Прокатная клеть

Прокатная клеть

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советския

Сои иалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

< 8,04019 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190379 (21) 2738895/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М, Кл.з

В 21 В 13/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150?,81, Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621. 771. . 2. 06 (088, 8) Дата опубликования описания 25. 02. 81

Б.В.Розанов, И.А.Тодер, Г.И.Тараба4в, И.M.Ìàêååâ и С.М.Топалер (72) Авторы изобретения

Г. С-.Дав дский, (71) Заявитель (54) ПРОКАТНАЧ КЛЕТЬ

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкции клетей прокатных станов и может быть использовано в листовых широкополосных станах.

Известны конструкции прокатных клетей, снабженных гидравлическим нажимным устройством и системой регулирования толщины. Клети могут иметь четыре валка (два рабочих н два опорных), шесть валков (два рабочих, два опорных и.дополнительные опоры, например, в виде нажимных роликов) и т. п. Для регулирования профиля валков применяется противоизгиб рабочих и опорных валков (1 .

Однако применение противоизгиба валков неэффективно при больших ди- аметрах, а также длинных валках.

Для деформации валков большдго диаметра требуются большие усилия, а следовательно, в валках возникают. большие и опасные по прочности напряжения, а также перегрузки подшипников. Противоизгиб рабочих валков большой длины имеет также недостатки, связанные с образованием волн и неравномерностью распределения цеформации по длине валка. Кроме тЬго, при двух и более опорных валкаМ. весьма важно правильно распределить нагрузку между опорньми валками.

Известна конструкция клети, включающая опорные валки и дополнительные опоры в виде нажимных роликов, размещенные в одной плоскости с рабочими валками, гидронажимные устройства, распорные гидроцилиндры, взаимодействующие с основными опо1© рами валков. При этом в данной констоукции прокатной клети с целью равномерного распределения усилия прокатки между смежными валками раср порные гидроцилиндры выполнены двух1$ полосными и их штоковые полости гидравлическн связаны с гидроцилиндрами вспомогательных валков. Данное устройство предназначено для устранения воздействия изменяющегося уси20 лия при профилировке валков на растяжение станины $2).

Однако автоматическое регулирование усилия на дополнительные опоры в этом случае требует специаль2а нык достаточно сложных систем.

Известна прокатная клеть, включающая станины, рабочие валки, гидравлические нажимные цилиндры, опирающуюся на них верхнюю траверсу и

30 установленную на станинах нижнюю

804019 траверсу, опорные валки, опирающиеся шейками на верхнюю к нижнюю траверсы, дополнительные опоры на бочку опорных валков, размещенные в од ной плоскости с рабочими и опорными валкамк, опирающиеся на траверсы через гидроцилиндры и гкдростатические подшипники, систему смазки гид-. ростатических подшипников, соединенную с карманами последних через преобразователи давления и включающую 1© в себя гидравлическую связь гидроцилиндров дополнительных опор с напорным трубопроводом перед преобразователем давления (3 .

Недостаткам этой конструкции яв-, ляется то, что в ней не обеспечивается автоматическое регулирование и не огракичена предельная нагрузка на подиипнмкм.

Цель изобретения - обеспечение прк прокатке постоянного профиля 3О валков независимо от изменяющего усилия и одновременно ограничения нагрузки на опорный валок и его подшипники.

Поставленная цель достигается 25 тем, что преобразователь давления выполнен в виде помещенного в корпус плунжера, имеющего участки разного диаметра и образующего с корпусом трм полости: дросселирующую щель регулируемой толщины, выполненную в виде гмдростатической пяты, управляющую полость, связанную гидравлически с нажимным цилиндром, и полость задаваемого нагруженного плунжера, соединенную с источником регулируемого усилия на плунжер.

На фиг. 1 схематически изображена клеть с дополнительными опорами в виде нажимных роликову иа фиг. 2 вариант исполнения полости эадавае- 40 мого нагружения плунжерар на фкг. 3— расчетыая схема для определения изгибающего момента опорного валка; на фиг. 4 - схема клети с дойолнчтельнымк опорамм в виде гмдростатического 4ц подшипника на бочке валка..

