RU2241558C1

RU2241558C1 - Feeding and turning mechanism to tube cold rolling

Info

Publication number: RU2241558C1
Application number: RU2003131699/02A
Authority: RU
Inventors: В.А. Мироненко (RU); В.А. Мироненко; И.А. Шубин (RU); И.А. Шубин; М.А. Солдатов (RU); М.А. Солдатов
Original assignee: Мироненко Владислав Архипович
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2004-12-10

Abstract

FIELD: designs of feeding and turning mechanism in tube cold rolling mills.

SUBSTANCE: mechanism includes housing and arranged in it: apparatus for converting continuous rotation to intermittent one; feeding chuck and turning chuck with two-cam members for clamping blank; leverage for reciprocation motion of feeding chuck; gear transmissions of drive units respectively for feeding and for clamping blank. Feeding chuck and turning chuck are provided (each) with supporting ring rotating by means of drive and mounted in the same axis with chuck. Said ring has profiled inner surface. One cam of each chuck has supporting roller engaged with inner profiled surface of supporting ring in such a way that at least during half of cycle cam is spaced by minimum distance from rotation axis. Gear ratio of gear transmissions of drive unit of supporting ring is selected according to condition that supporting ring during one rolling cycle rotates by angle equal to rotation angle of chuck for the same time period plus one revolution.

EFFECT: enhanced quality of rolled tubes.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и касается усовершенствования конструкции механизма подачи и поворота стана холодной прокатки труб.The invention relates to the field of pipe production and relates to the improvement of the design of the mechanism for feeding and turning the cold rolling mill.

Известен механизм подачи стана холодной прокатки труб, описанный в а.с. №405612, кл. В 21 В 21/04, заявл. 23.02.70, опубл. 5.11.73, содержащий корпус, патрон подачи с двухкулачковыми зажимами, рычажную систему возвратно-поступательного перемещения патрона подачи и зубчатые передачи привода подачи и привода захвата.The known feed mechanism of the cold rolling pipe mill described in A.S. No. 405612, class At 21 At 21/04, the application. 02/23/70, publ. 5.11.73, comprising a housing, a feed chuck with two-jaw clamps, a lever system for reciprocating movement of the feed chuck, and gears of the feed drive and gripper drive.

Недостаток известной конструкции заключается в том, что заготовка во время захвата удерживается невращающимися зажимными элементами. В результате во время поворота в области стыка двух заготовок возникает трение. Осыпающиеся частицы металла попадают на внутреннюю поверхность заготовки, что приводит к возникновению брака.A disadvantage of the known construction is that the workpiece is held by non-rotating clamping elements during gripping. As a result, during rotation, friction occurs in the joint region of the two workpieces. Crumbling metal particles fall on the inner surface of the workpiece, which leads to the occurrence of marriage.

Из известных механизмов подачи и поворота станов холодной прокатки труб наиболее близким по технической сущности является механизм, описанный в а.с. СССР 1376336, кл. В 21 В 21/00, заявл. 25.06.86 г., опубл. 20.04.2000 г. Этот механизм подачи и поворота содержит корпус и смонтированные в нем преобразователь непрерывного вращения в прерывистое, патрон подачи и патрон поворота с двухкулачковыми зажимами заготовки, рычажную систему возвратно-поступательного перемещения патрона подачи и зубчатые передачи привода подачи и привода захвата заготовки кулачковыми зажимами.Of the known mechanisms for feeding and turning cold rolling mills, the closest in technical essence is the mechanism described in A.S. USSR 1376336, class At 21 At 21/00, stated 06/25/86, publ. 04/20/2000 This feed and rotation mechanism comprises a housing and a continuous to intermittent rotation converter mounted therein, a feed cartridge and a rotation cartridge with two-jaw workpiece clamps, a lever system for reciprocating movement of the feed chuck and gear drives of the feed drive and the workpiece gripper cam clamps.

Недостаток известной конструкции механизма подачи и поворота заключается в том, что кулачковые зажимы патронов подачи и поворота сводятся на время, меньшее половины цикла, равного двойному ходу клети. В результате заготовка может перемещаться под действием осевого усилия во время прокатки, что ухудшает качество и точность готовой трубы.A disadvantage of the known design of the feeding and turning mechanism is that the cam clamps of the feeding and turning cartridges are reduced for a time shorter than half a cycle equal to the double stroke of the stand. As a result, the workpiece can move under the action of axial force during rolling, which affects the quality and accuracy of the finished pipe.

