RU2088351C1

RU2088351C1 - Double-grooved pass combination-type rolling stand

Info

Publication number: RU2088351C1
Application number: RU95119114A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Есипов; Л.П. Салтыков; И.В. Соколов
Original assignee: Акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод"
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: rolled small bar production. SUBSTANCE: double-grooved pass combination-type rolling stand includes working cartridge with banded cantilever- type rolls, reduction gear-pinion stand with two output shafts and stand drive unit. Output shafts of reduction gear are connected by spindleless joint with rolling rolls and they have outer worm rims coupled with worms of drive shaft. Drive unit of stand includes flanged electric motor with pinion fit onto its shaft, shaft with worms and gear wheel. Said worms have mutually opposite direction of their turns. Said gear wheel is mounted on end of shaft with possibility of engagement with electric motor pinion. Working cartridge, reduction gear-pinion stand and drive unit are mounted in Г-shaped framework whose lower and lateral outer planes are equally spaced from rolling axis. EFFECT: improved design. 4 dwg

Description

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к станам для прокатки мелкосортных профилей, и может быть использовано для производства малотоннажных партий спецпрофилей в условиях металлургических и машиностроительных предприятий. The invention relates to ferrous and non-ferrous metallurgy, and in particular to mills for rolling small sections, and can be used for the production of small tonnage lots of special profiles in the conditions of metallurgical and machine-building enterprises.

Известна двухкалибровая комбинированная клеть, содержащая станину с опорными плоскостями для горизонтального и вертикального положений рабочей клети и пару двухопорных валков, особенностью которой является наличие упоров для фиксации клети в вертикальном и горизонтальном положениях, что позволяет упростить конструкцию комбинированной клети за счет устранения громоздкого механизма перемещения клети для перехода с одного калибра на другой [1]
Недостатки данного устройства:
1. Сохранены верхний и боковой приводы рабочих валков.Known two-gauge combined stand containing a bed with supporting planes for horizontal and vertical positions of the working stand and a pair of double rolls, a feature of which is the presence of stops for fixing the stand in vertical and horizontal positions, which simplifies the design of the combined stand by eliminating the cumbersome mechanism for moving the stand for transition from one caliber to another [1]
The disadvantages of this device:
1. Saved the top and side drives of the work rolls.

2. Используется шпиндельное соединение валков с редукторами, что увеличивает габариты и массу комбинированной клети. 2. Used spindle connection of the rolls with gears, which increases the size and weight of the combined stands.

3. При переходе с одного калибра на другой выполняется трудоемкая и продолжительная операция по кантовке двухопорной валковой кассеты с горизонтального положения в вертикальное (или наоборот), а также необходимость перестановки кассет на другие клети. 3. When switching from one caliber to another, a laborious and lengthy operation is performed to tilt the double-support roll cassette from horizontal to vertical (or vice versa), as well as the need to move cassettes to other stands.

Известна вертикальная клеть с консольными валками, состоящая из двух станин, соединенных поперечинами, в направляющих станины перемещаются две каретки с вертикальными одноопорными валами, на верхних концах которых закреплены рабочие бандажи. Передача вращения от приводного вала к вертикальному валку осуществляется парой конических шестерен, одна из которых посажена по скользящей посадке на горизонтальный приводной квадратный вал, а другая жестко установлена на вертикальный вал, на верхнем конце которого закреплен бандаж. Расстояние между вертикальными валами изменяется симметрично относительно оси прокатки с помощью приводного нажимного устройства [2]
Недостатки данной клети: сложность конструкции нажимного устройства и привода вертикальных валов; недостаточная жесткость подвижных кареток из-за наличия люфтов в направляющих стана; наличие двух пар конических зубчатых передач, перемещающихся вдоль приводного квадратного вала, ослабляют жесткость подвижных кареток; расположение нажимного устройства с двух сторон клети значительно удлиняет габарит клети.A vertical stand with cantilever rolls is known, consisting of two beds connected by cross members, two carriages with vertical single-bearing shafts, on the upper ends of which work braces are fixed, move in the guide rails of the bed. The transmission of rotation from the drive shaft to the vertical roll is carried out by a pair of bevel gears, one of which is mounted on a sliding fit on a horizontal square drive shaft, and the other is rigidly mounted on a vertical shaft, on the upper end of which a bandage is fixed. The distance between the vertical shafts varies symmetrically with respect to the rolling axis using a drive push device [2]
The disadvantages of this stand: the complexity of the design of the pressure device and drive vertical shafts; insufficient rigidity of the movable carriages due to the presence of backlash in the guides of the mill; the presence of two pairs of bevel gears moving along the square drive shaft weaken the rigidity of the movable carriages; the location of the pressure device on both sides of the stand significantly lengthens the size of the stand.

