Гидравлический исполнительный механизм для прокатной клети Советский патент 1981 года по МПК B21B31/32 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ

1

Изобретение относится к прокатному производству, точнее к регулирующим устройствам прокатных станов, и может использоваться при прокатке металлов, а также других листовых материалов.

Известен гидравлический исполнительный механизм для прокатной клети, выполненный в виде плунжеров, монтированных в корпусе образующих рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления. Гидравлические исполнительные механизмы могут быть установлены в устройстве гидрораспора подущек опорных валков, устройстве гидроизгиба, гидропротивоизгиба рабочих валков 1.

Недостатком этого гидравлического исполнительного механизмов является наличие уплотнений между плунжером и корпусом, которые при высоких давлениях допускают утечки, что снижает точность отработки механизма.

Наиболее близким техническим рещением является конструкция гидравлического исполнительного механизма, включающего плунжера, герметично соединенные между собой через гибкие оболочки и образующие рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления, причем гибкие оболочки выполнены с выпуклыми наружу камеры свободными тороидальными участками и с пере ходными участками, свободно опертыми на примыкающие к ним поверхности плунжеров 2.

Однако известный гидравлический исполнительный механизм, обеспечивая герметичность, в то же время обладает небольшим ходом при высоких давлениях в магистрали (150-300 атм).

Цель изобретения - увеличение хода механизма при высоких давлениях.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом исполнительном механизме, включающем плунжера, герметично соединенные между собой через гибкие оболочки и образующие рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления, причем гибкие оболочки выполнены с выпуклыми наружу камеры свободными тороидальными участками и с переходными участками, свободно опертыми на примыка20ющие к ним поверхности плунжеров, тороидальные участки гибких оболочек выполнены с образующей дугой 3/2jr- 7/4ir при отношении диаметра средней окружности

тора к диаметру образующей окружности тора 7-15.

Выполнение тороидальных участков гибких оболочек с образующей дугой 3/2li; - 7/4jt при отношении диаметра средней окружности тора к диаметру образующей окружности тора 7-15 позволяет увеличить ход гидравлического исполнительного механизма при высоких давлениях в магистрали (150-300 атм).

На фиг. 1 изображен гидравлический исполнительный механизм; на фиг. 2 - установка механизмов в клети прокатного стана.

Механизм установлен в клети прокатного стана, содержащий станину 1, опорные валки 2 с подущками 3, рабочие валки 4 с подущками 5, гидравлические исполнительные механизмы 6 нажимного устройства 7, устройства гидрораспора 8 опорных валков, гидроизгиба 9, гидропротивоизгиба 10 рабочих валков, устройства 11 для воздействия на рабочие валки в направлении плоскости прокатки перпендикулярно оси валка, датчики 12 положения рабочих валков.

Гидравлический исполнительный механизм состоит из гибкой оболочки 13 и плунжеров 14, образующих рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления. Гибкие оболочки выполнены с выпуклыми наружу камеры свободными тороидальными участками и с переходными участками, свободно опертыми на примыкающие к ним поверхности плунжеров. Причем тороидальные участки гибких оболочек выполнены с образующей дугой 3/2Л-7/411 при отношении диаметра средней окружности тора к диаметру образующей окружности тора 7-15.

Тороидальная форма гибкой оболочки рабочей камеры является оптимальной с точки зрения обеспечения требуемой величины хода исполнительного механизма (около 3 мм) при существующих нагрузках (100 - 2000 т), так как при нагружении гибкой оболочки тороидальной формы развиваются в основном растягивающие внутренние напряжения.

Сущность работы гидравлического исполнительного механизма заключается в том, что при изменении давления в рабочей камере тороидальность формы гибкой оболочки сохраняется, причем гибкая оболочка занимает новое положение, в котором соответственно изменению давления в рабочей камере и положения плунжеров изменяется радиус образующей дуги тора. Поэтому, чем ближе образующая дуга тора к полной окружности, тем больщий ход, обеспечивающий увеличение расстояния между плунжерами от среднего положения, имеет исполнительный механизм. С другой стороны, иметь тор с полной образующей окоужностью нельзя, так как в этом случае

исполнительный механизм не обеспечивает уменьщение между плунжерами от среднего положения. Необходимость обеспечения хода исполнительного механизма в обе стороны относительно среднего положения

обусловлена тем, что при одинаковом диапазоне изменения нагрузки в случае знакопеременной нагрузки возникают меньщие изгибные напряжения в материале рабочей камеры, чем в случае переменной нагрузки

„ одного знака. Следовательно, исполнительный механизм обеспечивает как увеличение, так и уменьшение расстояния между плунжерами относительно среднего положения. Поэтому оптимальные размеры образующей дуги Topadi, позволяющие реализовать указанное требование, а также конструктивно выполнять участки перехода, опирающиеся на плунжера, составляют 3/2ji-7/4Ji.

Важным конструктивным параметром гидравлического исполнительного механизма является также отношение диаметров средней окружности тора D и образующей окружности тора d. Отнощение D/d влияет на технические и прочностные характеристики исполнительного механизма: развиваемое усилие, ход, внутренние напряжения.

5 Оптимальное отнощение D/d находится в пределах от 7 до 15. Для уменьщения изгибных напряжений гибкая оболочка выполнена многослойной.

Экономический эффект от использования изобретения в устройстве прокатной клети получается за счет более точной регулировки зазора между валками, уменьшения брака по непланщетности полосы, за счет увеличения выпуска готовой продукции 5 из одного и того же количества металла благодаря прокатке в поле минусовых допусков, за счет, уменьщения затрат на подшинники в связи с увеличением срока их службы, а также за счет уменьшения аварийных простоев стана.

Формула изобретения

Гидравлический исполнительный механизм для прокатной клети, включающий плунжера, герметично соединенные между собой через гибкие оболочки и образующие рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления, причем гибкие оболочки выполнены с выпуклыми наружу камеры свободными тороидальными участками и с переходными участками, свободно опертыми на примыкающие к ним поверхности плунжеров, отличающийся тем, что, с целью увеличения хода гидравлического исполнительного механизма при высоких давлениях в магистрали (150-300 атм), тороидальные участки гибких оболочек выполнены с образующей дугой 3/2li-7/4fi: при отношении диаметра средней окружности тора к диаметру образующей окружности тора 7-15.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 624671, кл. В 21 В 31/20, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР 531960, кл. F 16 51/02, 1974.

т

7 -