RU2144854C1

RU2144854C1 - Straight-through drawing bench

Info

Publication number: RU2144854C1
Application number: RU98111801A
Authority: RU
Inventors: С.А. Кузнецов; Э.А. Гарбер; А.В. Сафронов; А.И. Виноградов; С.Ю. Семенов
Original assignee: Череповецкий государственный университет
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-27

Abstract

FIELD: equipment for drawing wire, namely multiple drum type drawing benches operating with countertension without sliding. SUBSTANCE: drawing bench includes row of successive drawing dies. Traction drawing drums are mounted on mutually parallel double-support driving shafts in accordance with drawing dies. Drawing drums have working surfaces in the form of truncated cones. Each drawing die is arranged in plane of large base of cone working surface of respective traction drum. Working surfaces of even and odd (according to drawing order) drawing drums have reciprocal conicities. EFFECT: enhanced efficiency of multiple drawing benches due to increased speed values of drawing process, simplified design of drawing bench, lowered material consumption of frame of drawing bench. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для волочения проволоки, а именно к многократным барабанным волочильным станам, работающим без скольжения, с противонатяжением. The invention relates to equipment for wire drawing, and in particular to multiple drum drawing mills operating without sliding, with anti-tension.

Известен многократный прямоточный волочильный стан [1], работающий без скольжения, с противонатяжением, в котором регулирование усилий волочения и противонатяжения, а также согласование скоростей волочения обеспечивается электрической схемой управления. Такой стан имеет простейшую кинематическую схему привода каждого барабана, а также минимальное число изгибов проволоки на участках между соседними волоками. Благодаря простой кинематической схеме прямоточный волочильный стан способен технически обеспечить весьма высокую скорость волочения и, соответственно, производительность. Для создания условий, обеспечивающих необходимое усилие волочения за счет трения проволоки о поверхность барабана, обычно достаточно небольшого (5-6) числа витков проволоки на каждом барабане. Поэтому недостатком известного прямоточного стана является низкая эффективность теплоотвода от проволоки между переходами вследствие малого времени контакта нагретой проволоки с охлаждающей поверхностью барабана. Это обуславливает снижение скорости волочения и производительности стана. Увеличение же количества витков приводит к значительной несоосности входа проволоки в последующую волоку. В таком случае необходимы дополнительные направляющие ролики, вносящие, соответственно, дополнительные изгибы проволоки. Таким образом, вторым недостатком данного стана является наличие дополнительных перегибов при переходе проволоки с барабана на барабан, вследствие чего ухудшаются механические характеристики металла, возникает дополнительный нагрев и усложняется конструкция. Known multiple direct-flow drawing mill [1], which works without sliding, with anti-tension, in which the regulation of the forces of drawing and anti-tension, as well as the coordination of drawing speeds is provided by the electrical control circuit. Such a mill has the simplest kinematic diagram of the drive of each drum, as well as the minimum number of bends of the wire in the areas between adjacent dies. Thanks to a simple kinematic scheme, a direct-flow drawing mill is capable of technically providing a very high drawing speed and, consequently, productivity. To create the conditions providing the necessary drawing force due to the friction of the wire on the surface of the drum, usually a small (5-6) number of turns of wire on each drum is sufficient. Therefore, a disadvantage of the known once-through mill is the low efficiency of heat removal from the wire between the transitions due to the short contact time of the heated wire with the cooling surface of the drum. This leads to a decrease in the speed of drawing and productivity of the mill. An increase in the number of turns leads to a significant misalignment of the input of the wire into the subsequent draw. In this case, additional guide rollers are necessary, introducing, respectively, additional bends of the wire. Thus, the second disadvantage of this mill is the presence of additional kinks during the transition of the wire from drum to drum, as a result of which the mechanical characteristics of the metal deteriorate, additional heating occurs and the design becomes more complicated.