Известна вертикальная клеть с консольными валками, у которой один валок с приводом смонтирован в подвижной раме, а другой в кассете, перемещающейся в окне рамы, нажимное устройство расположено с нерабочей стороны. Радиальная установка валков производится при помощи нажимного устройства и устройства для перемещения рамы. A vertical stand with cantilever rolls is known, in which one drive roll is mounted in a movable frame and the other in a cassette moving in the frame window, the pressure device is located on the non-working side. Radial installation of the rolls is carried out using a pressure device and a device for moving the frame.

В вертикальной плоскости валки не перемещаются. Рабочие валки выполнены в виде дисков, консольно закрепленных на выходных валах редукторов. Привод каждого валка осуществим от индивидуального электродвигателя вертикального исполнения через редуктор, что позволяет исключить из конструкции универсальные шпиндели и уменьшить габариты клети по высоте. Перевалка производится при помощи специального устройства [3]
Недостатки данной вертикальной клети: отсутствие осевой регулировки валков; недостаточная жесткость клети из-за подвижной рамы и подвижной кассеты; наличие индивидуального привода на каждый валок; сложность замены валков.In the vertical plane, the rolls do not move. Work rolls are made in the form of discs, cantilever mounted on the output shafts of the gearboxes. The drive of each roll is feasible from an individual vertical motor through a gearbox, which allows to exclude universal spindles from the design and reduce the height of the stand. Transshipment is carried out using a special device [3]
The disadvantages of this vertical stand: the lack of axial adjustment of the rolls; insufficient rigidity of the stand due to the movable frame and movable cassette; the presence of an individual drive on each roll; the difficulty of replacing rolls.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство прокатной клети чистового восьмиклетевого блока проволочного стана. Каждая рабочая клеть блока состоит из валковой (рабочей) и редукторной кассеты, которые крепятся в общем корпусе. В корпусе валковой кассеты по подвижной посадке установлены две эксцентриковые втулки, имеющие зубья червячного колеса, взаимодействующие с червяком вала. В отверстиях эксцентриковых втулок установлены приводные валы на конических концах которых закрепляются бандажи (шайбы) с калибрами, а на других концах установлены приводные шестерни. Радиальная регулировка бандажей осуществляется поворотом эксцентриковых втулок с помощью вала с червяками. Редукторная кассета состоит из двух валов с внутренним зубчатым венцом на концах, связанных между собой цилиндрической зубчатой передачей, конической передачи, приводного вала и корпуса. Closest to the proposed technical solution is the device rolling mill finishing eight-block block wire mill. Each working stand of the block consists of a roll (working) and gear cartridge, which are mounted in a common housing. Two eccentric bushings are installed in the housing of the roll cassette for movable seating, having worm gear teeth interacting with the shaft worm. In the holes of the eccentric bushings, drive shafts are installed on the conical ends of which are fixed bandages (washers) with gauges, and drive gears are installed on the other ends. The radial adjustment of the bandages is carried out by turning the eccentric bushings using a shaft with worms. The gear cartridge consists of two shafts with an internal gear rim at the ends connected by a cylindrical gear, a bevel gear, a drive shaft and a housing.

