RU2373004C2

RU2373004C2 - Rolling mill for rolling bar or tubular material

Info

Publication number: RU2373004C2
Application number: RU2005135109/02A
Authority: RU
Inventors: Хайнрих ПОТТХОФФ (DE); Хайнрих ПОТТХОФФ
Original assignee: Кокс Техник Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2009-11-20
Also published as: DE102004054861B4; CN1827251B; CN1827251A; RU2005135109A; DE102004054861A1; ITRM20050550A1

Abstract

FIELD: metallurgy industry.

SUBSTANCE: invention refers to metal deformation process, and namely to rolling mills of fabrication mill for rolling bar or tubular material. Rolling mill consists of at least one load-carrying roll. The roll is located on the shaft with the possibility of being moved in axial direction. On two sides of roll there provided in axial direction are fixing elements for axial attachment of roll to the shaft and which form fixing devices. A sleeve is located at least in axial direction on one side of the roll on the shaft. The first fixing device is formed with at least one fixing element passing through the sleeve in axial direction from reverse side of the roll relative to the roll up to the side facing the roll. Fixing element is located in the sleeve with the possibility of being moved. Location of fixing element in the sleeve on the reverse side relative to the roll restricts a stop element located on reverse side relative to the shaft. Stop element is rigidly connected to the shaft and adjusted along the shaft length in axial position.

EFFECT: rolling mill for rolling bar or tubular material is described.

12 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к рабочей клети прокатного стана для прокатки пруткового или трубчатого материала, как, например, проволока или труба.The invention relates to a working stand of a rolling mill for rolling bar or tubular material, such as, for example, wire or pipe.

Прутковый или трубчатый материал прокатывают на прокатных станах в рабочих клетях, при этом в рабочей клети предусмотрено несколько расположенных в одной плоскости валков, образующих центральный калибр. Как правило, три или четыре валка расположены так, что они образуют между ними центральный калибр. Известны конструкции такого рода рабочих клетей, имеющие лишь один привод для передачи вращения. При этом расположенные на валках конические шестерни, входящие в зацепление с расположенными на соседнем валке коническими шестернями, передают крутящий момент с одного приводного вала на валы, несущие остальные валки. Такая конструкция рабочей клети раскрыта, например, в патенте ЕР 1449597 А2.The rod or tubular material is rolled on rolling mills in the working stands, while in the working stand there are several rolls located in the same plane, forming a central gauge. As a rule, three or four rolls are arranged so that they form a central gauge between them. Known designs of this kind of working stands, having only one drive for transmitting rotation. In this case, the bevel gears located on the rolls, which engage with the bevel gears located on the adjacent roll, transmit torque from one drive shaft to the shafts bearing the remaining rolls. Such a design of the working stand is disclosed, for example, in patent EP 1449597 A2.

Как представлено также в документе ЕР 1449597 А2, такие рабочие клети зачастую имеют возможности регулировки размера калибра. Размер калибра увеличивается или уменьшается за счет осепараллельного разнесения несущих валки валов в рабочей клети. Для этого радиальные подшипники валов помещены с возможностью вращения в эксцентриковых втулках. За счет поворота эксцентриковых втулок достигается осепараллельное разнесение валов.As also presented in document EP 1449597 A2, such working stands often have the ability to adjust the size of the caliber. The size of the caliber increases or decreases due to the spacing of the bearing rolls of the shafts in the working stand. For this, the radial bearings of the shafts are rotatably placed in eccentric bushings. Due to the rotation of the eccentric bushings, a spaced apart shaft separation is achieved.

Если валы - принимая за ориентир среднюю точку калибра - осепараллельно разнесены согласовано между собой в радиальном направлении наружу, то возникает проблема, связанная с тем, что при осевой фиксации конических шестерен на несущем их соответственно валу изменяется боковой зазор в соответствующей конической зубчатой передаче, образованной соответственно входящими между собой в зацепление коническими шестернями. Для поддержания бокового зазора неизменным предусмотрено, что при осепараллельном разнесении несущих конические шестерни валов соответствующие конические шестерни перемещаются на валу в осевом направлении. В случае удаляющегося движения двух валов относительно друг друга в результате осепараллельного разнесения расположенные на соответствующих валах конические шестерни перемещаются, например, наружу относительно соответствующей средней точки вала, так что боковой зазор в конической зубчатой передаче остается неизменным несмотря на увеличившееся расстояние между валами.If the shafts — taking the midpoint of the gauge as a guideline — are spaced apart in a coordinated manner in the radial direction outward, then a problem arises because when the bevel gears are axially fixed on their bearing shaft, the lateral clearance in the corresponding bevel gear corresponding to bevel gears interconnected. In order to maintain the lateral clearance unchanged, it is provided that, when the bearing bevel gears are axially spaced apart, the corresponding bevel gears move axially on the shaft. In the event that the two shafts move away from each other as a result of a spaced parallel spacing, the bevel gears located on the respective shafts move, for example, outward relative to the corresponding midpoint of the shaft, so that the lateral clearance in the bevel gear remains unchanged despite the increased distance between the shafts.

