб, производится замена планки 14.

Формулаизобретения25

Упорно-регулировочный механизм трубопрокатного стана, содержащий каретку с

0

5

0

5

упорным подшипником, привод ее перемещения и запирающий рычаг, имеющий цилиндрическую контактную поверхность и надетый на эксцентричный участок стационарно установленного вала, кинематически связанного с гидроцилиндром, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности запирающих элементов и снижения продольной разностенности труб путем обеспечения плавного перемещения оправки по заданному закону, упорный подшипник снабжен цилиндрической пятой с шарнирно закрепленным подвижным упором и ограничителями его поворота в виде сменных колодок, а кинематическая связь выполнена в виде насаженного на вал зубчатого колеса и взаимодействующей с ним. зубчатой рейки, закрепленной на штоке гидроцилиндра, который снабжен дросселем и контактирующей с ним закрепленной на штоке профильной планкой, при этом подвижный упор имеет две обращенные одна к другой цилиндрические поверхности, одна из которых соприкасается без зазора с цилиндрической поверхностью пяты, а другая - с контактной поверхностью запирающего рычага.

Использование: преимущественно на справочных станах винтовой прокатки. Сущность изобретения: каретка 1 упорного подшипника оснащена цилиндрической пятой 2, подвижным упором 3 и ограничителями его поворота в виде сменных колодок 14 и 5. На стационарном валу 8 установлено колесо 9. Шток гидроцилиндра 12 оснащен зубчатой рейкой 10, установленной в стационарных направляющих. Гидроцилиндр оснащен дросселем 13, снабженным приспособлением для открытия его по заданному закону. Подвижный упор имеет две контактные цилиндрические поверхности и шэрнирно закреплен на пяте подшипника с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через центр кривизны цилиндрической поверхности пяты, к которой плотно прилегает одна контактная поверхность подвижного упора, к другой контактной поверхности плотно прилегает упорная поверхность запирающего рычага 6. 3 ил. (Л С

/ 2 7 4 5 6 8 9 5 Ю // /S {2

Фи2. J

z ±

/

иг.