Известен прямоточный волочильный стан [2], оси барабанов которого размещены с наклоном по отношению к станине. Такая конструкция стана позволяет увеличить число витков проволоки на барабане без применения направляющих роликов, что повышает эффективность охлаждения и способствует достижению более высоких скоростей волочения. Недостатком этого стана является значительное усложнение его конструкции, технологии изготовления станины и сборки и, как следствие этого, дополнительные трудности, возникающие при обслуживании стана. Кроме того, при использовании барабанов с наклонными осями происходит снижение срока службы подшипников их валов из-за дополнительных радиальных нагрузок и ухудшения условий смазки. Known direct-flow drawing mill [2], the axis of the drums of which are placed with an inclination with respect to the frame. This design of the mill allows you to increase the number of turns of wire on the drum without the use of guide rollers, which increases the cooling efficiency and helps to achieve higher drawing speeds. The disadvantage of this mill is a significant complication of its design, the manufacturing technology of the frame and assembly and, as a result of this, the additional difficulties encountered during maintenance of the mill. In addition, when using drums with inclined axes, there is a decrease in the service life of bearings of their shafts due to additional radial loads and deterioration of lubrication conditions.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по числу общих признаков является многократный волочильный стан [3], содержащий ряд последовательных волок и соответствующих им, установленных на параллельных между собой двухопорных приводных валах, тяговых волочильных барабанов. Рабочие поверхности барабанов выполнены в виде усеченных конусов, причем каждая волока размещена в плоскости большего основания конуса. Стан содержит также "опрокинутый" чистовой барабан, то есть барабан, рабочая поверхность которого выполнена с обратной конусностью. В углублении под чистовым барабаном располагается намоточная фигурка, на которую поступает проволока. Такое техническое решение позволило значительно увеличить массу бунтов проволоки. Этот волочильный стан, принятый нами за прототип, также характеризуется неэффективным охлаждением проволоки из-за недостаточного количества ее витков на барабане и наличием перегибов на роликах при переходах с одного барабана на другой. Таким образом, в устройстве-прототипе опрокинутый чистовой барабан используется только для увеличения массы готового бунта и не решает основных проблем, связанных с недостаточным теплоотводом. Перечисленные недостатки приводят к ограничению скорости волочения. The closest to the proposed technical solution in terms of the number of common features is a multiple drawing mill [3], containing a number of consecutive dies and their corresponding, mounted on parallel to each other two-bearing drive shafts, traction drawing drums. The working surfaces of the drums are made in the form of truncated cones, with each die placed in the plane of the larger base of the cone. The mill also contains an “overturned" finishing drum, that is, a drum whose working surface is inverse taper. In the recess under the finishing drum is located winding figure, which receives the wire. Such a technical solution allowed to significantly increase the mass of wire riots. This drawing mill, which we adopted as a prototype, is also characterized by inefficient cooling of the wire due to the insufficient number of its turns on the drum and the presence of kinks on the rollers during transitions from one drum to another. Thus, in the prototype device, the overturned finishing drum is used only to increase the mass of the finished riot and does not solve the main problems associated with insufficient heat dissipation. These disadvantages lead to a limitation of the speed of drawing.

Задачей изобретения является повышение производительности стана за счет увеличения рабочих скоростей волочения. The objective of the invention is to increase the productivity of the mill by increasing the working speeds of the drawing.

Поставленная задача решается тем, что в прямоточном волочильном стане, включающем ряд последовательных волок и соответствующих им установленных на параллельных между собой двухопорных приводных валах тяговых волочильных барабанов, рабочие поверхности которых выполнены в виде усеченных конусов, причем каждая волока размещена в плоскости большего основания конической рабочей поверхности соответствующего ей тягового барабана, согласно изобретению рабочие поверхности четных и нечетных по порядку протяжки проволоки тяговых волочильных барабанов выполнены с взаимно обратными конусностями. The problem is solved in that in a direct-flow drawing mill, including a series of consecutive dies and corresponding to them mounted on parallel two-support drive shafts of traction drawing drums, the working surfaces of which are made in the form of truncated cones, with each die placed in the plane of the larger base of the conical working surface the corresponding traction drum, according to the invention, the working surfaces of the even and odd traction wire drawing wires x drums formed with mutually reverse taper.

