Устройство для непрерывной термической обработки проката Советский патент 1983 года по МПК C21D9/68 

- 1 . - ;- :

Изобретение относится к термичес кой обработке проката и может быть использовано в агрегатах непрерывного отжига, горячего цинкования и алюминирования полос (ленты).

Известно устройство для непрерывной термообработк проката в виде лент, полос - проходная печь башенного типа.

Однако такое устройство дает малуюIQ плотность укладки полосы в рабочем пространстве и поэтому непригодны для длительной термообработки в потоке на агрегатах непрерывного действия.

Наиболее близким к предлагаемо- 5 му является устройство для непре рывной термообработки проката, содержащее теплоизолированную камеру и механизм бифилярной намотки в виде приводных намоточных барабанов 20 с раскрывающимися сегментами и отклоняющих роликов. Отклоняющие ролики установлены симметрично относительно барабанов, перемещаюи|ихся в-направлении, перпендикулярном линии подачи полосы.

К недостаткам этого устройства ( как и других известных устройств с бифилярными механизмами) относится то, что в рабочем пространстве камеры (печи), имеющем значительную температуру (.до 300°С и выше}-, кроме рабочих участков намоточных барабанов, расположены также тележки с отклоняющими роликами для заправки и сброса полосы с намоточных барабанов в процессе бифилярной намотки.

Узлы указанных тележек работают в тяжелых температурных условиях.

Механизмы, расположенные в камере, требуют постоянного наблюдения и обслуживания, что трудно осуществить из-за отсутствия прямого доступа к ним. Подвижные с роликами закрывают обзор намоточных барабанов в работе.

