Привод валков рабочей клети прокатного стана

Привод валков рабочей клети прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургическому машиностроению, а именно к прокатному оборудованию, и может быть использовано в главной линии привода валков рабочей клети прокатного стана. Целью изобретения является повышение точности и надежности работы привода за счет снижения динамических нагрузок путем самозамыкания и регулирования напряжения замкнутого контура при изменении калибра валков. Привод рабочих валков 1 и 2 осуществляется посредством электродвигателя 23, шестеренной клети 21 и шпинделей 19 и 20. С неприводной стороны валков расположен механизм выборки зазоров, состоящий из вала, который связывает хвостовики рабочих валков, вмонтированных в подушки. Вал 13 выполнен торсионным, на концах его нарезаны цилиндрические зубья 14 и 15 с прямыми и наклонными образующими зубьев соответственно. На хвостовиках валков, а также на подвижной подушке 6 и корпусе механизма выборки зазоров закреплены коническо-цилиндрические зубчатые передачи 10,12 и 9,11, сопряженные с зубьями торсионного вала 13. Для обеспечения саморегулирования величины закручивания привода в зависимости от зазора между валками зубья 15 выполнены с переменным углом наклона образующих, определяемым по зависимости. Это позволяет увеличить жесткость привода, снизить динамические колебания его элементов, а также уменьшить действующие контактные и изгибные напряжения в трансмиссии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) (59 4 В 21 В 35/00

Г (! I ° .Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АBTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

3Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4272926/31-02 (22) 02.06.87 (46) 15.07.89. Бюл. У 26 (71) Волгодонское производственное объединение атомного энергетического машиностроения "Атоммаш" им.Л.И.Брежнева, Волгодонский филиал Новочеркасского политехнического института и Донецкий политехнический институт (72) В.С.Горелик, А.Н.Михайлов, Н.Н.Панасенко, Б.М.Махмутов и Е.А.Гладчук (53) 621.771.2.06-88(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1271596, кл. В 2 1 В 35/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1072936, кл. В 21 В 35/00, 1982.

2 (54) ПРИВОД ВАЛКОВ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ

ПРОКАТНОГО СТАНА

>(57) Изобретение относится к металлугическому машиностроению, а именно к прокатному оборудованию, и может быть использовано в главной линии привода валков рабочей клети прокатного стана. Целью изобретения является повышение точности и надежности работм привода за счет снижения динамических нагрузок путем самозамыкания и регулирования напряжения замкнутого контура при изменении калибра валков. Привод рабочих валков 1 и 2 осуществляется посредством электродвигателя 23, шестеренкой клети 21 и шпинделей 19 и 20. С неприводной стороны валков расположен механизм

1493342 выборки зазоров, состоящий из вала, который связывает хвостовики рабочих валков, вмонтированных в подушки.

Вал 13 выполнен торсионным, на концах

5 которого нарезаны цилиндрические зубья 14 и 15 с прямыми и наклонными образующими зубьев соответственно.

На хвостовиках валков, а также на подвижной подушке 6 и корпусе механизма выборки зазоров закреплены коническо-цилиндрические зубчатые передачи 10,12 и 9,11, сопряженные с

Изобретение относится к металлургическому машиностроению, а именно к прокатному оборудованию, и может быть использовано в главной линии - 20 привода валков рабочей клети прокатного стана.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы привода за счет снижения динамических нагру- 25 зок путем самозамыкания и регулирования напряжения замкнутого контура при изменении калибра валков.

На чертеже показана кинематическая схема привода валков рабочей клети прокатного стана.

Привод валков рабочей клети прокатного стана содержит валки 1 и 2, хвостовики 3 и 4 которых смонтированы в неподвижной 5 и подвижной 6 подушках, размещенных в проемах станины 7 рабочей клети. К станине 7 рабочей клети с неприводной стороны закреплен корпус 8, внутри которого размещены зубчатые коническо-цилинд40 рические передачи 9, 10 и 11, 12 (зубчатые колеса), связанные между собой зубчатым валом 13, имеющим с одной стороны прямые 14, а другой стороны наклонные 15 образующие зубь- 45 ев. Опоры 16 зубчатых колес 11 и 12 жестко закреплены посредством болтов

17 на подвижной подушке 6 валка 2, которая перемещается нажимным устройством 18. Опоры зубчатых колес 9,10

50 и вала 13 установлены в корпусе 8. !

Со стороны привода валки 1 и 2 через шпинделя 19 и 20 соединены с шестеренкой клетью 21, которая посредством зубчатой муфты 22 связана с электродвигателем 23.