Высота рабочей поверхности барабанов обычных прямоточных станов соответствует 5-6 виткам проволоки, обеспечивающим достаточное трение на поверхности барабана. А при данной конструкции стана число витков может быть сравнимо с числом витков проволоки на барабане стана магазинного типа, которое составляет 100-120 витков. Таким образом, число витков на стане заявленной конструкции может быть увеличено примерно в 20 раз, без образования перегибов и без применения тяговых барабанов с наклонными осями, благодаря тому, что рабочие поверхности четных и нечетных по порядку протяжки проволоки тяговых барабанов выполнены с взаимно обратными конусностями. Таким образом, во время работы стана обеспечивается более длительный контакт проволоки с охлаждающейся поверхностью барабана и, следовательно, более эффективное охлаждение проволоки, что позволяет, в свою очередь, повысить скорость волочения. При этом не происходит существенного усложнения конструкции стана. The height of the working surface of the drums of conventional once-through mills corresponds to 5-6 turns of wire, providing sufficient friction on the surface of the drum. And with this design of the mill, the number of turns can be comparable with the number of turns of wire on the drum of the store-type mill, which is 100-120 turns. Thus, the number of turns on the mill of the claimed design can be increased by about 20 times, without the formation of kinks and without the use of traction drums with inclined axes, due to the fact that the working surfaces of the even and odd-numbered broaches of the traction drums are made with mutually inverse tapers. Thus, during the operation of the mill, a longer contact of the wire with the cooling surface of the drum and, consequently, more efficient cooling of the wire, which, in turn, allows to increase the drawing speed, is ensured. In this case, there is no significant complication of the design of the mill.

Кроме того, прямоточный волочильный стан может быть выполнен таким образом, что все конические тяговые барабаны соединены со своим приводом со стороны большего основания конической рабочей поверхности. Такое решение приводит к уменьшению плеча приложения усилия волочения и консольности вала тягового барабана, что улучшает условия работы подшипников. In addition, the direct-flow drawing mill can be made in such a way that all conical traction drums are connected to their drive from the side of the larger base of the conical working surface. This solution leads to a decrease in the shoulder application of the drawing force and the cantileverness of the shaft of the traction drum, which improves the working conditions of the bearings.

Кроме того, прямоточный волочильный стан может быть выполнен таким образом, что каждый конический тяговый барабан размещен между опорами своего приводного вала. Это позволяет вообще исключить консольность вала тягового барабана, снизить нагрузку на его опоры и увеличить высоту барабана. In addition, the direct-flow drawing mill can be made in such a way that each conical traction drum is placed between the supports of its drive shaft. This makes it possible to completely eliminate the cantileverness of the shaft of the traction drum, reduce the load on its bearings and increase the height of the drum.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить скорость волочения многократных волочильных станов прямоточного типа за счет более эффективного охлаждения проволоки между проходами, а совокупность слагающих его конструктивных признаков в указанных сочетаниях приводит к достижению поставленной цели. Thus, the proposed technical solution allows to increase the drawing speed of multiple straight-type drawing mills due to more efficient cooling of the wire between the aisles, and the combination of structural features composing it in these combinations leads to the achievement of the goal.

Выполненный патентный поиск не выявил технических решений, отличительные признаки которых совпадают с отличительными признаками предложенного устройства. Performed patent search did not reveal technical solutions, the hallmarks of which coincide with the hallmarks of the proposed device.

