Устройство для уравновешивания шпинделя привода прокатного стана Советский патент 1981 года по МПК B21B35/14 

Устройство относится к прокатному оборудованию, преимущественно к шпин дельным устройствам главных приводных линий прокатных станов. Известны различные типы уравновешиваю1;Д1х устройств шпинделей: грузовые, пружинные, гидравлические и пружинно-гидравлические. Конструкции уравновешиваю1адх устройств должны обеспечивать не только уравновешивание, но и возможность ис пользования их в качестве привода дл принудительного перемещения шпинделей при различных ремонтных работах, в частности, при перевалке валков. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является известное устройство для уравновешивания шпинделя привода прокатного ст на, содерх ащее гидравлический цилиндр одностороннего действия, связанный через трехпознционный золотниковый гидрораспределитель с источником стабильного давления и сливом, гидравлический цилиндр двустороннего действия с поршнем и штоком, штоковая полость которого связана с источником стабильного давления, а неытоковая полость - с цилинд ром одностороннего действия, а шток соединен с тягой, с осевым люфтом, связанной с золотником гидрораспределителя. Это устройство обеспечивает точное, уравновешивание шпинделя независимо от настройки прокатной клети, а также возможность принудительного перемещения ипинделя при ремонтных работах 11. Однако в этом устройстве необходимо точно соблюдать отноше;ние активных плопадей поршня гидроцилиндра двустороннего действия равным отношению давления, необходимого для точного уравновешивания шпинделя и стабильного давления. Такое положение приводит к необходимости использования гидроцилиндра дэустороннего действия индивидуального исполнения, и, кроме того, к необходимости изменения соотношения активных площадей при изменении параметров системы, например, веса шпинделя, вследствие износа или реконструкции. Цель изобретения - исключение указанных недостатков, т.е. обеспечение точного уравновешивания при изменении параметров системы. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержа11ее гидравлический цилиндр одностороннего действия, связанный через трехпозиционный золотниковый гидрораспределитель с источником стабильного давления и сливом, гидравлический, цилиндр двустороннего действия с поршнем и штоком, штоковая полость которого связана с источником стабильного давления нештоковая полость - с гидроцилиндром одностороннего действия, а шток соединен с тягой, с осевым люфтом, связанной с золотником гидрораспределителя, согласно изобретения снабжено связанным со штоком цилиндра двустороннего действия сменным грузом, вес которого равен

--5шРи т- р

где G - вес сменного груза;

8щ - активная площадь поршня

в штоковой полости; - активная площадь поршня

н

в неитоковой полости; Рц,р - стабильное давление; давление точного уравновешивания шпинделя. На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит гидроцилиндр 1 одностороннего действия с плунжером 2, птиндельный узел 3, трехпозиционный золотниковый гидрораспределитель 4, источник 5 стабильного давления, сливную емкость б, гидродилиндр двустороннего действия 7 со штоком 8, тягу 9, связанную .с золотником 10 гидрораспределителя, и сменный груз 11.

Устройство работает следующим образом.

Для точного уравновешивания шпинделя необходимо, чтобы выполнялось условие

P,p Q|5n W

(2)

где Ру„- давление уравнове1аивания

зр

в полости гидроцилиндра 1;

,Q - вес шпиндельного узла 3; площадь сечения плунжера

гидроцилиндра 1.

Давление Рур должно быть постоянHbw при любом положении шпинделя (т..е. не зависеть от настройки прок пой клети) . В силу необходимости принудительного перемещения шпинделя стабильное давление больше, чем необходимое давление уравновешивания. Снижение давления рабочей жидкости, необходимое для точного уравновешивания шпинделя, обеспечивают гидроцилиндр 7 двустороннего действия со штоком 8, тягой 9, связанной с золотником 10 гидрораспределителя, и сменный груз 11, которые обеспечивают равновесное состояние штока при выполнении равенства

, (ъ)

5 Так как величины S, 8(и,Рнсри 1урЗаданы, то соответствующим выбором) по выражению (1) веса G можно получить необходимое значение давления уравновешивания Рур.

0 При изменении положения шпинделя давление в полости гидроцилиндра 1 также изменяется, равновесие, поршня гидроцилиндра 7 нарушается, и IIITOK 8 через тягу 9, воздействует на золотник 10 гидрораспределителя, возвращая давление в полости гидроцилиндра 1 к требуемому давлению уравновешивания,

По выражению (1) значение веса сменного груза 11 может быть и отриQ цательным. Это означает, что груз

должен создавать усилие не вытягивающее шток из гидроцилиндра 7, а наоборот, вталкивающее шток в цилиндр. В этом случае достаточно повернут гидроцилиндр 7 штоком вверх. Использование предлагаемого

изобретения позволяет повысить долговечность узлов и деталей главньк приводных линий станов за счет снижения динамических нагрузок; уменьшить износ подшипников и шарниров

шпинделей; применять унифицированные гидроцилиндры двустороннего действия; обеспечить требуемую точность уравновешивания при изменении параметров системы.

Опытно-промышленная эксплуатация предлагаемого устройства, осуществленная на черновой клети стана 2000 металлургического завода, показала

его высокую эффективность,

Формула изобретения Устройство для уравновешивания шпинделя привода прокатного стана, содержащее гидравлический цилиндр

одностороннего действия, связанный через трехпозиционный золотниковый гидрораспределитель с источником стабильного давления и сливом, гидравлический цилиндр.двустороннего действия с поршнем и штоком, штоковая полость которого связана с источником стабильного давления, нештоковая полость связана с гидроцилинда ом одностороннего действия, а шток соединен с тягой, с Осевым

люфтом, связанной с ..золотником

гидрорэспределителя, отличающ е е с я тем, что, с целью обеспечения точного уравновешивания шпинделя, оно снабжено связанным со штоком цилиндра двусторог«него действия сменным грузом, вес которого равен

где G - вес груза;

Syj- активная площадь поршня в 45 штоковой полости.;

активная площгщь поршня в нештоковой полости;

стабильное давление;

давление точного уравнове|новешивания шпинделя.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР .по заявке 2785248/02, кл. В 21 В 35/14, 1979.