Нажимное устройство стана холодной прокатки труб Советский патент 1983 года по МПК B21B21/00 B21B31/30 

(54) НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

1

Изобретение относится к трубопрокатному оборудованию, а именно к нажимным устройствам рабочихклетей станов холодной прокатки труб (ХПТ) с неподвижной станиной.

Известно нажимное устройство для установки валков в неподвижной станине станов ХПТ, содержащее верхнюю траверсу, соединенный с ней через подпружиненную тягу опорный рельс с наклонными поверхностями, установленные на иих спинья, их винтовой привод осевого перемещения, имеющий винт с левой и правой резьбой, зафиксированный от осевого смещения относительио рельса кольцами и несущий себе установленные в клииьях гайки. Вращаясь, винт сближает или раздвигает клинья, в результате чего Происходит перемещение рельса вниз или вверх, обеспечивая тем самым формирование требуемого иатяга или зазора между валками. Для обеспечения возможности самоустаиовкн между каждым клином и траверсой размешены сферический вкладыш, плоской поверхностью обращенный к траверсе (I).

Нормальное фуикционироваиие этого устройства возможно при соосной установке гаек, однако и в этом случае, кроме неизбежных потерь на трение в винтовой паре, еще необходимо преодолеть момент сил трения колец, ограничивающих продольное перемещение винта относительно рельса. В реальных же условиях эксплуатации погрешности изготовления и сборки обусловливают наличие несоосиости винта и гаек, что приводит к появлению дополнительных нагрузок в элементах устройства, вызванных принужденностью сборки, еще до начала его работы.

Наиболее близким к предлагаемому является нажимное устройство, включающее траверсу, опорный рельс с встречно направленными наклонными поверхиостями и с центрально расположеиной головкой, соединеииой с тягой, пропущеииой через траверсу пару клиньев, устаиовленных иа наклонных поверхностях опорного рельса и имеющих наружные цилиидрические выемки под вкладыши с плоской поверхностью, обращенной к траверсе, и винтовой механизм осевого перемещения клиньев с винтом, зафиксированным от осевого перемещения на траверсе через подшипниковые опоры, и гайками, размещенными в клиньях 2. Однако это устройство нечувствительно к погрещностям изготовления и сборки лищь в том случае, если оси подшипников винта, гаек, установленных в клиньях, направляющнх рельса, по которым перемещаются клинья, лежат в одной плоскости. В случае нарушения этого условия в системе появляются нагрузки из-за закрепления винта в четырех точках (две подшипинковые опоры и два клина), вызывающне искривлеиие винта на участке подшипниковая опора - гайка. В результате искривлеиня вИита в его теле возникают усилия, препятствующие этому искривлению и снижающие срок службы винта и устройства в целом, а также надежность работы устройства. Цель изобретения - повышеннг срока службы устройства и надежности работы. Поставленная цель достнгается тем, что в н жимиом устройстве стана холодной прокатки труб, содержащем траверсу, опорный рельс с встречно направленными наклонными поверхностями и с центральио расположенной головкой, соединенной с тягой, пропущенной через траверсу, пару клиньев, установленных на наклонных поверхностях опорного рельса и имеющих наружные м.илиндрические выемки под вкладыши плоской наружной поверхностью, обращенной к трааерсе, и винтовой механизм осевого перемещения клиньев с винтом, зафиксиро анны ) от осевого перемещения на траверсе через подшипниковые опоры, и гайками, размещенными в клиньях, винтовой механизм осевого перемещения клиньев выполнен с отдельным для каждого клнна. винтом с подшипниковой опорой в виде шара и гайкой со сферической наружной поверхностью и дуговым выступом на .ней, соответственно которым спрофилирована внутренняя поверхность клниа, при этом тяга снабжена подпятником со сферическим углублением под головку рельса, выполненную в виде шара. Выполнение отдельного для каждого кли на винта предотвращает искривяение бала, а наличие -шаровых пар в подшипннковой опоре, гайке с клииом и головке рельса с тягой делает каждый винт полностью статически определимым и гарантирует возникнове,ние в нем только нагрузок, связанных с передачей вращательного .момента, а также позволяет системе без принуждения самоустановиться при сборке, а при возиикновении возможных.перекосов рельса в процессе настройки или стана изменить угадайморасположение всей системы, что ие вы5Кв ет появлеиия дополнительных нагрузок в тяге. Отсутствие дополнительиых нагрузок, вызванных принужденностью сборки или деформацией элементов системы в результате. измеиения их взаимного расположения в процессе настройки и работы стана, позволяет повысить надежность .работы и долговечность устройства в целом. На фиг. 1 изображено нажимное устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Нажимное устройство содержит траверсу 1 станины., опорный рельс 2 со встречно направленными наклонными поверхностями Б и с центрально расположенной головкой 3, подпружиненную тягу 4, пропущенную через траверсу и соединенную с головкой опорного рельса, пару клиньев 5, установленных на наклонных поверхностях опорного рельса, вннтовой механнзм осевого перемещения клиньев, который выполнен в виде отдельиого для каждого клина винта 6 и насаженной на него гайХн 7. Каждый винт зафиксирован от осевого п -ремещения иа траверсе через подшипниковую опору 8, выполненную в виде шара. Подшипниковые опоры установлены в корпусах 9, закрепленных на траверсе. Гайки винтового механизма размещены в клиньях и выполнены со сферической иаружной поверхностью и дуговым выступом 10 на ней, соответственно которым спрофилирована внутренняя поверхность клиньев, т. е. со сферической полостью и дуговым пазом II, установлены на наклонных поверхностях опорного рельса качения, имеют иаружные цилиндрические выемки под полуцнлиндрические вкладыши 12, плоские поверхности которых обращены к траверсе через седловину 13, закрепле ;ленную иа траверсе параллельно оси прокатки. В седловине выполнены продольные пазы, в которых вкладыши установлены с возможностью перемещения. Подпружиненная тяга 4, связывающая траверсу с рельсом, лмеет на конце подпятник 14 со сфернческнм углублением под головку 3 -- рельса, которая выполнена в виде шара. Устройство работает следую1цнм образом. Винты 6, вращаясь вокруг своей продольной оси, передают вращательные движения гайкам 7, но их вращению в полостях клиньев 5 препятствуют дуговые выступы 10, в результате чего вращательные движения виитов преобразуются в поступательные движеиия гаек. Гайки, перемещаясь вдоль винтов, воздействуют на клниья и увлекают их за собой, которые, воздействуя на вкладыши 12. заставляют их перемещаться в пазах седловин 13. Так как с помощью подпружиненной тяги 4 опорный рельс 2 притягивается к траверсе I, осуществляя замыканне и предварительное силовое нагружение коитактных поверхностей пар: рельс 2- клинья 5, клинья 5 - вкладышн 12, вкладыши 12 - седловины 13, то вращение винтов вызывает перемещение рельса в горизонта;1ьной плоскости. Если винты 6 в процессе вращения поворачиваются на одинаковый угол, происходит параллельный перенос рельса , если же УГЛЫ поворота левого и правого винтов различны, то, кроме параллельного переноса рельса, осуществляется его поворот относительно оси пары, образованный его головкой 3, размешенной в углублении подпятника 14 подпружиненной тяги 4. При этом происходит поворот каждого клииа 5 относительно траверсы I в месте контакта его по цилиндрической поверхности вкладыща 12 н поворот клина относительно гайки 7 в месте контакта их сферических поверхностей за счет перемещения выступа 10 в дуговом пазу 11.