Конструкция прямоточного волочильного стана показана на фиг. 1-3, а именно:
- фиг. 1 - схема стана с чередованием конусностей тяговых барабанов;
- фиг.2 - то же, с чередованием расположения приводов барабанов;
- фиг.3 - то же, с размещением тяговых барабанов между опорами приводных валов.The design of the direct-flow drawing mill is shown in FIG. 1-3, namely:
- FIG. 1 is a diagram of a mill with alternating tapers of traction drums;
- figure 2 is the same, with alternating arrangement of the drives of the drums;
- figure 3 is the same with the placement of the traction drums between the bearings of the drive shafts.

Прямоточный волочильный стан (фиг. 1) включает ряд последовательных волок 1 и соответствующих им тяговых барабанов 2. Тяговые барабаны установлены на взаимно параллельных валах 3, размещенных в двух опорах 4 и соединенных с приводом 5. Рабочие поверхности барабанов выполнены в виде усеченных конусов, причем конусности нечетных 6 и четных 7 барабанов выполнены взаимно обратными. Волоки размещены в плоскостях больших оснований конической рабочей поверхности соответствующих тяговых барабанов. В волочильный стан заправлена проволока 8. Direct-flow drawing mill (Fig. 1) includes a series of consecutive dies 1 and their corresponding traction drums 2. Traction drums are mounted on mutually parallel shafts 3 located in two bearings 4 and connected to the drive 5. The working surfaces of the drums are made in the form of truncated cones, and the tapers of the odd 6 and even 7 reels are mutually inverse. The drags are placed in the planes of the large bases of the conical working surface of the respective traction drums. Wire 8 has been tucked into the drawing mill.

Все конические тяговые барабаны 2 могут быть соединены с приводом 5 со стороны большего основания конической рабочей поверхности (фиг.2). All conical traction drums 2 can be connected to the drive 5 from the side of the larger base of the conical working surface (figure 2).

Кроме того, каждый тяговый барабан 2 может быть размещен между опорами 4 приводного вала 3 (фиг.3). In addition, each traction drum 2 can be placed between the supports 4 of the drive shaft 3 (figure 3).

Прямоточный волочильный стан работает следующим образом. В ходе волочения проволоки 8 приводы 5 вращают валы 3 тяговых барабанов 2. При этом осуществляется протяжка проволоки через волоки 1. Отвод тепла от проволоки происходит за счет ее контакта с охлаждаемой поверхностью тягового волочильного барабана. Так как предложенная конструкция волочильного стана предусматривает наличие тяговых барабанов с взаимно обратными конусностями рабочих поверхностей, то становится возможным увеличение числа витков проволоки примерно на каждом барабане в 20 раз без образования перегибов при переходах. Таким образом, благодаря предложенной конструкции волочильного стана при работе обеспечиваются лучшие условия охлаждения проволоки и, тем самым, существенно повышается скорость волочения. Direct-flow drawing mill operates as follows. During wire drawing 8, drives 5 rotate the shafts 3 of the traction drums 2. In this case, the wire is drawn through the dies 1. Heat is removed from the wire due to its contact with the cooled surface of the traction drawing drum. Since the proposed design of the drawing mill provides for traction drums with mutually inverse tapers of the working surfaces, it becomes possible to increase the number of turns of wire on each drum by 20 times without the formation of bends during transitions. Thus, due to the proposed design of the drawing mill during operation, the best conditions for cooling the wire are provided and, thereby, the drawing speed is significantly increased.

Прямоточный волочильный стан (фиг.2) имеет конические тяговые барабаны 2, соединенные кинематически со своим приводом 5 со стороны большего основания конической рабочей поверхности, что приводит к уменьшению плеча приложения усилия волочения и консольности вала тягового барабана и, как следствие, улучшению условий работы подшипников. Straight-through drawing mill (figure 2) has a conical traction drums 2, connected kinematically with its drive 5 from the side of the larger base of the conical working surface, which leads to a decrease in the shoulder of the application of the drawing force and cantileverness of the shaft of the traction drum and, consequently, the improvement of working conditions of bearings .