В связи с возникающей таким образом необходимостью перемещения конической шестерни в осевом направлении на валу конические шестерни впредь не могут использоваться для фиксации валка в этом осевом положении на валу. Поэтому в таких регулируемых рабочих клетях требуется предусмотреть другую осевую фиксацию валка. Это может осуществляться, например, горячей запрессовкой валка или запрессовой посадкой. Такого рода способы фиксации валка ведут, однако, к продолжительному времени монтажа, когда в рабочей клети требуется перевалка.Due to the need arising in this way to move the bevel gear axially on the shaft, bevel gears can no longer be used to fix the roll in this axial position on the shaft. Therefore, in such adjustable working stands it is necessary to provide for another axial fixing of the roll. This can be done, for example, by hot press fitting the roll or press fitting. Such methods of fixing the roll, however, lead to a long installation time when transshipment is required in the working stand.

В этой связи в основе изобретения лежит задача создания регулируемой рабочей клети прокатного стана для прокатки пруткового или трубчатого материала, обеспечивающей быструю перевалку.In this regard, the invention is based on the task of creating an adjustable working stand of a rolling mill for rolling bar or tubular material, providing quick transshipment.

Эта задача решается за счет признаков независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения приводятся в зависимых пунктах.This problem is solved due to the features of an independent claim. Preferred embodiments are provided in the dependent clauses.

В основе изобретения лежит идея, чтобы на обратной относительно валка стороне, расположенной рядом с валком и несущей, например, коническую шестерню гильзы, предусмотреть упорный элемент, ограничивающий осевое положение фиксирующего валок элемента. Этот фиксирующий элемент проходит гильзу в осевом направлении от обратной относительно валка стороны вплоть до обращенной к валку стороны и может перемещаться относительно гильзы. Это делает возможным осевое перемещение гильзы при сохранении фиксации валка. Фиксация валка осуществляется посредством осевого положения упорного элемента на валу. Необходимые для фиксации валка удерживающие усилия могут передаваться с упорного элемента через фиксирующий элемент на валок, в то время как гильза может свободно перемещаться в осевом направлении в промежутке между упорным элементом и валком.The basis of the invention is the idea that on the side opposite the roll, located next to the roll and bearing, for example, a bevel gear of the sleeve, provide a stop element that limits the axial position of the fixing roller element. This locking element extends the sleeve axially from the side opposite to the roll, up to the side facing the roll, and can move relative to the sleeve. This makes possible axial movement of the sleeve while maintaining the fixing of the roll. The roll is fixed by the axial position of the thrust element on the shaft. The holding forces necessary for fixing the roll can be transmitted from the thrust element through the locking element to the roll, while the sleeve can move axially freely between the thrust element and the roll.

Рабочая клеть согласно изобретению включает, в частности, предпочтительно три несущих валки вала. Валы расположены таким образом, что несомые ими валки образуют калибр для прокатки пруткового или трубчатого материала. Предпочтительно вал, в частности, опирается на одном конце на осевой подшипник. Так как валок расположен с возможностью перемещения в осевом направлении на валу, то обеспечивается его быстрая перевалка. Так, после освобождения от фиксирующих устройств вал может частично выдвигаться из клети для освобождения валка и его радиального удаления из клети.The working stand according to the invention includes, in particular, preferably three bearing rolls of the shaft. The shafts are arranged so that the rolls they carry form a caliber for rolling bar or tubular material. Preferably, the shaft, in particular, is supported at one end by an axial bearing. Since the roll is axially movable on the shaft, its quick transshipment is ensured. So, after being released from the locking devices, the shaft can be partially extended from the stand to release the roll and radially remove it from the stand.