Устройство имеет возможность за счет различных перемещений в кинематических парах устранять возможность возникновения нагрузок, вызванных неточностями изготовления и монтажа. Если в процессе монтажа корпуса 9 подщипниковых опор 8 винтов 6 установлены несоосно, то система приспосабливается за счет поворота подщипниковых опор в корпусе 9 и гайки 7 в полости клина 5, причем .поворот в вертикальной плоскости обеспечивается перемещением выступа 10 в пазу II, а поворот в плоскости, ей перпендикулярной - за счет вр ащения вокруг оси выступа 10. Если в процессе монтажа оси седловин 13, установленных параллельно оси прокатки стана, и ось подпружиненной тяги оказались в разных плоскостях, то система также приспосабливается за счет поворота рельса 2 относительно тяги 4 в щарнире, образованном головкой 3 и подпятником 14, и перемещения клиньев 5 относительно вгладышей 12 по их цилиндрическим направляющим..J

В предлагаемом устройстве реакция системы на все погрешности изготовления и сборки, а также на изменения режимов его работы (параллельный перенос рельса или перенос с перекосом) может быть оценена с любой степенью точности. За счет организации оптимальных условий контактиро вания трущихся поверхностей реакции в .кинематических парах могут быть сведены к минимуму, что делает устройство долговечным и надежным в работе.

Предлагаемое устройство позволяет также сократить время настройки стана, что повышает его производительность на 0,2% Возможность выполнения более качественной настройки позволяет улучшить качество выпускаемой продукции. Повышение производительности 3-х станов ХПТ-250 цеха № 5 ЧТПЗ на 0, создает экономический эффект 1000 руб.

Ожидаемая эффективность составляет около 700 руб.

Формула изобретения

Нажимное устройство стана холодной

прокатки труб, содержащее траверсу, опорный рельс с встречно иаправлеииымн наклонными поверхностями н с центрально расположенной головкой, соединенной с тягой, пропущенной через траверсу пару , установленных на наклонных поверхностях опорного рельса н имеющих наружные цилнндрические выемки под вкладыши с плоской поверхностью, обращенной к траверсе, н винтовой механизм осевого перемещения клиньев с виитом, зафиксированным от осевого перемещения на траверсе через подшипниковые опоры, и гайками, размещенными в клиньях, огличающееся тем, что, с целью повышения его срока службы н надежности работы, винтовой механизм осевого . перемещения

клиньев выполнен с отдельным для каждого клииа винтом с подшипниковой опорой в виде шара и гайкой со сферической наружной поверхностью и дуговым выступом на ней, соответственно которым спрофнлирована внутренняя поверхность клина, при этом тяга снабжена подпятником со сферическим углублением под головку рельса, выполненную в виде шара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гринщпун М. И., Соколовский В. И. холодио,й прокатки труб. М., «Машиностроение, 1967, с. 114-116, фиг. 47.

2.Авторское свидетельство СССР N9 250092, кл. В 21 В 31/30, 1968.

,

I J

t -T-H

m./

fj

yi.t