Вариант конструкции многократного волочильного стана прямоточного типа (фиг. 3), в котором тяговые волочильные барабаны 2 размещаются между опорами приводных валов 4 позволяет значительно увеличить высоту барабана, а, тем самым, и число витков проволоки на каждом барабане. Использование варианта конструкции прямоточного волочильного стана, представленного на фиг.3, позволяет применять сверхвысокие скорости волочения. A design variant of a multiple straight-through type drawing mill (Fig. 3), in which the traction drawing drums 2 are placed between the bearings of the drive shafts 4, can significantly increase the height of the drum, and thereby the number of turns of wire on each drum. Using the design variant of the direct-flow drawing mill, shown in figure 3, allows you to apply ultra-high speed drawing.

Таким образом, предложенное техническое решение в совокупности заявленных конструктивных признаков позволяет повысить скорость волочения и производительность стана. Это достигается за счет более эффективного охлаждения проволоки между переходами из-за увеличения площади и времени контакта проволоки с охлаждаемой поверхностью тягового барабана. Thus, the proposed technical solution in the totality of the claimed design features allows to increase the speed of drawing and productivity of the mill. This is achieved by more efficient cooling of the wire between the transitions due to the increase in the area and time of contact of the wire with the cooled surface of the traction drum.

Использование предложенного изобретения в производстве проволоки позволит повысить производительность прямоточных волочильных станов за счет увеличения рабочих скоростей волочения. Кроме того, дополнительным положительным эффектом от применения предложенного технического решения является упрощение конструкции стана и снижение материалоемкости станины. The use of the proposed invention in the production of wire will increase the productivity of straight-through drawing mills by increasing the operating drawing speeds. In addition, an additional positive effect from the application of the proposed technical solution is to simplify the design of the mill and reduce the material consumption of the bed.

Источники информации
1. Прямоточный волочильный стан ВПТ-5-6/550 конструкции ВНИИМетмаш, изготовляемый АЗТМ Каталог-справочник НИИИНФОРМТЯЖМАШ К1-69 Проволочно-волочильные машины. Лист N 7. УДК 621.778.06.Sources of information
1. Direct-flow drawing mill VPT-5-6 / 550, designed by VNIIMetmash, manufactured by AZTM. Directory NIIINFORMTYAZHMASH K1-69 Wire-drawing machines. Sheet N 7. UDC 621.778.06.

2. Прямоточный волочильный стан GZG, изготовляемый фирмой M&E Machinery Engineering AG (Furstentum Liechtenstein) "Drahtziehmaschinen. 7 Internationale Drahtausstellung 1980 in Basel" "Draht", 1980, т. 31, N9, с. 588-594. 2. In-line drawing mill GZG manufactured by M&E Machinery Engineering AG (Furstentum Liechtenstein) "Drahtziehmaschinen. 7 Internationale Drahtausstellung 1980 in Basel" "Draht", 1980, v. 31, N9, p. 588-594.

3. Красильщиков Р.Б. Деформационный нагрев и производительность волочильного оборудования. - М.: Металлургия, 1970, с. 134-136 (прототип). 3. Krasilshchikov RB Deformation heating and drawing equipment performance. - M.: Metallurgy, 1970, p. 134-136 (prototype).

Claims

1. Direct-flow drawing mill, including a number of consecutive dies and corresponding to them installed on parallel to each other two-bearing drive shafts of traction drawing drums, the working surfaces of which are made in the form of truncated cones, each drawing placed in the plane of the larger base of the conical working surface of the corresponding traction drum, characterized in that the working surfaces of even and odd in order wire broaches traction drawing drums are made with mutually inverse with tapers.

2. In-line drawing mill according to claim 1, characterized in that all conical traction drums are connected to their drive from the side of the larger base of the conical working surface.

3. Direct-flow drawing mill according to claim 1, characterized in that each conical traction drum is placed between the supports of its drive shaft.