Рабочая клеть стана периодической прокатки Советский патент 1982 года по МПК B21B13/18 B21B21/00 

(54) РАБОЧАЯ КЛЕТЬ СТАНА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ

1

Изобретение относится к прокатке труб и прутков, в частности к усовершенствованию рабочей клети стана холодной прокатки.

Известна вращающаяся рабочая клеть стана холодной прокатки для периодической прокатки труб и прутков, по периферии которой установлены рабочие валки с возможностью принудительного вращения вокруг собственных осей согласованно с вращением клети. Каждый из валков клети имеет две подшипниковые опоры, размещенные во вращающемся корпуса клети, и опирается на опорные конические диски, которые установлены на приводном валу с возможностью поворота 1.

Недостатком такой конструкции является равномерное распределение усилия нажатия между всеми валками, находящимися как в зоне деформации, так и вне ее. В результате, для обеспечения необходимой величины предварительного сжатия одной пары валков, непосредственно прокатывающих металл заготовки, приходится нагружать опорные диски и рабочую клеть сжимающей нагрузкой, пропорциональной числу пар валков. Это приводит к увеличению

размеров клети, росту энергии на ее привод и к усложнению ее конструкции. Кроме того, смещение ручьев калибров с оси прокатки при индивидуальной регулировке предварительного напряжения отдельных пар калибров. Подобное смещение нарушает расчетные кинематические характеристики процесса, ухудщает условия встречи калибров с заготовкой.

Наиболее близкой к изобретению является клеть стана периодической прокатки

10 труб, в которой достигнуто увеличение жесткости клети и повышение точности геометрических размеров прокатываемых труб путем увеличения предварительного сжатия калибров рабочих валков в зоне деформации заготовки. При этом исключено предвари15тельное напряжение валков вне зоны деформации и обеспечена самоустанавливаемость калибров на оси прокатки. Это достигнуто тем, что клеть периодической холодной прокатки содержит станину, составленную

20 из нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленный между ними вертикальный приводной вал, закрепленные на нем два связанных между собой ротора, несущие несколько пар рабочих валков.

верхние и нижние опорные конические кольца, закрепленные соответственно на верхней траверсе и нижнем основании, заключенные в кассетах опорные валки, размещенные между коническими опорными кольцами и рабочими валками, при этом кассеты охватывают половины -ротора и подвижно установлены вдоль центрального вала 2.

Недостатком такой клети являются большие динамические нагрузки во время запуска и торможения клети, обусловленные большой маховой массой кассет, присоединенных к ротору и центральному приводному валу. Кроме того, клегь характеризуется высокими контактными напряжениями в месте взаимодействия опорного и рабочего валков, обусловленными ограниченным диаметром последних.

Цель изобретения - снижение динамических Нагрузок за счет уменьшения маховой массы клети.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочей клети стана периодической прокатки, содержащей станину, состоящую из нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленную между ними вертикальную колонну, охватывающие ее два связанных между собой приводных ротора, несущие несколько пар рабочих валков, верхние и нижние опорные конические валки, размещенные в кассетах, и верхнее и нижнее опорные конические кольца, верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и в нижнем основании установлены кассеты с опорными валками с возможностью поворота кассетой относительно их вертикальной оси, а верхнее и Нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов.

Установка кассет с опорными коническими валками в нижнем основании и верхней траверсе позволяет воспринимать вес ротора и технологическую нагрузку нижними опорными валками через нижнее коническое кольцо, а верхние опорные валки размещенные в траверсе воспринимают только технологическую нагрузку прокатки, чем обеспечивается снижение маховой массы ротора, и динамических нагрузок в цепи привода. Возможность поворота кассет опорных валков относительно вертикальной оси обеспечивает самоустановку кассет и независимость размеров опорных валков и их подщипников от размеров рабочих валков, что повышает нагрузочную способность и жесткость системы, а выполнение траверсы в виде сектора позволяет снизить сопротивление вращению ротора.