Все это снижает эксплуатационную надежность известных устройств и исклюмает возможность их применения п температурах термообработки свыше 250-300°С. Цель изобретения - повышение экс плуатационной надежности и расширен технологических возможностей процес са - увеличение диапазона размера, веса полосы, рабочих температур обработки. Эта цель достигается тем, что устройство снабжено поворотным ротором с несущей частью, на которой установлены приводные намоточны барабаны, а отклоняющие ролики выполнены стационарными с подшипниковыми опорами, вынесенными за предел камеры. Несущая часть ротора выполнена в виде приводного вала на опорах с симметрично закрепленными на нем намоточныйи барабанами. При этом конструктивное выполнение приводного вала ротора может быть различным: в виде двух расположенных вне камеры, по обеим ее ст ронам, соосных частей, соединенных между собой через зубчатые передачи синхронизирующим валом, при этом часть вала установлена на своих опо рах и со стороны камеры имеет опорные поверхности-для крепления намоточных барабанов; приводной вал рас полджен вне камеры, по одну ее стор ну, и снабжен опорами в виде дисков опирающихся на катки, а намоточные барабаны закреплены на этом валу консольно; приводной вал ротора проходит через камеру, и имеет опоры например, в .виде дисков, установленные по обеим сторонам камеры. Приводы вращения намоточных барабанов установлены стационарно по сторонам камеры, выходные валы приводов соосны ротору и соединены с барабанами с помощью цилиндрических редукторов, установленных так, что их входные валы соосн ы ротору, а вы ходные -осям соответствующих барабан Стенки камеры со стороны ротора выполнены в виде дисков, концентрич ных оси ротора, причем диски закре лены на валу ротора и имеют отверстия для намоточных барабанов. На фиг.1 схематически изображено устройство с приводным валом ротора в виде двух соосных частей, общий вид; на фиг.2 - сечение Л-Л на фиг. на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиг. сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.; на фиг.6 - устройство с приводным валом ротора, расположенными по одну сторону камеры, общий вид; на фиг.7 сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.З - 12 - работа устройства; на фиг.13 - устройство с при водным валом ротора, проходящим через камеру и закрепленными на этом валу четырьмя намоточными барабанами,общий вид; на фиг.1 - сечение Д-Д на фиг. 13; на фиг. 15-17 работа уст- ройства на фиг.13, при одновременной работе двух намоточных барабанов; на фиг. 18 - то же при одновременной работе Четырех намоточных барабанов. Устоойство для непрерывной термической обработки состоит из теплоизолированной камеры 1 с нагревателями 2 и механизма бифилярной намотки полосы, включающего в себя поворотный ротор 3 и доа отклоняющих роЛика ( (фиг. 1,2 и k) . Поворотный ротор 5 состоит из двух намоточных барабанов 5 и 6, подшипниковые узлы 7 которых вынесены за пределы камеры 1 и установлены на кронштейнах 8 несущей части ротора. Последняя состоит из двух соосных валов 9, расположенных по обеим сторонам камеры 1. При этом каждый вал установлен на стационаоных опорах 10. станин 11 (йиг„. 1-3 Барабаны | и 6 установлены на кронштейнах параллельно друг другу и симметрично оси ротора. Рабочие участки этих барабанов, несущие раскрывающиеся сегменты 12, помещены внутри камеры 1 (йиг.1,3 и V. Раскрывающиеся сегменты 12 барабанов 5 и 6 имеют зубчатые секторы 13 которые взаимодействуют с зубчатыми рейками Ц, соединенными с гидроцилиндрами 15 (фиг.З/ Отклоняющие ролики t расположены в камере 1 соответственно возле входной щели 1б и выходной щели 17(Фиг.. Ролики установлены стационарно, а их подшипниковые опоры 8 вынесены за пределы камеры 1 и закреплены на ее корпусе ( $)иг. 5 ) На валах 9 несущей части поворотного ротора 3 между опорами 10 жестко закреплены зубчатые колеса 19, которые через шестерни 20 и зубчатые передачи 21 связаны между собой синхронизирующим валом 22. Последний в. свою очередь, соединен со стационарными, приводами 23 поворота ротора 3 на угол ± 180«(. 1 и 2). Намоточные барабайы 5 и 6 средийены с соответствующими стационарными приводами; 2Ц и 25 с помощью промежуточных валов 26 и цилиндрических редукторов 27. Корпусы 28 этих редукторов связаны с внешними концами валов 9 и установлены таКИМ образом, что входная ось редукторов 27Совпадает сосью валов 9, т.е. с осью ротора 3, а выходная - , с осью соответствующегобарабана 5 или 6. При этом выходные валы 28 и 29 приводов- 2k и 25 также соос ны осям валов 9 фиг.1 . В теплоизолированной камере 1 боковые сте ки выполнены в виде дисков 30, которые концентричны оси поворотного ротора и закреплены на валах9- В дисках 30 имеются отверстии для- намоточных барабанов(«})иг. 1) V В тепло изолированной камере 1 выполнены смотровые люки 31 {(игЛ). Устройство с одним приводным валом 9 расположенчbw по одну сторон камеры .0иг.5 и 6). Опоры вала выполнены в виде дисков 32, установленных на катках 33. Между дисками на валу 9 закреплено зубчатое колес 19,связанное через шестерню 20 со ста онарным приводом 23 поворота ротора. Намоточные барабаны 5 и 6 установлены на валу 9 консольно и связаны со стационарными приводами 2k и 25 через комбинированный редуктор 27 с двумя независимыми зубчатыми передёчами,соединяющими соответствен но привод 2i с барабаном 5 и привод 25 с барабаном 6. Устройство с приводным валом 9 ротора, проходящим через камеру СФИГ.13 и 1|). Опоры вала расположены по обеим сторонам камеры и выполнены в виде дисков 32, установле ных на катках 33На дисках 32 закреплены зубчатые колеса 19 связанные через шестерни 20 со стационарными приводами 23 поворота ротора. В устройстве ((Ьиг. 13 и 1 на несущем валу 9 установлены, четыре намоточных барабана 5i6 3k и 35, которые связаны со стационарными приводами 2, 25,36 и 37 через комбинированные редукторы 27. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы производится заправка полосы и первоначальная мотка технологического бифияярного рулона (фиг.8 - 10. После этого устройство переходит в рабочий режим (11 и 12).. Перед заправкой полосы.поворотом ротора барабаны 5 и 6 устанавливаю ся в горизонтальной плоскости (фиг.8) и в камеру через входную ще.