Клеть планетарного стана поперечно-винтовой прокатки Советский патент 1993 года по МПК B21B19/02 B21B13/20 

34 ft 8 Iff tf 4

L

L з

с

Ј ю

00 СЛ

Изобретение касается обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве тонкостенных труб (например, с отношением D/S более 30), а также труб переменного сечения из различных марок сталей и сплавов (где: D - диаметр; S - толщина стенки),

Цель изобретения является повышение жесткости клети стана.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема; на фиг. 2 - поперечный разрез предлагаемой клети стана поперечно-винтовой прокатки; на фиг. 3 - вариант конструктивного исполнения зубчатых передач клети.

Предлагаемая клеть стана поперечно- винтовой прокатки содержит приводной ротор в виде насаженных на вал 1, связанных между .собой и с валом ребрами жесткости двух дисков 2. В дисках в радиальном направлении выполнены пазы, в которых помещены ползушки 3, Ползушки по торцам опираются на пружины 4 и 5, причем пружины 4 более мощные - короткоходовые (тарельчатого типа), а пружины 5 менее мощные - ддинноходовые (цилиндрические витые пружины).

Посредством ползушек на подшипниках 6 и 7 под углом к оси прокатки установлены кассеты 8. В кассетах посредством подшипников 9 установлен приводной вал 10. На переднем конце вала насажен грибовидный рабочий валок 11 с обратным усе- чённым конусом 12, сопряженный с грибовидным валком большим основанием. На другом конце вала 10 насажена коническая шестерня 13, входящая в зацепление с шестерней 14, передающей движение (непосредственно или с помощью зубчатой паразитной конической пары) валу 15. При этом подшипник 16, так же как и подшипник 6, вмонтирован в ползушке.

На валу 15 с наружной стороны одного из дисков насажена ведомая шестерня 17 и кривошип 18, второй конец которого насажен на ось 19 паразитной шестерни 20, На оси 19 насажен кривошип 21, второй конец которого имеет возможность поворота вокруг вала 22 с насаженной на него шестерней 23. С наружной стороны второго диска на оси кассеты насажено поворотное устройство 24 со стопором 25. Между дисками на оси кассеты насажен холостой опорный валок 26, выполненный в виде двух усеченных конусов, сочлененных большими основаниями. При этом, образующая конуса опорного валка, контактирующая с обратным усеченным конусом грибовидного рабочего валка, должна проходить через точку PL пересечения оси кассеты с осью приводного вала, а образующая второго конуса опорного валка

должна проходить через точку пересечения оси подшипников 6 и 7 с осью прокатки - точу Рз (см. фиг. 1).

. Перед (по ходу прокатки) холостым

опорным валком на кассете установлен дополнительный (вспомогательный) опорный валок 27, образующая которого и его ось вращения также проходят через точку Рз (полюс РЗ) - пересечения оси прокатки и оси

кассеты.

Ротор на валу 1 с кассетами размещен в посаженном в подшипниках 28 приводном барабане 29. В барабане на ползунах 30 посажена обойма 31, внутри имеющая кони5 ческую форму.

Образующая конуса обоймы также проходит через точку пересечения оси прокатки и оси кассеты (полюс РЗ).

Образующая рабочей конусной поверх0 ности грибовидного рабочего валка проходит через точку пересечения оси этого валка с осью прокатки - в точке Р2 (при нулевом угле подачи).

На барабане 29 на его наружной цилин5 дрической части выполнены продольные пазы, через которые пропущены скрепленные с обоймой 31 кро.нштейны 32. На кронштейнах с наружной стороны установлено кбль- цоЗЗ.

0 Для настройки клети стана установлен механизм перемещения обоймы, включающий направляющие 34, ползушки 35, на которых смонтированы оси 36 с насаженными на них коническими роликами 37, взаимо5 действующими с кольцом. Ползушки снабжены винтовым 38 приводом, обеспечивающим продольное возвратно-поступательное перемещение обоймы. Клеть снабжена тремя приводами. Первый двига0 тель 39 посредством ременной передачи приводит во вращение вокруг оси прокатки ротор на валу 1 с кассетами 8. Второй двигатель 40 посредством ременной передачи приводит во вращение грибовидные рабо5 чие валки. Третий двигатель 41 посредством ременной передачи и обгонной муфты обеспечивает вращение барабана с обоймой.

Работа клети стана осуществляется сле- . дующим образом.

0 Перед началом работы клети осуществляется установка требуемого угла подачи; Угол подачи устанавливается путем поворота кассеты 8 в роторе клети стана вокруг своей оси и фиксации в заданном положе5 нии. Поворот осуществляется поворотным устройством 24, а фиксация - стопором 25. Затем отводится обойма 31 в крайнее правое положение. В этом положении обоймы опорные валки 26 и 27(вспомогятельные)за счет отжатия кассеты тарельчатыми пружинами 4 в контакт с обоймой не входят. Включается двигатель 41, который через обгонную муфту и ременную передачу приводит во вращение барабан 29 с обоймой.