Валы с внутренними зубчатыми венцами взаимодействуют с приводными шестернями валковой кассеты, что позволяет передавать крутящий момент для привода блока рабочим бандажам клети без использования шпинделей [4]
Недостатки данного устройства: невозможность установки какой-либо прокатной клети в двух положениях (в горизонтальном или вертикальном), что существенно снижает технологические возможности данных клетей блока; малое передаточное отношение редуктора клети из-за использования конической зубчатой передачи от общего трансмиссионного вала привода блока; наличие группового привода в блоке клети приводит к необходимости производить режим обжатий только в соответствии с частотой вращения рабочих валков по клетям блока, что сужает технологические возможности клетей; наличие общего корпуса блока клетей с цилиндрическими расточками для установки цилиндрических корпусов рабочей и редукторной кассет и их крепление с помощью фланцев вызывает серьезные сложности в достижении допускаемых люфтов и несоосности цилиндрических расточек и корпусов кассет при их изготовлении.Shafts with internal gear crowns interact with drive gears of the roller cassette, which allows transmitting torque to drive the block to the working bandages of the stand without using spindles [4]
The disadvantages of this device: the impossibility of installing any rolling mill in two positions (horizontal or vertical), which significantly reduces the technological capabilities of these block stands; low gear ratio of the stand reducer due to the use of a bevel gear from the general transmission shaft of the drive unit; the presence of a group drive in the block of the stand leads to the need to perform the reduction mode only in accordance with the frequency of rotation of the work rolls along the stands of the block, which reduces the technological capabilities of the stands the presence of a common casing block case with cylindrical bores for installing the cylindrical housings of the working and gear cassettes and their fastening with flanges causes serious difficulties in achieving the permissible backlash and misalignment of the cylindrical bores and cassette cases in their manufacture.

Целью изобретения является:
расширение технологических возможностей прокатной клети за счет установки рабочих валков в линии стана как в горизонтальном, так и в вертикальном положении путем поворота опорной рамы клети на 90^o, т.е. создание комбинированной клети;
упрощение конструкции и повышение передаточного отношения редуктора-шестеренной клети путем применения червячного зацепления для передачи крутящего момента;
уменьшение длины привода выходных валов редуктора-шестеренной клети за счет устранения дополнительного редуктора и соединительных муфт, а также применения электродвигателя с фланцевым креплением к корпусу редуктора-шестеренной клети;
увеличение нагрузочной способности привода путем применения общего вала с двумя червяками, позволяющими увеличить геометрические параметры червячного зацепления.The aim of the invention is:
expanding the technological capabilities of the rolling stand by installing work rolls in the mill line both horizontally and vertically by rotating the support frame of the stand by 90 ^o , i.e. creation of a combined stand;
simplification of the design and increase the gear ratio of the gearbox-gear stand by applying worm gearing to transmit torque;
reducing the drive shaft length of the gear reducer-gear stand by eliminating the additional gearbox and couplings, as well as the use of an electric motor with flange mounting to the gear-case of the gear stand;
increase the load capacity of the drive by using a common shaft with two worms, allowing to increase the geometric parameters of the worm gearing.

Цель достигается тем, что рабочая кассета с бандажированными консольными валками, установленными в эксцентриковых втулках с червячным приводом их поворота, редуктор-шестеренная клеть с двумя выходными валами, связанными бесшпиндельным соединением с рабочими валками и привод клети установлены на Г-образной раме, нижняя и боковая внешние плоскости которой равноудалены от оси прокатки. Выходные валы редуктора-шестеренной клети выполнены с внешними червячными венцами, а привод клети включает фланцевый электродвигатель с насаженной на его валу шестерней и вал с двумя червяками и зубчатым колесом, причем червяки выполнены с противоположнонаправленными витками и сопряжены с венцами выходных валов редуктора-шестеренной клети, а расположенное на конце вала зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с шестерней электродвигателя. The goal is achieved in that the working cassette with bandaged cantilever rolls installed in eccentric bushings with a worm drive for turning them, a gear-gear stand with two output shafts connected by a spindle-free connection to the work rolls and a stand drive are mounted on a L-shaped frame, bottom and side the outer planes of which are equidistant from the axis of rolling. The output shafts of the reducer-gear stand are made with external worm gears, and the drive of the stand includes a flange electric motor with a gear mounted on its shaft and a shaft with two worms and a gear wheel, the worms being made with opposite directions and mating with the crowns of the output shafts of the reducer-gear stand, and the gear located at the end of the shaft is mounted to interact with the gear of the electric motor.