В предпочтительной форме исполнения с одной стороны валок удерживается фиксирующим устройством, образуемым упорным элементом и фиксирующим элементом, в то время как в осевом направлении вала с противоположной стороны валка фиксацию создает буртик на валу. Валок в этом случае постоянно занимает определяемое буртиком неизменное осевое положение на валу. Благодаря фиксирующему элементу на валок передаются удерживающие усилия, которые прижимают валок к буртику. Удерживающее усилие определяется выбором осевого положения упорного элемента на валу относительно буртика.In a preferred embodiment, on one side, the roll is held by a locking device formed by a thrust element and a locking element, while in the axial direction of the shaft from the opposite side of the roll, the lining creates a collar on the shaft. In this case, the roll constantly occupies a constant axial position defined by the shoulder on the shaft. Thanks to the locking element, holding forces are transmitted to the roll that press the roll against the shoulder. The holding force is determined by the choice of the axial position of the thrust element on the shaft relative to the shoulder.

В другой предпочтительной форме исполнения изобретения вместо буртика на валу на другой стороне валка фиксация также может быть образована, по меньшей мере, проходящим через гильзу в осевом направлении вала от обратной относительно валка стороны вплоть до обращенной к валку стороны фиксирующим элементом, помещенным в гильзе с возможностью перемещения и положение которого в гильзе на обратной относительно валка стороне ограничивает расположенный с обратной относительно валка стороны упорный элемент, при этом регулируемый по длине вала в своем осевом положении упорный элемент выполнен жестко соединенным с валом. Подобного рода конструкция позволяет за счет выбора осевых положений обоих элементов на валу регулировать положение валка на валу.In another preferred embodiment of the invention, instead of a collar on the shaft on the other side of the roll, the fixation can also be formed by at least passing through the sleeve in the axial direction of the shaft from the side opposite to the roll, right up to the side of the roll facing with a fixing element placed in the sleeve with the possibility of movement and the position of which in the sleeve on the reverse side relative to the roll is limited by the thrust element located on the reverse side of the roll, while the shaft being adjustable in length and in its axial position, the thrust element is rigidly connected to the shaft. This kind of design allows you to adjust the position of the roll on the shaft by choosing the axial positions of both elements on the shaft.

В другой предпочтительной форме выполнения фиксирующий элемент выполнен в виде зажимного болта. Более предпочтительным является применение для фиксации гильзы нескольких проходящих через нее зажимных болтов. В наиболее предпочтительном варианте зажимные болты расположены на равном расстоянии друг от друга по поверхности гильзы. Фиксирующий элемент, однако, может быть выполнен в виде тела другой геометрической формы. Наиболее предпочтительной является удлиненная форма фиксирующих элементов, позволяющая им проходить через гильзу, по существу, параллельно оси вала.In another preferred embodiment, the locking element is in the form of a clamping bolt. It is more preferable to use several clamping bolts passing through the sleeve for securing the sleeve. In the most preferred embodiment, the clamping bolts are located at an equal distance from each other on the surface of the sleeve. The locking element, however, can be made in the form of a body of another geometric shape. Most preferred is the elongated shape of the locking elements, allowing them to pass through the sleeve, essentially parallel to the axis of the shaft.

В предпочтительной форме исполнения между фиксирующим элементом и валком расположено охватывающее валок нажимное кольцо. Нажимное кольцо делает возможным, в частности, равномерно передавать валку действующее на валок фиксирующее усилие.In a preferred embodiment, a pressure ring enclosing the roller is located between the locking element and the roll. The pressure ring makes it possible, in particular, to evenly transmit the fixing force acting on the roller to the roll.

Упорный элемент в предпочтительной форме исполнения выполнен как расположенная на конце вала крышка. Осевое положение крышки относительно вала может регулироваться, например, при помощи расположенного на валу, фиксируемого относительно вала в осевом направлении болта с резьбой на конце, которая входит в зацепление с сопряженной резьбой крышки. В особенно предпочтительной форме исполнения болт выполнен как пронизывающий вал стяжной болт, фиксируемый на противоположном крышке конце вала. В частности, выполненная со стяжным болтом форма исполнения рабочей клети согласно изобретению обеспечивает быструю перевалку, если рабочая клеть хорошо доступна лишь с противоположной крышке стороны вала. За счет удаления стяжного болта устраняется фиксация валка, так как снимается удерживающее усилие, производимое стяжным болтом на выполненный как крышка упорный элемент и передаваемое на валок посредством фиксирующего элемента. За счет частичного выдвижения вала из рабочей клети валок может освобождаться и выниматься из рабочей клети в радиальном направлении.The thrust element in a preferred embodiment is configured as a cover located on the end of the shaft. The axial position of the cover relative to the shaft can be adjusted, for example, by means of a bolt located on the shaft and fixed relative to the shaft in the axial direction with a thread at the end that engages with the mating thread of the cover. In a particularly preferred embodiment, the bolt is configured as a shaft piercing bolt, which is fixed to the opposite end of the shaft. In particular, the embodiment of the working stand according to the invention, made with a coupling bolt, provides quick transshipment if the working stand is well accessible only from the opposite cover of the shaft side. By removing the coupling bolt, the fixing of the roll is eliminated, since the holding force produced by the coupling bolt on the stop element made as a cover is removed and transmitted to the roller by means of the fixing element. Due to the partial extension of the shaft from the working stand, the roll can be released and removed from the working stand in the radial direction.