На фиг. 1 представлена клеть, общий вид, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Рабочая клеть содержит станину, состоящую из нижнего основания 1, закрепленного на фундаменте, и верхней траверсы 2, соединенной с основанием посредством

расположенных между ними двух регулируемых по длине колонн-стяжек 3 и одной центрально установленной вертикальной колонны 4, нижняя часть которой запрессована в Нижнем основании. Центральная колонна охвачена двумя приводными роторами 5 и 6, соединенными стяжками 7. В радиальных расточках каждого ротора на подшипниках 8 размещено несколько пар калиброванных рабочих валков 9, для привода вращения которых установлень конические шестерни 10, находящиеся в зацеплении с неподвижными коническими колесами 11, неподвижно закрепленными на центральной вертикальной колонне.

Верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и нижнем основании станины установлены кассеты 12 с возможностью поворота относительно их вертикальной оси. Каждая из кассет несет верхние и нижние опорные конические валки 13, установленные горизонтально в подщипниковых опорах 14.

Верхние опорные валки установленные в контакте с верхним опорным коническим кольцом 15, а нижние опорные валки - с нижним коническим кольцом 18. 5 Верхнее и нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов.

Для привода вращения роторов предусмотрена зубчатая передача, ведомое колесо 17 которой непосредственно закреплено На роторе 6, а ведущее связано с главным двигателем (не указаны).

На нижнем основании станины по периферии размещено шесть кассет с опорными валками, а на траверсе две кассеты. 5 Рабочая вращающаяся клеть работает следующим образом.

Роторам 6 и 5 от двигателя через зубчатое колесо 17 сообщается принудительное вращение, которое через конические зубчатые колеса 11 и шестерни 10 передается 0 на установленные в роторе рабочие валки 9. При этом конические шестерни 10 обкатываются по неподвижным коническим зубчатым колесам 11. Таким образом, рабочие валки участвуют в двух движениях: во вращательном вместе с роторами и во вращательном относительно собственных осей. При этом ротор 6 через скрепленное с ним Нижнее опорное коническое кольцо 16 взаимодействует с нижними опорными коническими валками, а ротор 5 - через верхнее опорное коническое кольцо 15 с верхними опорными валками, установленными в верхней траверсе над зоной прокатки.

Усилия прокатки через рабочие валки передаются на опорные конические кольца 15 и 16 и стяжки 7, а затем через опорные 5 конические валки 13 и кассеты 12 на нижнее основание 1 и верхнюю траверсу 2. В конечном итоге силовое замыкание осуществляется через центральную колонну

4 и колонны-стяжки 3. Свободный поворот самоустанавливающихся кассет 12 относительно их вертикальных осей обеспечивает под действием усилий прокатки линейчатый контакт опорных конических валков 13 с коническими кольцами 15 и 16. При этом диаметральные размеры опорных конических валков и их подшипников не зависят от компоновки и размеров рабочих валков, благодаря чему обеспечивается их высокая нагрузочная способность и жесткость системы, определяющая качество прокатываемых изделий.

В период торможения клети ее инерционный момент определяется произведением момента инерции клети на угловое ускорение.

Предложенная рабочая вращающаяся клеть стана холодной периодической прокатки позволяет снизить маховые массы ротора и сопротивление его вращению, повысить нагрузочную способность и жесткость клети и тем самым уменьщить динамические нагрузки в приводе и энергетические затраты.

Формула изобретения

Рабочая клеть стана периодической прокатки, содержащая станину, состоящую из Нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленную между ними вертикальную колонну, охватывающие ее два связанных между собой ротора, несущие несколько пар рабочих валков, верхние и нижние опорные конические валки, размещенные в кассетах, и верхнее и нижнее опорные конические кольца, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок за счет уменьщения маховой массы клети, верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и нижнем основании установлены кассеты с опорными валками с возможностью поворота кассет относительно их вертикальной оси, а верхнее и нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 735340, кл. В 21 В 13/18, 1977.