На фиг. 1 показана двухкалибровая комбинированная клеть в сборе (с разрезом левой половины клети); на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 установка комбинированной клети с вертикальным расположением рабочих валков; на фиг. 4 установка комбинированной клети с горизонтальным расположением рабочих валков. In FIG. 1 shows a two-gauge combined stand assembled (with a cut of the left half of the stand); in FIG. 2, section A A in FIG. one; in FIG. 3 installation of a combined stand with a vertical arrangement of work rolls; in FIG. 4 installation of a combined stand with a horizontal arrangement of work rolls.

Двухкалибровая комбинированная клеть содержит Г-образную раму 1, имеющую горизонтальную и вертикальную опорные плоскости, на которую устанавливается корпус 2 редуктора-шестеренной клети с установленным на нем корпусом валковой кассеты 3 с консольными валками 4 и фланцевый электродвигатель 5, который крепится при помощи болтов к корпусу 2 редуктора и болтов 7 к раме 1. The two-gauge combined stand comprises a L-shaped frame 1 having horizontal and vertical supporting planes, onto which the gearbox-gear stand body 2 is mounted with the cassette roll housing 3 with cantilever rolls 4 and the flange motor 5, which is bolted to the housing 2 gearboxes and 7 bolts to frame 1.

Редуктор-шестеренная клеть состоит из массивного корпуса 2 и съемной плиты 8. В нем установлены два выходных полых вертикальных вала 9 с внутренними зубчатыми и внешними червячными венцами, сопрягающимися с червяками 10 вала 11, выполненными с противоположным направлением витков. При этом на одном из концов вала 11 смонтировано зубчатое колесо 12, взаимодействующее с шестерней 13, насаженной на вал фланцевого электродвигателя 5, который крепится к корпусу 2 редуктора при помощи болтов 6. Каждый вал редуктора 2 установлен на двух подшипниковых опорах. The gear-gear stand consists of a massive body 2 and a removable plate 8. It has two output hollow vertical shafts 9 with internal gear and external worm gears, mating with the worms 10 of the shaft 11, made in the opposite direction of the turns. At the same time, a gear wheel 12 is mounted at one end of the shaft 11, interacting with the gear 13 mounted on the shaft of the flange electric motor 5, which is attached to the gearbox housing 2 with bolts 6. Each gearbox shaft 2 is mounted on two bearing bearings.

В корпусе валковой кассеты 3 установлены по подвижной посадке две эксцентриковые втулки 14, на которых нарезаны зубчатые венцы червячного колеса, взаимодействующие с червяком вала 15. In the housing of the roll cassette 3, two eccentric bushings 14 are installed on a movable landing, on which the gear rims of the worm wheel are cut, interacting with the shaft worm 15.

При установке валковой кассеты на редуктор вращение бандажу 4, который посажен на кольцевой выступ барабана 16, осуществляется посредством вала 17, жестко связанного с барабаном 16 и шестерней 18, взаимодействующей с внутренним зубчатым венцом выходного полого вертикального вала 9 редуктора. When installing the roll cassette on the gearbox, the rotation of the bandage 4, which is mounted on the annular protrusion of the drum 16, is carried out by means of a shaft 17, rigidly connected with the drum 16 and gear 18, which interacts with the internal gear ring of the output hollow vertical shaft 9 of the gearbox.

Корпус валковой кассеты 3 крепится к плите 8 корпуса редуктора 2 болтами 19 и к раме 1 болтами 20. Корпус редуктора 2 крепится болтами 21 к горизонтальной плоскости рамы 1 и болтами 22 к вертикальной плоскости. The housing of the roll cassette 3 is attached to the plate 8 of the gear housing 2 with bolts 19 and to the frame 1 with bolts 20. The gear housing 2 is attached with bolts 21 to the horizontal plane of the frame 1 and bolts 22 to the vertical plane.