Задача настоящего изобретения состоит в создании механизма подачи и поворота стана холодной прокатки, позволяющего повысить качество прокатываемых труб путем увеличения продолжительности удержания трубной заготовки во время прокатки.The objective of the present invention is to provide a mechanism for feeding and turning a cold rolling mill, which allows to improve the quality of rolled pipes by increasing the retention time of the tube stock during rolling.

Поставленная задача достигается тем, что в механизме подачи и поворота стана холодной прокатки труб, содержащем корпус и размещенные в нем преобразователь непрерывного вращения в прерывистое, патрон подачи и патрон поворота с двухкулачковыми зажимами заготовки, рычажную систему возвратно-поступательного перемещения патрона подачи и зубчатые передачи привода подачи и привода захвата заготовки кулачковыми зажимами, согласно изобретению, патрон подачи и патрон поворота снабжены каждый вращающимся от привода и смонтированным соосно с осью вращения патронов опорным кольцом с внутренней профилированной поверхностью, а один из кулачков каждого из патронов заготовки снабжен опорным роликом, взаимодействующим с внутренней профилированной поверхностью опорного кольца, выполненной таким образом, что кулачок не менее половины цикла находится на минимальном расстоянии от оси вращения, а передаточное число зубчатых передач в приводе вращения опорного кольца выбрано из условия, что опорное кольцо совершает за один цикл прокатки поворот на угол, равный углу поворота патрона за этот же период плюс один оборот.The problem is achieved in that in the feed and rotation mechanism of the cold pipe rolling mill, comprising a housing and a continuous to intermittent rotation converter disposed therein, a feed cartridge and a rotation cartridge with two-jaw workpiece clamps, a lever system for reciprocating movement of the feed cartridge and gear drives of the drive feed and drive capture of the workpiece with cam clamps, according to the invention, the feed cartridge and the rotation cartridge are each rotatable from the drive and mounted coaxially with for the rotation of the cartridges with a support ring with an internal profiled surface, and one of the cams of each of the workpiece cartridges is equipped with a support roller interacting with the internal profiled surface of the support ring, made in such a way that the cam is at least half the cycle from the minimum axis of rotation, and the transfer the number of gears in the rotation ring rotation support drive is selected from the condition that the support ring rotates in one rolling cycle by an angle equal to the angle of rotation of the cartridge and this same period plus one revolution.

Такое конструктивное выполнение механизма подачи и поворота стана холодной прокатки труб позволит повысить точность и качество прокатываемых труб. Это достигается за счет увеличения продолжительности удержания трубной заготовки во время прокатки и, тем самым, исключения перемещения ее под действием осевого усилия прокатки.Such a constructive implementation of the mechanism for feeding and turning the cold pipe rolling mill will improve the accuracy and quality of rolled pipes. This is achieved by increasing the retention time of the tube stock during rolling and, thereby, eliminating its movement under the action of the axial rolling force.

На фиг.1 изображена кинематическая схема предлагаемого механизма подачи и поворота; на фиг.2 - продольный разрез патрона подачи; на фиг.3 - то же, разрез по А-А на фиг.2; на фиг.4 - продольный разрез патрона поворота; на фиг.5 - то же, разрез по Б-Б на фиг.4.Figure 1 shows the kinematic diagram of the proposed feed and rotation mechanism; figure 2 is a longitudinal section of a feed cartridge; figure 3 is the same, a section along aa in figure 2; figure 4 is a longitudinal section of a cartridge rotation; figure 5 is the same, a section along BB in figure 4.

