Групповой привод непрерывного прокатного стана Советский патент 1976 года по МПК B21B35/04 

Известен групповой привод непрерывного прокатного стана, включающий дифференциальные передачи, осуществляющие одновременное изменение чисел оборотов всех клетей прокатного стана в прогрессивно изменяющейся от клети к клети степени при воздействии отдельного вспомогательного привода с регулируемым числом оборотов.

Цель изобретения - создание группового привода непрерывного стана (в особенности стана для редуцирования труб), в котором обеспечивается увеличение передаваемой приводом мощности при минимальном расстоянии между клетями стана.

Это достигается тем, что привод первой и последней клетей стана осуществляется от двух отдельных регулируемых по скорости двигателей, которые используются одновременно и для привода всех остальных клетей через дифференциальные передачи, установленные между двигателями и станом и кинематически взаимосвязанные между собой и клетями таким образом, что каждая дифференциальная передача ведет одну клеть, непосредственно соединяясь с приводом данной клети своим выходным валом и получая, в свою очередь, вращение через свои два входных вала от приводов двух других клетей, расположенных симметрично относительно данной клети. При этом диффёрЩЦйЩЕ ная передача, ведущая среднюю клеть стана, приводится во вращение через свои два входных вала непосредственно от приводов первой и последней клетей стана.

Для уменьшения габаритов привода его дифференциальные передачи сгруппированы в несколько параллельных рядов таким образом, что в первом ряду от стана установлены дифференциальные передачи, используемые для непосредственного привода группы клетей, отстоящих друг от друга на два межклетьевых расстояния, а в каждом следующем ряду установлены дифференциальные передачи, соединенные с приводами клетей, отстоящих друг от друга на расстоянии, в два раза превышающем расстояние, соответствующее предществующему ряду. Благодаря этому для размещения даже наиболее часто установленных дифференциалов первого ряда имеется в два раза больше места по ширине, чем в известных конструкциях группового привода. В то же время по загрузке сравниваемые дифференциальные передачи находятся в одинаковых условиях, так как в обоих случаях каждая участвует в передаче мощности, потребляемой одной клетью. Предлагаемый привод позволяет при сохранении минимального расстояния между клетями стана ШПменять дифференциальные передачи больших габаритов и, соответственно, повысить передаваемую приводом мощность.

Кроме того, для упрощения конструкции один из двух приводных двигателей стана выполнен в форме регулируемого преобразователя скорости, получающего первичное вращение от второго приводного двигателя стана. Для создания на отдельных участках стана отличающихся друг от друга режимов натяжения к последней клети привода присоединена первая клеть другого аналогичного привода с совмещением осей соединяемых клетей в общую ось.

На фиг. 1 показан редукционный стан с групповым приводом; на фиг. 2 - то же, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - кинематическая схема группового привода на 13 клетей в исполнении со средним приводным двигателем, поясняющая построение 13-клетьевой схемы путем соединения 9-клетьевого и 5-клетьевого приводов.

Привод располагается по одну сторону редукционного стана 1 и соединяется с рабочими клетями 2 а, Ь, с, d, е, f, g, h, i, j, k, I, m, n, 0, p, q семнадцатью муфтами 3 (COOTветственно числу клетей стана).

Зубчатые передачи привода монтируются в трех коробках передач, установленных параллельно стану. В первой, считая от стана, коробке передач 4 помещается восемь дифференциалов 5 соответственно против восьми рабочих клетей 2 Ь, d, f, h, j, I, n, p (четных клетей).

Во второй коробке передач 6 находится четыре дифференциала 7 соответственно против рабочих клетей 2 с, g, k, о. В третьей коробке передач 8 устанавливается один над другим два ряда дифференциалов; в верхнем ряду два дифференциала 9 против рабочих клетей 2 е и 2 т, в нижнем - один дифференциал 10 против рабочей клети 21 (средней клети стана).

Дифференциалы имеют одинаковую конструкцию, но отличаются по размеру в связи с различной величиной передаваемой ими нагрузки. Каждый дифференциал снабжен двумя цилиндрическими зубчатыми венцами И, являющимися ведущими вводными элементами дифференциальной передачи.

В коробке передач 4 наряду с дифференциалами 5 монтируются также девять соединительных валов 12. В средней части этих валов жестко насажены зубчатые колеса 13, находящиеся в зацеплении с зубчатыми венцами 11 дифференциалов 5, а по концам со стороны рабочих клетей - муфты 3 и со стороны коробки передач 6 - муфты 14. Соединительные валы 12 находятся в общей горизонтальной плоскости под плоскостью, в которой устанавливаются дифференциалы 5.