Гмдроцмлкндры 1 нажимного устройства опираются на траверсу 2, в которой установлены гидроцилкндры 3 э

4, опирающиеся на гмдростатические ® подшипники 5 м 6 м через них на дополнительную опору 7 в виде нажимного ролика к далее на опорный валок

8. Смазка в гкдростаткческме карманы

9 и 10 подшипников 5 м 6 подается от насоса 11 через преобразователь

12 давления между корпусом к плунжером 13, у которого имеются полость 14, гкдравлмческк соединенная с рабочими полостями гмдроцилиндров 1, полость

15, соединенная с насосом 11 к гид- 46 ростаткческкмк карманами 9 к 10, к полость 16, связанная с независимым источником 17 давления. Для регулирования д6вления, подаваемого источ-. ммкам 17, служит клапан 18. Вместо 63 полости 16 с источником 17 и клапаном

18 для поджатия плунжера с заданным усилием может быть использована пружина 19 с резьбовым регулятором 20 хода. Дополнительная опора на валок

8 может быть выполнена в виде гидростатического подшипника 21 (фиг;

4), опирающегося на бочку валка 8.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии металла в валках давление в нажимном гидроцилиндре

1 и полости 14 равно нулю. Под действием усилия в камере устанавливается наибольшая величина зазора в камере 15, при .этом падение давления в преобразователе близко к нулю, а давление в гидроцилиндрах 3 и 4 отсутствует.

При заходе металла в валки поднимается давление в гидроцилиндре

1 и полости 14. Однако передвижение плунжера 13 начнется лишь после ле того, как усилие на него в полости 14 превысит усилие в полости 16.

До этого момента система характеризуется тем, что усилие на дополнительную опору 7 илк подшипник 21 со стороны гидроцклкндров 3 и 4 отсутствует и все усилие прокатки передается через опорный валок 8. Профилировка валков соответствует изгибающему моменту от этого усилия. При деформации валков от этого усилия катающая образующая принимает требуемый профиль. Соответствие изгибающего момента и профилировки валков может быть рассчитано или подобрано на практике изменением давления в полости 16.

Прк дальнейшем увеличении усилия прокатки давление в гидроцилиндре

1 и полости 14 продолжает возрастать, а плунжер 13 передвигается в сторону уменьшения зазора в полости 15 (вниз по чертежу) . Прк этом увеличивается сопротивление протеканию смазки через.преобразователь давления, т. е. возрастает давление в гидроцилиндрах

3 и 4 к карманах 9 и 10.

Размеры полостей 14, 15 и 16, гидроцклкндров 3 к 4, карманов 9 и 10 выбраны так, что с момента начала движения плунжера 13 приращение усилия прокатки равно усилию гидроцилиндров Э к 4 дополнительной опоры 7.

Прк этом нагрузка на подшипники валка 8 остается постоянной, а следовательно, момент изгиба валка 8 можем предположить постоянным.

Практика показывает, что при налички гидравлической связи гидроцилкидров 3 к 4 с системой смазки гидростатических подшипников 5 и б давление Р© перед преобразователем 12 к его гидравлическое сопротивление

Р .находятся в зависимости ):» . КЙ а. -F„

p l p. «gp- (">

804019 где,F — площадь цилиндра дополнительной опоры;

d — диаметр подшипника; — безразмерный коэффициент гидростатического смазочного слоя в подшипнике.

Иэ уравнения (1) видно, что усилие гидроцилиндров 3 и 4 практически пропорционально сопротивлению преобразователя давления ° Поскольку плунжер преобразователя давления находится под действием нескольких сил, необходимо показать, что изменение давления аРн в нажимных гидроцилиндрах

1 приводит к пропорциональному изменению давления Ро в гидроцилиндрах

3 и 4. Из равновесия сил, действующих 15 на плунжер 13, имеем

Р„г,= (F -с) P, F,, ц

Р +Рк где Г F>, à — площади сечения плун2 3 жера соответственно в управляющей полости, полости дроссе лирующей щели и полости задаваемого нагружения; 25

Р— давление в гидростак тических карманах 9 и 10;

Р— давление в полости задаваемого нагруже Зо ъад. ния.