Для обеспечения саморегулирования величиной закручивания привода в зависимости от зазора между валками зубьями торсионного вала 13. Для обеспечения саморегулирования величины закручивания привода в зависимости от зазора между валками зубья 15 выполнены с переменным углом наклона образующих, определяемым по зависимости. Это позволяет увеличить жесткость привода, снизить динамические колебания его элементов, а также уменьшить действующие контактные и иэгибные напряжения в трансмиссии.

1 э.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1 и 2, зубья 15 вала 13 выполнены с переменным углом наклона образующих в соответствии со следующей зависимостью: 4п- 4 n-s ) d

Ы.= arctg — — — — ——

2Ь1 где „ — требуемый в зависимости от зазора между валками угол закручивания привода;

Я < - угол закручивания привода предыдущей требуемому; 1„ — расстояние равное величине перемещения валка от исходного положения к требуемому или длина наклонного участка зубьев вала;

d< — делительный диаметр зубчатого колеса 11.

Работа привода валков рабочей клети прокатного стана осуществляется следующим образом.

В исходном положении валки 1 и 2 с неприводной стороны кинематически незамкнуты, так как между зубьями

1 колеса 11 и вала 13 имеются гарантированные зазоры. При перемещении подвижной подушки 6 в требуемое поло-, жение совместно с ней перемещаются зубчатые колеса 11 и 12. При этом за счет наклона образующих зубьев 15 вала 13 зубчатое колесо 11, связанное с валком 2 посредством зубчатых колес

12 поворачивается, выбирает угловые зазоры в соединениях, закручивает и кинематически самоэамыкает систему силового потока привода, включающую верхний валок 2, верхний шпиндель 20, шестеренную клеть 21, нижний шпиндель

19, нижний валок 1, зубчатые колеса

10,9 зубчатый вал 13 с прямьвчи 14 и наклонными 15 образующими зубьев, зубчатые колеса 11,12.

93342

6 14

Вращение валкам 1 и 2 передается от главного электродвигателя 23 через зубчатую муфту 22, шестеренную клеть 21 и шпинделя 19 и 20.

В период прокатки для обеспечения саморегулирования величиной закручивания привода в занисимости от зазора между валками зубья 15 вала 13 выполнены с переменным углом наклона образующих в соответствии с представленной зависимостью. Это позволяет уменьшить или увеличить жесткость привода для чистовых или черно.вых проходов.

Вследствие закручивания и кинематического самозамыкания силового потока привода увеличивается его жесткость и снижаются динамические колебания,.что способствует повышению надежности привода. Кроме того, благодаря саморегулированию величиной закручивания привода в зависимости от абсолютного обжатия металла и зазора между валками стабилизируются динамические нагрузки в чистовых проходах, что способствует повышению надежности работы привода в целом.

Пример. Привод валков рабочей клети прокатного стана приведен на примере блюминга 950, который содержит рабочие валки 1 и 2 диаметром

d = 930-1035 мм, длиной 1 = 2400 мм.

Хностоники 3 и 4 валков смонтированы в неподвижной 5 и подвижной подушках

6, размещенных в проемах станины 7 рабочей клети. На станине 7 рабочей клети с неприводной стороны установлен корпус 8, внутри которого размещены зубчатые передачи 9 и 10 и 11, 12, связанные между собой зубчатым валом 13. Зубчатые колеса 9 и 11 используются стандартные (ГОСТ 1375568) а колеса 10 и 12 изготовлены в соответствии с ГОСТ 13754-68. Зубчатый вал 13 имеет с одной стороны прямые 14, а с другой стороны — наклон.ные 15 образующие зубьев. Опоры 16

1 зубчатых колес 11 и 12 жестко закреплены посредством болтов 17 на перемещаемой подушке 6 налка 2. Скорость установки верхнего валка составляет

180 мм/с, максимальный раствор валков

1020 мм, максимальный рабочий раствор валков 900 мм, уранновешивание верхнего валка гидранлическое. Опоры зубчатых колес 9,10 и вала 13 установлены в корпусе 8. Скорость прокатки V = 1,1-4,6 м/с, максимальное давление металла на валки P = 10,5МН, частота вращения валков регулируется в пределах 0-60-110 об/мин.

Со стороны привода валки 1 и 2 через универсальные шпинделя 19 и 20, допускаемый крутящий момент которых (М) 1,9 МН м, соединены с шестеренной клетью 21, которая посредством зубчатой муфты 22 связана с электродвигателем 23 мощностью 10800 кВт.