В коробке передач 6 наряду с дифференциалами 7 монтируются также пять соединительных валов 15, в средней части которых насажены зубчатые колеса 16, а по концам со стороны коробки передач 4 - муфты

14 и со стороны коробки передач 6 - муфты 17. Зубчатые колеса находятся в зацеплении с зубчатыми венцами дифференциалов 7 через промежуточные шестерни 18, сидящие на валах 19.

В коробке передач 8 в верхнем ряду дифференциалов 9 имеются три соединительных вала 20 с насаженными на каждом из них зубчатыми колесами 21 и 22 и муфтой 17. Зубчатые колеса 21 находятся в зацеплении с зубчатыми венцами дифференциалов 9 через промежуточные шестерни 23, укрепленные на валах 24.

В нижнем ряду коробки передач 8, где установлен дифференциал 10, монтируются два соединительных вала 25 с насаженными на каждом из них зубчатыми колесами 26 и 27. Зубчатые колеса 26 находятся в зацеплении с зубчатыми венцами дифференциала 10 через промежуточные шестерни 28.

В коробке передач 8 из трех соединительных валов 20 верхнего ряда два вала располагаются против первой и последней клетей 2 а и 2 (7 стана и кинематически связываются с лежащими под ними соединительными валами 25 из нижнего ряда с помощью зубчатых колес 22 и 27. Третий соединительный вал 20 верхнего ряда находится против средней клети 2i над дифференциалом 10. Кинематическая связь осуществляется с помощью зубчатого колеса 22 на соединительном валу 20, сцепляющегося с зубчатым колесом 29 на валу дифференциала 10.

Два соединительных вала 25 с помощью муфт 30 соединяются соответственно с двумя приводными двигателями 31 (а, q). При необходимости это соединение осуществляется через дополнительные редукторы. Возможно такое выполнение привода, при котором одип из двух приводных двигателей 31 выполнен в форме регулируемого преобразователя скорости, например в виде вариатора известной конструкции, получающего первичное вращение от второго приводного двигателя 31.

Принцип действия описываемого группового привода следующий.

По выбранному режиму прокатки настраиваются числа оборотов двигателей 31 до получения требуемых скоростей прокатки в первой и последней клетях стана (клети 2 а и 2q).

Число оборотов двигателя 31 определяет скорость прокатки в первой клети 2а. Передача вращения при этом происходит по цепи: двигатель 31а, муфта ЗОа, соединительный ,вал 25а, зубчатое колесо 27а, зубчатое колесо 22а, соединительный вал 20а, муфта 17а, соединительный вал 15а, муфта 14а, соединительный вал 12а, муфта За, рабочая клеть 2а.

Таким же образом осуществляется передача вращения к последней клети 2q стана (цепь 31, 30, 25, 27q, 22q, 2Qq, I7q, 5q, Uq, 2q, 3q, 2q), и скорость прокатки в этой клети определяется числом оборотов двигателя 31 д.

ти стана зависит от числа оборотов ведомого вала дифференциала, установленного против данной рабочей клети.

Рабочие клети 2Ь, d, f, h, j, I, n, p приводятся соответственно от дифференциалов 56, d, f, h, j, I, n, p, a вращение передается по цепям: ведомый вал дифференциала 5, муфта 3 и рабочая клеть 2.

Рабочие клети 2с, g, k, о приводятся соответственно от дифференциалов 7с, g, k, о, а передача вращения осуществляется по цепям: ведомый вал дифференциала 7, муфта 14, соединительный вал 12, муфта 3 и рабочая клеть 2.

Рабочие клети 2е и 2т приводятся от дифференциалов 9е и 9т, а передача вращения происходит по цепям: ведомый вал дифференциала 9, муфта 17, соединительный вал 15, муфта 14, соединительный вал 12, муфта 3 и рабочая клеть 2.

Рабочая клеть 2f приводится от дифференциала 10, а вращение передается по цепи: ведомый вал дифференциала 10, зубчатое колесо 29, зубчатое колесо 22, соединительный вал 20, муфта 17, соединительный вал 15, муфта 14, соединительный вал 12, муфта 3 и рабочая клеть 2.