Механизм подачи и поворота стана холодной прокатки труб состоит из корпуса 1, размещенного в нем планетарно-кривошипного преобразователя 2 непрерывного вращения в прерывистое, патрона подачи 3, патрона поворота 4, рычажной системы 5 перемещения патрона подачи 3, зубчатых передач 6-7, 8-9, 10-11, 11-12, 12-13 привода непрерывного вращения и передач 14-15, 16-17, 18-19, 19-20, 21-22 прерывистого вращения, приводного вала 23 с электродвигателем 24. Планетарно-кривошипный преобразователь 2 содержит колесо 25 внутреннего зацепления, солнечное колесо 26, сателлит с кривошипом 27, кулису 28. Патрон подачи 3 содержит шпиндель 29, с упорным подшипниковым узлом 30, опорное кольцо 31 с внутренней профилированной поверхностью, расположенное соосно с осью вращения патрона 3, кулачок 32 с опорным роликом 33 и опорный кулачок 34. Патрон поворота 4 содержит шпиндель 35, опорное кольцо 36 с внутренней профилированной поверхностью, расположенное соосно с осью вращения патрона 4, кулачок 37 с опорным роликом 38 и опорный кулачок 39. Кулачки 34 и 39 снабжены эксцентриковыми валиками 40 и 41, служащими для регулировки усилия сжатия пружин 42 и 43. Рычажная система 5 приводится в движение с помощью кривошипного вала 44. Передаточное число зубчатых передач 6-7, 8-9, 10-11, 11-12, 12-13 в приводе вращения каждого опорного кольца выбрано из условия, что опорное кольцо совершает за цикл прокатки поворот на угол, равный углу поворота соответствующего патрона за этот же период плюс один оборот.The feed and rotation mechanism of the cold pipe rolling mill consists of a housing 1, a planetary-crank transducer 2 of continuous rotation discontinuous in it, a feed cartridge 3, a rotation cartridge 4, a lever system 5 for moving the feed cartridge 3, gears 6-7, 8- 9, 10-11, 11-12, 12-13 of the drive of continuous rotation and gears 14-15, 16-17, 18-19, 19-20, 21-22 of intermittent rotation, the drive shaft 23 with an electric motor 24. Planetary crank the converter 2 comprises an internal gearing wheel 25, a sun wheel 26, a satellite with a crank 27, backstage 28. The feed cartridge 3 comprises a spindle 29, with a thrust bearing assembly 30, a support ring 31 with an internal profiled surface, located coaxially with the axis of rotation of the cartridge 3, a cam 32 with a support roller 33 and a support cam 34. The rotation cartridge 4 contains a spindle 35, a support ring 36 with an internal profiled surface located coaxially with the axis of rotation of the cartridge 4, a cam 37 with a support roller 38 and a support cam 39. The cams 34 and 39 are provided with eccentric rollers 40 and 41, which serve to adjust the compression force of the springs 42 and 43. Growl An important system 5 is driven by a crank shaft 44. The gear ratio of gears 6-7, 8-9, 10-11, 11-12, 12-13 in the rotation drive of each support ring is selected from the condition that the support ring makes for rolling cycle rotation by an angle equal to the angle of rotation of the corresponding cartridge for the same period plus one revolution.