Включается двигатель 40. который че- рез ременную передачу приводит во вращение приводные валы 10 с грибовидными валками на концах. Затем, включается двигатель 39, которым приводятся во вращение ротор на валу 1 с кассетами.

Приводом 38 перемещается ползущка 35 в левое положение, при этом опорные валки 26 и 27 входят в контакт с обоймой 31. Далее перемещением обоймы доводится раствор между грибовидными валками 11 до заданной величины, вводится в клеть стана заготовка и осуществляется прокатка;

Обороты двигателей 39 и 40 подбираются таким образом, чтобы труба в процессе прокатки не вращалась.

Обороты двигателя 41 подбираются с учетом того, чтобы угловые скорости образующих опорных валков и обоймы при крайнем ее смещении в правую, сторону были равны. При этом крутящий момент от двига- теля 41 на барабан передается через обгонную муфту. При дальнейшем смещении обоймы влево сохраняется постоянной угловая скорость на контакте опорных валков и обоймы, причем, при увеличении числа оборотов обоймы обгонная муфта выключается из работы, т.е. крутящий момент с двигателя 41 не потребляется клетью.

Деформация заготовки осуществляется рабочими грибовидными валками 11. Через валки силы деформации передаются на опорный валок 26 и замыкаются в обойме.

Развиваемые центробежные силы на узлах клети стана частично компенсируются тарельчатыми пружинами 4, а частично че- рез опорные валки 26 и 27 замыкаются также обоймой.

Благодаря такому распределению сил И замыкании их в обойме, появляется; возможность сокращения габаритов и6 масс подшипников и, следовательно, деформирующего инструмента, что значительно, в сравнении с прототипом, уменьшает габариты клети стана. Кроме того, при сохранении сортамента прокатываемых труб, уменьшаются центробежные силы, вследствие сокращения габаритов и массы клети, и

повышается жесткость и прочность клети стана. Это, в свою очередь, позволяет значительно повысить число оборотов ротора, что положительно влияет на производительность клети стана и позволит прокатывать более тонкостенные трубы, чем это возможно в прототипе.

Кроме того, в клети стана регулировку раствора между деформирующими валками 11 можно осуществлять на ходу стана.

Такая особенность предлагаемой клети позволит катать трубы переменного сечения по длине или трубы с утоненными концами.

Учитывая, что планетарный стан целесообразно комплектовать совместно с редукционным или калибровочным станами, возможность получения утоненных концов ка трубах в планетарном стане значительно сократит расходный коэффициент металла за счет сокращения обрези концов после редукционного стана.

Работа клети стана была проверена на макете. Исследование показало, что использование предлагаемой клети по сравнению с прототипом позволит значительно повысить жесткость стана, кроме того в несколько раз повысить., обороты ротора, осуществить настройку стана без остановки ротора и обеспечить .возможность прокатки труб переменного сечения.

Формула изобретения

Клеть планетарного стана поперечно- бинтовой прокатки, включающая приводной ротор и размещенные в нем приводные кон- сольные рабочие валки, отличаю щ а я - с я тем, что, с целью повышения жесткости, она снабжена Механизмом радиального перемещения валков, выполненным в виде охватывающего ротор барабана с установленной в нем с возможностью осевого принудительного перемещения обоймой, имеющей коническую внутреннюю поверхность, и взаимодействующими с нею опорными холостыми валками по числу рабочих валкой, каждый из которых снабжен конической опорной частью, при этом ротор выполнен в виде двух насаженных на приводной вал дисков с радиальными пазами и снабжен расположенными в них подпружиненными ползушками, в которых установлены оси опорных валков.

..--; .::..:: .... , , .-.. ----. : , . ..-. .-,-. ;:....... ..о.--. :.-.-:; . - . .-. -.

-:. -. . . .. - .-. .-..., . .,-.- ;..-./ .-....-..... .; .- . ,

,. -;;- ;л Х Ч- :Э- ; -- -::-г :--: ::, :( /

. ...- . -И- : / .

,. -..- :.

Использование: при поперечно-винтовой прокатке труб переменного сечения. Суть изобретения: в приводном роторе установлены кассеты 8, каждая из которых содержит деформирующий грибовидный валок 11, Л33 консольно укрепленный на приводном валу 10. Клеть дополнительно снабжена барабаном 29 и обоймой 31 с ротором, выполненным в виде насаженных на вал двух дисков 2, каждый из которых имеет по крайней мере три радиальных паза. С помощью подпружиненных ползушек 3, имеющих возможность перемещения вдоль пазов, установлены под углом к оси прокатки кассеты 8. На них на подшипниках смонтированы холостые опорные валки 26,27, имеющие возможность обкатки по внутренней конической поверхности кольцевой обоймы 31, размещенной с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения в барабане 29. Ось кассеты и образующая внутренней поверхности обоймы пересекаются в одной точки на оси клети, причем образующая внутренней рабочей поверхно- сти обоймы наклонена к оси прокатки под углом 2-20°. 3 ил. i СЛ с