В предпочтительном варианте исполнения рабочей клети согласно изобретению пронизываемая фиксирующим элементом гильза несет известную из уровня техники для передачи крутящего момента на соседние валы коническую шестерню или, соответственно, гильза представляет собой неотъемлемую составную часть этой конической шестерни. Положение вала в рабочей клети в предпочтительной форме исполнения может регулироваться эксцентриковой втулкой, в которую помещен расположенный на гильзе радиальный подшипник.In a preferred embodiment of the working stand according to the invention, the sleeve penetrated by the fixing element carries a bevel gear known in the art for transmitting torque to adjacent shafts or, accordingly, the sleeve is an integral part of this bevel gear. The position of the shaft in the working stand in a preferred embodiment can be adjusted by an eccentric sleeve in which a radial bearing located on the sleeve is placed.

Для поддержания неизменного бокового зазора в конической зубчатой передаче, образованной двумя расположенными на соседних валах и входящими между собой в зацепление коническими шестернями, несущая коническую шестерню гильза выполнена в предпочтительной форме исполнения с возможностью перемещения на валу в осевом направлении.In order to maintain constant lateral clearance in the bevel gear formed by two bevel gears located on adjacent shafts and engaged between each other, the bearer bearing the bevel gear is made in a preferred embodiment with the possibility of axial movement on the shaft.

Радиальный подшипник выполнен, в частности, предпочтительно таким образом, что действующие на эксцентриковую втулку осевые усилия могут передаваться на гильзу. Осевые усилия для осевого перемещения гильзы обеспечиваются в особенно простой форме исполнения изобретения выполненной на эксцентриковой втулке наружной резьбой. В таком случае благодаря помещенным в корпусе неподвижно сегментам внутренней резьбы, которые входят в зацепление с выполненной на эксцентриковой втулке наружной резьбой, может, например, регулироваться положение эксцентриковой втулки в рабочей клети. В частности, наружная резьба выполнена предпочтительно как трапецеидальная резьба.The radial bearing is made, in particular, preferably in such a way that the axial forces acting on the eccentric sleeve can be transmitted to the sleeve. Axial forces for axial movement of the sleeve are provided in a particularly simple embodiment of the invention, performed on an eccentric sleeve with an external thread. In this case, thanks to the segments of the internal thread that are fixed in the housing and which engage with the external thread made on the eccentric sleeve, for example, the position of the eccentric sleeve in the working stand can be adjusted. In particular, the external thread is preferably made as a trapezoidal thread.

Для передачи крутящего момента между валом и валком, соответственно между валом и гильзой, в предпочтительной форме исполнения предусмотрены зубчатые зацепления, образованные предусмотренной на валу наружной резьбой и предусмотренной на валке или соответственно внутри гильзы внутренней резьбой. В особенно предпочтительном варианте исполнения эти зубчатые зацепления представляют собой эвольвентные зацепления.To transmit torque between the shaft and the roll, respectively, between the shaft and the sleeve, gears are provided in a preferred embodiment formed by an external thread provided on the shaft and provided by an internal thread provided on the roll or respectively inside the sleeve. In a particularly preferred embodiment, these gears are involute gears.

