Привод прокатной клети Советский патент 1974 года по МПК B21B35/00 

1

Изобретение относится к прокатному производству.

Известен привод прокатной клети, состоящий из электродвигателя и планетарного редуктора. Однако такой привод не обеспечивает надежную защиту деталей кпети от перегрузок.

С целью устранения указанного недостатка планетарный редуктор предлагаемого привода выполнен со вторым выходным валом, который соединен с ограничителем предельного момента, например, грузовым.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема описываемого привода, в котором применен грузовой ограничитель момента; на фиг. 2 - расположение шестерен в планетарном редукторе; на фиг. 3 - схема грузового ограничителя крут5пдего момента на фиг. 4 - привод с неподвижным редуктора и фрикционным ограничите- лем момента; на фиг. 5 - пружинный ограничитель крутящего момента; на фиг. 6 - конструктивное исполнение планетарнотх) редуктора при нескольких сателлитах.

Электродвигатель 1 передает момент к

шестерне 2 и к планетарной шестерне 3, установленной на водила 4.

Шестерня 3 находится в зацепленян с шестерней 5, установленной на полом валу G. Водило соединено с валом 7. Один из выходных валов редуктора соединен с шестеренной клетью 8, от которой момент через шпиндели 9 передается к валкам 1О.

При грузовом ограничителе моментов на валу 6 установлен барабан 11, к которому прикреплен груз 12, верхнее положение которого фиксируется упором 13,

Фршшионный ограничитель моментов соединен с валом 7 и включает тенэометрнческое устройство 14 измерения момента, (| икаионную муфту 15 в пружины нагружения 16.

Момент к шестеренной кпёти подведен через ше ;терни 17 и 18. При использовании пружинного ограничителя момента на валу 7 установлен барабан 19 с колодками 2О и рычагом 21, который к упору 22 через пружину 23.

Привод работает следующим образом. . От двигателя 1 вращение передается к шестерне 2 и далее к шестерне 3, установленной на водила 4 и шестерне 5. Водило 4 передает вращение валу 7, а шестерня 5 - валу 6. Редуктор имеет две . степени свободы и два выходных вала 6 и 7. По схеме на фиг. 1 с рабочей клетью соединен один из валов 7 - через шестеренную клеть 8 и шпиндели 9 он передает вращение валкам 10. Второ1ГЪыходной вал 7 нейодвижен. На нем установлен барабан 11 с радиусом R и к этому барабану на канате или цепи прикреплен груз 12. Из условия равенства нуля моментов (фиг. 2), воздейству1рщих на шестерню 3, усщпкя, передаваемые t шестерне 3 от шестерни 2; и шестерни 5 равнм между собой. Обозначим это усилие через Р . Из условия равенства сил, действующих в горизонтальном направлении на щестерню 3, следует, что усилие на водил 5 равно 2Р. Следовательно, момент на во- диле, передаваемый далее к шестеренной клити 8 и рабочим валкам клети 10,равен Г1К-2Р(Г,)(отсилы2Р). Момент, передаваемый на вал 6, coeAraiKiный с грузом ограничителем момента 11, равен ( от соты Р) К 2г-. + 2Гг- 1По . ,5J Скорость точки А (фиг. 2) в два раза меньше окружной скорости шестерни 2, а передаточное число планетарного редуктора i 2( . Пока момент на валу 6 и барабане 11 MQ PR (где f - вес груза 12, а R - радиус барабана 11 см. фиг. З), вал 6 неподвижен. Если только Г1 fft, что произойдет (см. соотношение (1) при моменте в клети. 1+05 (2)

то груз 12 начнет подиимачься. Если момент в клети будет больше, чем М , то

к i

валки 1О и вал 7, связанный с водилом 4, остановятся - процесс прокатки окажеахзя невозможным. При моменте в клети, большем М , начнут вращаться шестерня 5 с