Зубчатые венцы И дифференциала 10 приводятся во вращение от приводов рабочих клетей 2а и 2q по цепям передач: соединительный вал 25, зубчатое колесо 26, промежуточная щестерня 28, зубчатый венец 11. Следовательно, определяемая числом оборотов ведомого вала дифференциала 10 скорость прокатки в клети 2i, в соответствии с известным свойством дифференциальных передач, равна полусумме скоростей прокатки в клетях 2а и 2q, т. е. скорость прокатки в средней клети стана равна полусумме скоростей первой и последней клетей.

К зубчатым венцам 11 дифференциалов 9 вращение передается от приводов рабочих клетей 2а и 2i по цепям передач: соединительный вал 20, зубчатое колесо 21, промежуточная щестерня 23, зубчатый венец И. Следовательно, определяемая числом оборотов ведомого вала дифференциала 9е скорость прокатки в клети 2е равна полусумме скоростей прокатки в клетях 2а и 2t, т. е. эта скорость равна полусумме скоростей в клетях, которые расположены симметрично относительно клети 2е.

Таким образом, скорость прокатки в любой клети стана равна полусумме скоростей в клетях, расположенных симетрично относительно данной клети. Это позволяет путем настройки соотношения скоростей двух приводных двигателей 31 осуществлять одновременное регулирование скорости вращения валков всех клетей в прогрессивно изменяющейся от клети к клети степени.

Регулирование скоростей двигателей с изменением соотнощения этих скоростей между собой определяет степень натяжения между клетями при прокатке и выполняется с помощью соответствующей известной схемы управления электроприводом. Так как один из двух приводных двигателей 31 выполнен в виде регулируемого преобразователя скорости, регулирование степени натяжения осуществляется путем изменения скорости двигателя 31 или переключением преобразователя скорости, либо тем и другим методами вместе.

Одним из возможных вариантов построения привода для любого числа клетей является соединение нескольких, меньших по числу клетей приводов в общий привод путем совмещения осей смежных клетей соединяемых приводов. В общем приводе при этом количество клетей будет равно сумме клетей соединяемых приводов за вычетом числа совмещений. Число совмещений, в свою очередь, равно числу соединяемых приводов без единицы, а количество двигателей в общем приводе равно сумме двигателей соединяемых приводов за вычетом числа совмещений. Так, например, при соединении привода на 9 клетей с приводом на 5 клетей получим привод на 13 клетей с тремя приводными двигателями.

При применении описываемого привода появляется дополнительная возможность изменить режим натяжения при прокатке на отдельных участках стана путем регулирования скорости средних двигателей по отношению к скоростям крайних двигателей. Это целесообразно использовать для создания облегченного режима натяжения на участке -нескольких последних, т. е. чистовых, Клетей стана с целью уменьшения износа чистовых калибров валков.

Формула изобретения

1.Групповой привод непрерывного прокатного стана, включающий дифференциальные передачи, осуществляющие одновременное изменение чисел оборотов всех клетей прокатного стана в прогрессивно изменяющейся от клети к клети степени при воздействии отдельного вспомогательного привода с регулируемым числом оборотов, отличающийс я тем, что, с целью повышения передаваемой приводом мощности при минимальном расстоянии между клетями стана, он содержит для непосредственного привода первой и последней клетей стана отдельные двигатели с регулировкой соотношения их скоростей вращения, кинематически связанные также с приводами всех остальных клетей стана через дифференциальные передачи так, что каждая дифференциальная передача соединена с приводом соответствующей ей клети своим выходным валом, а входными валами соединена с приводами клетей, расположенных симметрично относительно данной клети в последовательном ряду клетей стана.

2.Привод по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения его габаритов, дифференциальные передачи сгруппированы в несколько параллельных рядов та.к, что в первом ряду от стана установлены дифференциальные передачи, соединенные с приводами клетей, отстоящих друг от друга на два межклетьевых расстояния, а в каждом следующем ряду установлены дифференциальные передачи, соединенные с приводами клетей, отстоящих друг от друга на расстоянии, в два раза превышающем ра-сстояние, соответствующее предшествующему ряду.

3. Привод по пп. 1 и 2, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, один из двух приводных двигателей стана выполнен в форме регулируемого преобразователя скорости, получающего первичное вращение от второго приводного двигателя от а к а.

4. Привод по пп. I и 2, отличающийс я теМ, что, с целью создания на отдельных участках стана отличающихся друг от друга режимов натяжения, в последней клети привода присоединена первая клеть другого аналогичного привода с совмещением осей соединяемых клетей в общую ось.

3 ПЦ 5 r- 5 7 75 77 f I I.I 29 fus.2 25