Ниже изобретение поясняется более подробно на основании представляющего лишь пример исполнения чертежа, где показано в виде сбоку изображение в разрезе и с вырезом рабочей клети согласно изобретению. Как видно из чертежа, коническая шестерня 1, монтируемая при помощи подшипника качения 2 в эксцентриковой гильзе 3, известным образом смещается в осевом направлении при вращении эксцентриковой гильзы за счет выполненной на гильзе 3 наружной трапецеидальной резьбы 4. При этом коническая шестерня перемещается в осевом направлении на валу 5, опирающемся на втулки 6, 7 в конических шестернях, но в своем осевом положении остается неподвижной за счет упорного подшипника 8. С вала 5 крутящий момент через эвольвентное зацепление 9 с геометрическим замыканием передается на конические шестерни. Усилие F стяжного болта действует со стяжного болта 10 через резьбу 11 на крышку 12 и передается дальше как прижимное усилие через ряд расположенных по окружности на равном удалении нажимных винтов 13 на нажимное кольцо 14. Нажимное кольцо 14 передает усилие стяжного болта на ступицу 15 валка и тем самым прижимает его к буртику 16 вала.Below the invention is explained in more detail on the basis of representing only an example of the drawing, which shows in side view an image in section and with a cutout of the working stand according to the invention. As can be seen from the drawing, the bevel gear 1 mounted by means of a rolling bearing 2 in the eccentric sleeve 3, in a known manner is shifted in the axial direction during rotation of the eccentric sleeve due to the external trapezoidal thread made on the sleeve 3. In this case, the bevel gear moves in the axial direction by the shaft 5, which is supported by the sleeves 6, 7 in the bevel gears, but in its axial position remains stationary due to the thrust bearing 8. From the shaft 5, the torque through involute engagement 9 with geometric displacement By poking it is transmitted to bevel gears. The force F of the clamping bolt acts from the coupling bolt 10 through the thread 11 to the cover 12 and is transmitted further as a clamping force through a series of compression screws 13 located equally around the pressure ring 14. The pressure ring 14 transfers the force of the coupling bolt to the hub 15 of the roll and most presses it to the shoulder 16 of the shaft.

Благодаря этой конструкции можно, во-первых, передавать непосредственно, то есть без промежуточных зубчатых гильз, и с геометрическим замыканием крутящий момент с вала на коническую шестерню (и тем самым поддерживать минимально возможными как радиальный зазор, так и износ) и, во-вторых, обеспечить воздействие тягового усилия (без ослабления вала поперечными расточками) с конца вала как прижимного усилия на ступицу валка.Thanks to this design, it is possible, firstly, to transmit directly, that is, without intermediate gear sleeves, and with a geometrical closure, the torque from the shaft to the bevel gear (and thereby keep radial clearance as low as possible and wear) and, secondly , to ensure the impact of traction (without weakening the shaft by transverse bores) from the end of the shaft as a clamping force on the hub of the roll.

Claims

1. The working stand of the rolling mill for rolling rod or tubular material, containing at least one bearing roller shaft, while the roller is located on the shaft with the possibility of movement in the axial direction, on both sides of the roll in the axial direction, locking elements are provided for axial fixing of the roll on the shaft forming the locking device, and at least in the axial direction on one side of the roll on the shaft there is a sleeve, characterized in that the first locking device is formed at least passing through the sleeve in the axial direction from the side opposite the roll to the side of the side facing the roll by a locking element placed in the sleeve with the possibility of movement and whose position in the sleeve on the side opposite to the roll limits the stop element located opposite from the side of the roll, while being adjustable in length shaft in its axial position, the thrust element is rigidly connected to the shaft.

2. The working stand according to claim 1, characterized in that the second locking device is formed in the axial direction of the shaft relative to the roll opposite the first locking device in the form of a collar located on the shaft.

3. The working stand according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve carries a bevel gear.

4. The working stand according to claim 1, characterized in that the shaft is radially supported by a radial bearing located in the sleeve, and the radial bearing is placed in an eccentric sleeve.

5. The working stand according to claim 1, characterized in that the sleeve is made with the possibility of movement on the shaft in the axial direction.

6. The working stand according to one of claim 4 or 5, characterized in that the radial bearing transfers axial forces acting on the eccentric sleeve to the sleeve, while an external thread is made on the eccentric sleeve.

7. The working stand according to claim 1, characterized in that the locking element is a clamping bolt.

8. The working stand according to claim 1, characterized in that the thrust element is a cover located on the end of the shaft.

9. The working stand according to claim 8, characterized in that the cover is held by a coupling bolt passing through the shaft, which is fixed at the shaft end located opposite the cover.

10. The working stand according to claim 1, characterized in that it provides for involute engagement between the shaft and the roll.

11. The working stand according to claim 1, characterized in that it provides for involute engagement between the shaft and the sleeve.

12. The working stand according to claim 1, characterized in that between the locking element and the roll there is a pressure ring covering the shaft.