Для обеспечения саморегулирования величиной закручивания привода в saвисимости от зазора между валками

16 1,2 зубья 15 вала 13 выполнены с переменным углом наклона образующих.

Здесь прямолинейные участки зубьев чередуются с наклонными, их длина

51» всего четыре наклонных участка.

2р Угол наклона определяется в соответствии с представленной зависимостью.

В таблице представлены результа- ты расчета угла наклона образующих зубьев вала для каждого участка при

25 d< = 900 мм. Перед началом прокатки производится предварительная выборка зазоров в соединениях привода за счет первого наклонного участка

hl< = 180 мм, которая производится .

Зр при опускании валка до зазора, равного 900 мм. Затем при дальнейшем опускании валка 2 до зазора =

= 640 мм производится. дополнительное закручивание привода на втором

35 а лонн м уча тк 1 100 мм.

Максимальная величина закручивания привода производится в первом проходе для обеспечения наибольшей жесткости привода при черновой про4р катке слитка и снижения при этом динамических колебаний его элементов. Для стабилизации динамических составляющих нагрузок в последующих проходах при прокатке уже раската

46 необходимо уменьшать величину закручивания привода. Это выполняется на двух наклонных участках 61

50 мм и 61 = 30 мм, углы иаэс наклона противоположны первым двум участкам наклона образующих зубьев вала 13 на это указывает знак при угле о6. При этом эа счет закручивания и кинематического самоэамыкания силового потока привода повы-, шается его жесткость и сникаются ди-. намические нагрузки, что ведет к снижению контактных и изгибных напряжений в его элементах и тем самым понышается надежность привода. Режим

1493342 либра валков, механизм выборки зазоров снабжен корпусом, прикрепленным к станине клети, и размещенной внутри

5 него дополнительной зубчатой передачей, установленной между вторым концом вала и хвостовиком другого валка и закрепленной на его подушке, а вал выполнен торсионным зубчатым, установлен в опорах корпуса и имеет с одной стороны прямые, а с другой — наклонные образующие цилиндрических зубьев, при этом обе зубчатые передачи выполнены конически-цилиндрическими, причем цилиндрические пары передачи образованы сопряжением с зубьями торсионного вала, а цилиндрическая шестерня дополнительной передачи установлена с возможностью перемещения вдоль зубьев с наклонными образующими торсионного вала совместно с подушкой валка.

2. Привод по п. 1, о тлич аю25 шийся тем, что, с целью обеспечения саморегулирования величины напряжения замкнутого контура при изменении калибра валков, зубья торсионного вала выполнены с переменным по длине вала углом наклойа образующих.

Размеры сечения, ДЬ, bb, мм мм мм

Номер Зазор про- между хода валНоме о, град капибр

Н В ками

П р и м е ч а н и е. {, — условное обозначение кантовки. обжатий и углы наклона образующих зубьев показаны в таблице.

Таким образом предлагаемое техническое решение стана повышает надежность работы привода за счет увеличения жесткости и снижения динамических нагруэок путем самозамыкания и регулирования напряжения замкнутого

1контура при изменении калибра валков.

Формула и з о б р е т е н и я. 1. Привод валков рабочей клети прокатного стана, содержащий механизм собственно привода валков и расположенный с неприводной стороны валков механизм выборки зазоров, включающий вал, связывающий хвостовики валков, смоитировалных в подушках, причем между концом вала и хвостовиком одного иэ валков размещена зубчатая передача, связанная с подушкой другого валка, имеющей возможность перемещения в проеме станины клети, отличающийся тем, что, с целью. повышения точности и надежности работы привода эа счет снижения динамических нагрузок путем самоэамыкания и регулирования напряжения замкнутого контура при изменении ка0 630

1 630

2 635

3 575

Б 4 580

5 505

6 515

7 525

8 535

9 ЗЗО

10 340

11 350

12 365

13 250

II 14 265

III 15 208 слито

192

180

88

5 50

5 50

5 50

10 50

10 50

10 50

10 50

10 50

10 30

15 30

15 30

15 30

15 30

0,0666

0,0737

0,0713

0,0713

0,0713

0,0713

0,0713

0,713

0,0713

0,0713

0.0713

0,0689

0,0689

0,0689

0,0689

0,0689

9,45

1,83

-1,23

-1,23

-1,23

-1,23

-1,23

-1,23

-1,23

-1,23

-1, 23

-2,06

-2,06

-2,06

-2,06

-2,06