Если, например, момент М 5,0 тоннок

метров; Г f2 4 -з

Мк

2,25; и момент на валу ограниМБ

чителя 2,24 т/м. Если желательно, чтовалом 6 и барабаном 11. При кратковременных динамических перегрузках груз 12 весом будет подниматься на незначительную вьюоту в кратковременные периоды перегрузок, а затем, когда момент в клети снова понизится менее М , груз будет К1 опускаться на опору. Длительная перегруэка, угрожающая разрушением линии приво- да и тр.ебующая вьшлючения двигателя, приводит к длительной остановке вала 7 и валков 10 и подъему груза 12 на значительную высоту, определяемую упором 13. Это приводит к замыканию контактов реле и отключению двигателя 1, Описанная схема требует жесткогчз соот ношения моментов, подводимых к клеТи и к валу ограничителя предельного момента (уравнение .Xl))- При этом вал 7, передающий момент клети при отсутствии перегрузок, вращается, а вал 6| ограничителя момента неподвижен. Именно наличие двух степеней свободы позволяет остановить один из выходных валов и сделать его неподвижным. Благодаря соотношению (1) моменты М и М связаны - возрастание ко момента в клети немедленно приводит к соответствующему возрастанию момента на неподвижном валу 6 ограничителя. Если же этот момент превысит предельную величину, на валу 6 ограничителя, то валки остановятся и начнет вращаться вал 6. В схеме (фиг. 4) вал 7, связанный с водилом 4,соединен с ограничителем момента в виде фрикпионной муфты 15 споджатием пружиной 16. Вал 6 соединен через шестерни 17, 18 с щестеренной летью 8 шпинделями 9 и валками 1О. Момент в клети (от силы Р ) равен Ик РС 1-2гО|; , а момент на ограничителе (от силы 2Р) (). Эти моменты связаны жестким соотношением)5 к: .t-A эти моменты были равны М М , то должны быть , i-JllI при i-- -- Гъ ,5-Si ft-If r . 1 2 Момент на валу 7, а. следовательно, и связанный с ним соотношением (3) моме в клети Mjj контролируется тензометриче- ским устройством 14. При перегрузках вачки 10 останавливаются и вращается вал 7, а в муфте 15 имеет место пробук совка. Можно муфту 15 заменить жесткой тогда вал 7 будет неподвижным, а момент можно регулировать по показаниям устройства 14. В варианте (фиг. 4) редуктор при отсутствии перегрузок работает, как обычный редуктор с неподвижными осями, водило 4 и ось шестерни 3 неподвижны, скорость точки В (фиг. 4) равна скорости точки А и передаточное число - -ог- ц При перегрузках шестерня 5 останавливается, а водило 4 с валом 7 начинают вращаться и редуктор становится планетарным. Можно применить и пружинный ограничитель момента на валу 7 (фиг. 5). На валу укреплен барабан 19 и-две колодки 20, стянутые болтами. Эти колодки соединены с рычагом 21. Предварительно рычаг прижат к упору 22 через пружину 23 усилием N, рычаг 21 не повернется, пока момент меньше ( N1 ). Величиной сжатия пружины 23 легко регулировать усилие и момент на валу 7. Для повышения прочности можно установить не одну, а HecKOjfbKO шестерен 3 (фиг. 6). В указанных примерах использованы передачи с цилиндрическими шестернями. Можно применить и конические передачи. Между двигателем и планетарным редуктором либо между редуктором и клетью можНО устанавливать дополнительно редукторы для обеспечения требуемых скоростей прокатки. В качестве ограничителя момента можно использовать электрические генераторы, что позволяет регулировать не только момент на выходном валу, связанном г ограничителем, но и скорость этого вала, а следовательно, и передаточное отношение редуктора. Приведенные примеры не исчерпывают возможностей применения конструкции. В частности, перспективным является применение предложенной конструкции для непрерывных станов, где обычно выбор скоростного режима клетей, обеспечиваюшего отсутствие натяжений и подпоров, является трудной задачей. Если же использовать планетарные редукторы с. степенями свободы и ограничителями во всех клетях непрерывной группы, кроме последней, то при перегрузке клети ее валки начнут замедляться, что приведет к появлению натяжений и подпоров, умепьшаюших в ней момент прокатки за счетсоседних,клетей. При любом распределении обжатий автоматически будет выбран скоростной режим, обеспечиваюший заданное распределение предельных моментов. Предмет изобретения Привод прокатной клети, состоящий из лектродвигателя и планетарного редуктоа, отличаю шийся тем, что, с елью обеспечения надех ной зашиты клеи от перегрузок, планетарный редуктор ыполнен со вторым выходным валом, коорый соединен с ограничителем пределього момента, например грузовым.

С

77777 7/77/1

5

VsNVNV

4 и 2. 2

10

иг-1

P

Y

/X/VVVVVVVVVV

(риг. J

1 15

u. 4