Установленная на горизонтальной раме рабочая кассета с редуктором и электродвигателем может быть использована как в качестве горизонтальной клети, так и в качестве вертикальной. Для этого данное устройство кантуется на 90^o, при этом линия прокатки остается неизменной, поскольку нижняя и боковая внешние плоскости рамы равноудалены от оси прокатки (расстояние А).A working cassette mounted on a horizontal frame with a gearbox and an electric motor can be used both as a horizontal stand and as a vertical stand. To do this, this device turns over 90 ^o , while the rolling line remains unchanged, since the lower and lateral outer planes of the frame are equidistant from the axis of rolling (distance A).

Двухкалибровая прокатная клеть с консольными бандажированными валками работает следующим образом. При выработке калибра или при необходимости перевалки клети на другой профиль стан останавливается и производится переход на новый калибр или замена рабочих бандажей в следующей последовательности. Two-gauge rolling stand with cantilever bandaged rolls works as follows. When the caliber is developed, or if it is necessary to transfer the stand to a different profile, the mill stops and a transition to a new caliber or replacement of work bandages is performed in the following sequence.

На ведомых барабанах 16 выкручиваются болты 23, снимаются с барабанов прижимы 24 и бандажи 4 с одним выработанным калибром. Снятые с барабанов бандажи переворачиваются на 180^o и снова ставятся на барабаны 16, затем на барабаны устанавливаются прижимы 24, которые закрепляются при помощи болтов 23, и клеть готова к работе.On driven drums 16, bolts 23 are unscrewed, clamps 24 and bandages 4 with one worked out caliber are removed from the drums. The bandages removed from the drums are turned 180 ^° and are again placed on the drums 16, then the clamps 24 are installed on the drums, which are fixed with bolts 23, and the crate is ready for operation.

Основные преимущества предложенного технического решения в сравнении с прототипом:
1. Прокатную комбинированную клеть можно устанавливать как с горизонтальным, так и с вертикальным расположением рабочих валков, что расширяет технологические возможности клети.The main advantages of the proposed technical solution in comparison with the prototype:
1. The rolling combined stand can be installed with both horizontal and vertical arrangement of work rolls, which expands the technological capabilities of the stand.

2. Значительно упрощается конструкция редуктора-шестеренной клети и увеличивается передаточное отношение редуктора за счет применения червячной передачи. 2. Significantly simplifies the design of the gear-gear stand and increases the gear ratio of the gear due to the use of a worm gear.

3. Уменьшается длина линии привода комбинированной клети за счет применения электродвигателя с фланцевым креплением к корпусу редуктора-шестеренной клети и размещения их на одной раме. 3. The drive line length of the combined stand is reduced due to the use of an electric motor with flange fastening to the gear reducer-gear stand housing and their placement on one frame.

Увеличивается нагрузочная способность привода за счет применения вала с двумя червяками, позволяющими увеличить геометрические параметры червячного зацепления. The load capacity of the drive increases due to the use of a shaft with two worms, which allows to increase the geometric parameters of the worm gearing.

5. Отсутствие в линии привода клети соединительных муфт. 5. Lack of couplings in the drive line of the stand.

Claims

A two-gauge combined rolling stand containing a working cassette with bandaged cantilever rolls installed in eccentric bushings with a worm drive for turning them, a gear-gear stand with two output shafts connected by a spindle-free connection to work rolls, and a stand drive, characterized in that the working cassette, the gear-gear stand and the stand drive are mounted on the L-shaped frame, the lower and lateral outer planes of which are equidistant from the rolling axis, while the output shafts of the gear The stand stands are made with external worm crowns, and the stand drive includes a flanged electric motor with a gear mounted on its shaft and a shaft with two worms and a gear wheel, the worms being made with oppositely directed turns and mating with the output gear crowns and the gear stand located on the end of the shaft, the gear wheel is installed with the possibility of interaction with the gear of the electric motor.