Иэ условия равновесия нагрузки на гидростатический подшипник и его несущей способности имеем р Ро Fu 35 к т

Из (2 ) и (3) получаем он FÄ - Рзад, )

0 (Р -F ) 1+ — -1 ка2 4О

Формула изобретения

Прокатная клеть, включающая станины, рабочие валки, гидравлические нажимные цилиндры, опирающуюся на них верхнюю траверсу и установленную на станинах нижнюю траверсу, опорные валки, опирающиеся шейками на верхнюю и нижнюю траверсы, дополнительные опоры на бочку опорных валков, размещенные S одной плоскости с рабочи60 ми и опорными валками, опирающиеся иа траверсы через гидроцилиндры и

:гидростатические подшипники, систему смазки гидростатических подшипников, соединенную с карманами последних

45 через преобразователи давлений и

Все члены правой части выражения (4), кроме к, не зависят от Р11 и Р0 . В то же время несущественным, как показал анализ, изменением к в зависимости от Р0 можно в данном рассмотрении пренебречь. Отсюда вытекает, что о н р (5}

2F где A— 2 3}(" кд2) и эавйсит только, от конструктивных параметров клетй.

В результате работы устройства изгибающий момент в наиболее напряженном сечении опорного валка имеет заданную величину и сохраняет постоянное в процессе прокатки значение.

Цайствительно, как видно иэ схемы нагружения опорного валка (фиг. 3) изгибающий момент может быть представлен следующим выражением х2 аХ М2 а2 х2 Ф м=Р (х--Г-- — )-e (« 1,), (V> полученным в предположении что

>Р и+2", 2-Рм. ш=т=я ю где P„" "усилие цилиндра дополнитель ной опоры.

Иэ схемы клети видно, что м л ® где Р - усилИе нажимного гидроциН линдра . 1 ° В середине валка, т. е. при х =

= Р2, с учетом (9} выражение (7) принимает вид

2 2

Для обеспечения постоянства момента по выражению (10} необходимо

:соблюдение условия

Переходя к давлению в цилиндрах, выражение (11) можно записать.в следующем виде

Ь выражении (12} все величины, кроме Рн и Ро, постоянны, а следовательно, постоянство момента в середине валка обеспечивается прогорциональностью приращений аР< и Ро доказанной ранее.

Таким образом, описанное устроЯство позволяет по сигналу Р устанавливать значение сигнала Р0, обеспечивающее постоянную величину из, гибающего момента на опорном валке, а .следовательно, весьма простыми и надежными средствами создать благоприятные условия для устранения поперечной раэнотолщинности с помощью предварительного профилирования валка. Кроме того„ устройство позволяет ограничить предельную нагрузку на подшипники опорного валка, распределив усилие прокатки в заданном .соотношении между подшипниками опорного валка и дополнительной опоры.

804019 включающую в себя гидравлическую связь гидроцилиндров дополнительных опор с напорным трубопроводом перед преобразователем давления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения при прокатке постоянного профиля валков независимо от изменяющего усилия и одноьременно ограничения нагрузки на опорный валок и его подшипники, преобразователь давления выполнен в виде помещенного в корпус плунжера, имеющего участки разного диаметра и образующего с корпусом три полости: дросселирующую щель регулируемой толщины, выполненную в виде гидростатической пяты, 1$ управляющую полость, связанную гндравлически с нажимным цилиндром, и полость задаваемого нагруження плунжера, соединенную с источником регулируемого усилия на плунжер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гидравлические нажимные механизмы для систем автоматизации прокатных станов в СССР и эарубежом.

Сб. НИИИНФОРТЯЖМАШ, 1-74-8 1974.

2. Aíòîðñêîå свидетельство СССР

9 398865 кл. В 21 В 13/14, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2004598/02, кл. В 21 В 13/14, 1974.

804019

0755/ Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Ю.Зарапин

Редактор А.Гук Техред М.Рейвес Корректор Г.Назарова