Механизм работает следующим образом. Вращение от двигателя 24 передается через зубчатые передачи 6-7, 8-9, 10-11 опорному кольцу 31 патрона подачи 3, а через передачи 11-12, 12-13 - опорному кольцу 36 патрона поворота 4. Импульс прерывистого движения 90°, возникающий на выходе преобразователя 2, передается через зубчатые передачи 14-15, 18-19 шпинделю 29 патрона подачи 3, через передачи 19-20 - шпинделю 35 29 патрона подачи 3 и через передачи 19-20 - шпинделю 35 патрона поворота 4. Передаточное число зубчатых колес 14, 15, 18, 19 и 20 подобрано таким образом, что за цикл, равный двойному ходу рабочей клети, шпиндели 29 и 35 поворачиваются на угол 51° в моменты времени, соответствующие крайнему переднему и крайнему заднему положениям клети, т.о., суммарный угол поворота каждого шпинделя и соответственно патрона за цикл составляет 102°. Передаточное число зубчатых колес 6, 7, 8, 9, 10, 11 выбрано таким, что угол поворота каждого из опорных колец 31 и 36 за цикл равен одному обороту плюс угол поворота соответствующего патрона, т.е. 462°. Таким образом, каждое опорное кольцо относительно соответствующего ему патрона совершает поворот на 360° за цикл. При этом опорные ролики 33 и 38 перемещаются по внутренним поверхностям опорных колец 31 и 36, спрофилированных таким образом, что не менее половины цикла кулачки 32 и 37 находятся на минимальном расстоянии от центра вращения, зажимая заготовку. Патроны 3 и 4 работают в противофазе, т.е., в заднем крайнем положении клети закрыт патрон подачи 3 и открыт патрон поворота 4, а в переднем крайнем положении рабочей клети, наоборот, открыт патрон подачи 3 и закрыт патрон поворота 4. Подача осуществляется следующим образом. Через зубчатые передачи 14-15, 16-17, 21-22, суммарное передаточное число которых равно 1/2, импульс 90° с выхода преобразователя 2 передается на кривошипный вал 44, совершающий таким образом поворот на 180° за половину цикла. Далее, с вала 44 прямолинейное движение передается рычажной системе 5, толкающей шпиндель 29 патрона подачи 3. В заднем крайнем положении клети патрон поворота открыт, патрон подачи 3 перемещается вместе с заготовкой и осуществляет подачу и поворот заготовки. В переднем крайнем положении клети открыт патрон подачи 3 и закрыт патрон поворота 4, шпиндель 29 возвращается в исходное положение и производится поворот заготовки. Таким образом, в механизме используется схема с двойным поворотом и однократной подачей.The mechanism works as follows. Rotation from the engine 24 is transmitted through gears 6-7, 8-9, 10-11 to the support ring 31 of the feed cartridge 3, and through gears 11-12, 12-13 to the support ring 36 of the rotation cartridge 4. Pulse of intermittent movement 90 °, occurring at the output of converter 2, is transmitted through gears 14-15, 18-19 to the spindle 29 of the feed cartridge 3, through gears 19-20 to the spindle 35 29 of the feed cartridge 3 and through gears 19-20 to the spindle 35 of the rotation cartridge 4. Gear ratio gears 14, 15, 18, 19 and 20 are selected in such a way that for a cycle equal to the double stroke of the working stand, spindles 29 and 35 rotate through an angle of 51 ° at time points corresponding to the extreme forward and extreme rear positions of the stand, i.e., the total angle of rotation of each spindle and, accordingly, of the cartridge per cycle is 102 °. The gear ratio of the gears 6, 7, 8, 9, 10, 11 is chosen such that the angle of rotation of each of the support rings 31 and 36 per cycle is equal to one revolution plus the angle of rotation of the corresponding cartridge, i.e. 462 °. Thus, each support ring relative to its corresponding cartridge rotates 360 ° per cycle. In this case, the support rollers 33 and 38 move along the inner surfaces of the support rings 31 and 36, profiled so that at least half the cycle, the cams 32 and 37 are at a minimum distance from the center of rotation, clamping the workpiece. Cartridges 3 and 4 work in antiphase, i.e., in the rear extreme position of the stand, the feed cartridge 3 is closed and the rotation cartridge 4 is open, and in the front extreme position of the working stand, on the contrary, the feed cartridge 3 is open and the rotation cartridge 4 is closed. in the following way. Through gears 14-15, 16-17, 21-22, the total gear ratio of which is 1/2, the pulse 90 ° from the output of the converter 2 is transmitted to the crank shaft 44, thus making a 180 ° rotation in half a cycle. Further, from the shaft 44, the linear movement is transmitted to the lever system 5 pushing the spindle 29 of the feed cartridge 3. In the rearmost position of the cage, the rotation cartridge is open, the feed cartridge 3 moves with the workpiece and feeds and rotates the workpiece. In the front extreme position of the stand, the feed cartridge 3 is open and the rotation cartridge 4 is closed, the spindle 29 returns to its original position and the workpiece is rotated. Thus, the mechanism uses a double-turn circuit with a single feed.

Достоинством данного механизма является то, что кулачки 32, 34 и 37, 39 находятся в сведенном состоянии не менее половины цикла, т.е. двойного хода рабочей клети. Благодаря этому исключается возможность перемещения заготовки во время прокатки и увеличивается качество и точность готовых труб.The advantage of this mechanism is that the cams 32, 34 and 37, 39 are in the reduced state for at least half the cycle, i.e. double stroke of the working stand. This eliminates the possibility of moving the workpiece during rolling and increases the quality and accuracy of the finished pipes.

Claims

The feed and rotation mechanism of a cold pipe rolling mill, comprising a housing and a continuous to intermittent rotation converter disposed therein, a feed cartridge and a rotation cartridge with two-jaw workpiece clamps, a lever system for reciprocating movement of the feed chuck and gear drives of the feed drive and the workpiece pick-up drive with cam clamps characterized in that the feed cartridge and the rotation cartridge are each equipped with a support ring with an inner ring that is rotated from the drive and mounted coaxially with the axis of rotation of the cartridges a profiled surface, and one of the cams of each of the cartridges is equipped with a support roller interacting with the inner profiled surface of the support ring, made in such a way that the cam is at least half the cycle at a minimum distance from the rotation axis, and the gear ratio of the gears in the support rotation drive the ring is selected from the condition that the support ring rotates in one rolling cycle by an angle equal to the angle of rotation of the cartridge for the same period plus one revolution.