г1ь 16 подается полоса, передний конец которой пропускается между намоточными- барабанами, и после выхода из щели 17 закрепляются в тянущих роликах 38. Затем открывается сегмент 12 барабана 6. Сегмент барабана 5 при этом остается закрытым. Ротор 3 поворачивается против часовой стрелки на 9П и барабан 6 плоскостью 39 прижимается к полосе (фиг.9). Исходное положение полосы показано сплошными линиями, а после окончания операции г пунктирными линиями (фиг. 8-12). Сплошными стрелками показано направление движения полосы и вращение барабанов, а пунктирными направление поворота ротора. После поворота ротора сегмент барабана 6 закрывается, тем самым захватывал ( закрепляя} полосу на этом барабане. Ролики 38 разводятся и происходит намотка полосы на барабан 6. Вращение барабана осуществляется против часовой стрелки. Полоса наматывается на барабан 6,фактически,только со стороны входа в камеру, так как длиной переднего конца этой полосы со стороны выхода можно пренебречь. Таким образом, происходит одинарная рулона. Намотка заканчивается после достижения заданной длины полосы , где L - длина полосы в одинарном рулоне (без учета переднего конца), м; V - рабочая скорость движения полосы при термообработке, м/с; Т время выдержки полосы в ка-. мере, с. Во время намотки полосы на барабан 6 раскрывается1 сегмент барабана 5. После окончания намотки полосы на барабан 6 ротор поворачивается 7 по часовой стрелке на (фиг.9А При этом барабан 6 с рулоном переходит на позицию намотки и прижимается полостью 39 (сЬиг.10 к входной ветви полосы. После этого сегмент барабана 5 закрывается и производится бифилярная намотка полосы на этот барабан в две ветви, одна из которых поступ ет с входа в камеру, а другая - с барабана 6. Намотка бифилярнрго рулона на ба рабан 5 заканчивается после полной размотки рулона с барабана 6. Передний конец полосы вытягивает ся в выходную щель 17 и сваривается в сварочной машине О с задним концом полосы, заправленной в последую щую часть агрегата. После этого сегмент барабана 6 раск 5ывается, а ротор поворачиваетс против часовой стрелки на 180. При этом барабан 5 с бифилярным рулоном переходит на позицию размотки, а ба рабан 6 - на позицию намотки и прижимается плоскостью разъема к входн ветви полосы ( (|зиг. 10 и 11J . Сегмент барабана 6 закрывается и происходит бифилпрная намотка полосы на этот барабан (лиг.ТО cd стороны входа и с барабана 5.- Вторая ветвь с барабана 5 поступает на вход из камеры. Движение полосы на входе и выходе происходит в одну сторону. По окончании размотки полосы с барабана 5 оба барабана останавливаются и сегмент барабана 5 раскрывается. Затем производится поворот ротора на iSo по часовой стрелке и происходит бифилярная Нгэмотка полосы на барабан 5, с одновременной размоткой ее с барабана 6 (фиг.11) и 12 . Цикл повторяется. i Указанные операции 5ифилярной на мотки полосы в рабочем режиме (фиг. 11 и 12) осуществляются автоматичес ки. При этом все участки непрерывно полосы последовательно проходят в камере-термообработку с заданной длительностью выдержки где L - длина одной ветви в полном бифилярном рулоне на скорость движения полосы выходе из входе в камеру и нее, м/с. 2 Полоса в данном устройстве при всех операциях бифилярной намотки Находится под натяжением, поэтому исключается возможность сбоев в процессе захвата и сброса этой полосы намоточными барабанами. Работа устройства по фиг.5 аналогична указанной. Работа устройства по фиг.13 показано на фиг. - 18, где на фиг. И показан момент окончания размотки полосы с барабана 5 и намотки полосы на барабан 6. На фиг. 15 показан момент сброса полосы с барабана 5 и захвата ее барабаном 3 после поворота ротора с промежуточного положения по фиг. в рабочее на фиг.15. На фиг.16 показан момент намотки полосы на барабан 3 и размотки с барабана 6, с одновременным noBoipoTOM ротора в промежуточное положение. На фиг, 18 показан возможный случай участия в бифилярной намотке четырех барабанов. Наличие в устройстве поворотного ротора позволяет производить захват и сброс полосы самими намоточными барабанами, что дает возможность сократить количество механизмов, находящихся в камере и тем самым упростить конструкцию механизма бифилярной намотки полосы. Все это позволяет повысить эксплуатационную надеккность и расширить технологические возможности устройства, а также уменьШИТЬ габариты рабочей камеры. Формула изобретения 1.Устройство для непрерывной термической обработки проката, содержащее теплоизолированную камеру и механизмбифилярной намотки в виде приводных намоточных барабанов с раскрывающимися сегментами и отклоняющих роликов, отличающееся тем,, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и расширения технологических возможностей , оно снабжено поворотным ротором с несущей частью, на которой установлены приводные намоточные барабаны, а отклоняющие ролики выполнены стационарными с подшипниковыми опорами, вынесенными за пределы камеры. 2.Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что несущая часть ротора выполнена в виде приводного вала на опорах с симметрично закрепленными на ней намоточными барабанами. 3- Устройство по ПП.1 и 2, о тличающееся тем, что приводной вал ротора выполнен в виде двух расположенных вне камеры, по обеим ее сторонам, соосных частей, соединенных между собой через зубчатые передачи синхронизирующим вало при этом ка)хдая часть вала установлена на своих опорах и со стороны камеры имеет опорные поверхности для крепления намоточных барабанов. i. Устройство по ПП.1 и 2, о т личаощееся тем, что привод ной вал расположен вне камеры, по одну /ее сторону, и снабжен опорам в виде дисков, опирающихся на катки а намоточные барабаны закреплены на этом валу консольно. 5. Устройство по nn.1-3t о т л ;и чающееся тем, что приводной 2 ротора проходит через камеру и вал имеет опоры, например, в Ьиде дисков, установленные по обеим сторонам камеры. 6.Устройство по ПП.1,2,3 и 5, отличающееся тем, что приводы вращения намоточных барабанов установлены стационарно по сторонам камеры, выходные валы приводов соосно ротору и соединены с барабанами с помощью цилиндрических редукторов, установленных так, что их входные валы соосно ротору, а выходные - осям соответствующих барабанов. 7.Устройство по ПП.1 - 6, о т личающееся тем, что стенки камеры со стороны ротора выполнены в виде дисков, концентричных оси ротора, причем диски закреплены на валу ротора и имеют отверстия для намоточных барабанов.

Фаг.1

IS

. .--

tf . :

В

8

fuz.3 :: Выход W Б Б

фиъЛ

tUi.S

Фиг.З

998522 A-A

Фаг.14Puz. IS

Фиг. 1Б