RU2578883C1 - Pipes cold rolling mill - Google Patents
Pipes cold rolling mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578883C1 RU2578883C1 RU2014140251/02A RU2014140251A RU2578883C1 RU 2578883 C1 RU2578883 C1 RU 2578883C1 RU 2014140251/02 A RU2014140251/02 A RU 2014140251/02A RU 2014140251 A RU2014140251 A RU 2014140251A RU 2578883 C1 RU2578883 C1 RU 2578883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- mill
- working stand
- gears
- connecting rods
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам холодной прокатки труб с движущейся возвратно-поступательно рабочей клетью, масса инерции которой может компенсироваться за счет противовесов, эксцентрично расположенных на кривошипно-шатунном механизме, соединенном через шатуны с рабочей клетью.The invention relates to the field of metal forming, and more specifically to cold rolling mills with a moving reciprocating working stand, the mass of inertia of which can be compensated by counterweights, eccentrically located on the crank mechanism connected via connecting rods to the working stand.
Известен стан холодной прокатки труб, см. патент РФ №2247613, кл. B21B 21/00, заявл. 05.09.2003 г., опубл. 10.03.2005 г. (фиг. 3а, 3б). Известный стан холодной прокатки труб содержит возвратно-поступательно перемещающуюся по направляющим станины рабочую клеть, размещенные в ней валки с калибрами и шестернями, приводной кривошипно-шатунный механизм, соединенный через шатуны с рабочей клетью, который включает горизонтально расположенные кривошипный и уравновешивающие валы с размещенными между шатунами шестернями и противовесами для уравновешивания сил инерции от рабочей клети. Валки с калибрами в рабочей клети установлены горизонтально. Приводной механизм расположен ниже уровня рабочей клети. Шатуны закреплены к основанию рабочей клети.Known cold rolling pipe mill, see RF patent No. 2247613, class.
Недостатком известного стана холодной прокатки труб является значительный опрокидывающий момент на рабочей клети из-за крепления шатунов к основанию корпуса рабочей клети, в результате чего происходит ускоренный износ направляющих клети и станины. Снижается долговечность оборудования, повышаются затраты на ремонт и обслуживание стана.A disadvantage of the known cold rolling mill is a significant tilting moment on the working stand due to the fastening of the connecting rods to the base of the housing of the working stand, resulting in accelerated wear of the guide stands and bed. The durability of the equipment decreases, the cost of repair and maintenance of the mill increases.
Следующим недостатком этого стана является необходимость выполнения глубокого фундамента под стан, что ведет к большим затратам средств и затрудняет обслуживание.The next disadvantage of this mill is the need to carry out a deep foundation for the mill, which leads to high costs and complicates maintenance.
Другим недостатком известного стана является недостаточная надежность и долговечность приводного кривошипно-шатунного механизма. Это объясняется тем, что вал с кривошипами установлен на двух подшипниках большого диаметра, при этом диаметр подшипника больше длины хода рабочей клети, а расстояние между подшипниками недопустимо мало - меньше диаметра подшипника более чем в 5 раз. По существу вал стоит на сферической опоре и в работе будет подвергаться знакопеременному перекосу, что приведет к интенсивному износу зубчатой передачи механизма и выходу ее из строя.Another disadvantage of the known mill is the lack of reliability and durability of the drive crank mechanism. This is because the shaft with cranks is mounted on two large-diameter bearings, while the diameter of the bearing is greater than the stroke length of the working stand, and the distance between the bearings is unacceptably small - less than 5 times less than the diameter of the bearing. In essence, the shaft stands on a spherical support and in operation will undergo alternating distortion, which will lead to intensive wear of the gear mechanism and its failure.
Кроме того, уравновесить рабочую клеть противовесами, интегрированными в соответствующие шестерни с расположением их по оси прокатки, невозможно. Масса противовеса кривошипного вала слишком мала и может уравновесить только массы кривошипов с шатунами. При этом масса противовеса уравновешивающего вала выбирается из условия равенства дисбалансов кривошипного вала и уравновешивающего вала для обеспечения остановки клети в любом положении по длине хода. В данном случае масса противовеса будет равна нулю. В итоге уравновешивание клети отсутствует. В случае попытки полного уравновешивания рабочей клети в динамике габариты шестерен кривошипного и уравновешивающего валов резко возрастут, что приведет к увеличению габаритов приводного кривошипно-шатунного механизма, увеличению диаметра подшипников кривошипного вала и снижению надежности и долговечности стана.In addition, it is impossible to balance the working stand with counterweights integrated into the corresponding gears with their location along the rolling axis. The mass of the counterweight of the crank shaft is too small and can only balance the mass of the cranks with connecting rods. The mass of the counterweight balancing shaft is selected from the condition of equality of the imbalances of the crank shaft and the balancing shaft to ensure that the stand stops in any position along the stroke length. In this case, the mass of the counterweight will be zero. As a result, balancing stands is absent. In the event of an attempt to completely balance the working stand in dynamics, the dimensions of the gears of the crank and balancing shafts will increase sharply, which will lead to an increase in the dimensions of the drive crank mechanism, an increase in the diameter of the bearings of the crank shaft and a decrease in the reliability and durability of the mill.
Из известных станов холодной прокатки труб наиболее близким по технической сущности является стан холодной прокатки труб, описанный в патенте РФ №2048218, кл. B21B 21/00, заявл. 26.05.1992 г., опубл. 20.11.1995 г. (фиг. 8, 9).Of the known cold pipe rolling mills, the closest in technical essence is the cold pipe rolling mill described in RF patent No. 2048218, class.
Этот стан холодной прокатки труб содержит возвратно-поступательно перемещающуюся по направляющим станины рабочую клеть, размещенные в ней валки с калибрами и шестернями, приводной кривошипно-шатунный механизм, соединенный через шатуны с рабочей клетью и включающий горизонтально расположенные кривошипный и уравновешивающий валы с размещенными между шатунами шестернями и противовесами для уравновешивания сил инерции от рабочей клети. Валки с калибрами в рабочей клети расположены горизонтально. Оси крепления шатунов размещены в противовесах.This cold tube rolling mill contains a working stand reciprocating along the guides of the bed, rolls with gauges and gears placed in it, a drive crank mechanism connected through connecting rods to the working stand and including horizontally located crank and balancing shafts with gears placed between the connecting rods and counterweights to balance inertia from the working stand. Rolls with calibers in a working stand are located horizontally. The connecting axles of the connecting rods are placed in counterweights.
Недостаток известной конструкции стана холодной прокатки труб заключается в том, что установка валков рабочей клети горизонтально предопределяет наличие небольшого расстояния между шатунами, что не позволяет разместить между шатунами на валах приводного кривошипно-шатунного механизма требуемые по величине уравновешивающие массы (противовесы), поэтому можно обеспечить только частичное уравновешивание сил инерции (≈ до 50%). Неуравновешенность приводного механизма с клетью приводит к повышенным потерям электроэнергии, снижению надежности и долговечности стана.A disadvantage of the known design of the cold rolling mill is that the installation of rolls of the working stand horizontally determines the presence of a small distance between the connecting rods, which does not allow balancing weights (balances) required by the magnitude of the balancing masses between the connecting rods on the shafts of the drive crank mechanism, therefore, it is possible to provide only partial balancing of inertia forces (≈ up to 50%). The imbalance of the drive mechanism with the stand leads to increased losses of electricity, reducing the reliability and durability of the mill.
Недостатком является также использование одного ряда зубчатых шестерен, смещенных от оси прокатки, что создает несимметричное действие усилий на валах привода, возникают знакопеременные перекосы валов, в результате происходит интенсивный износ шестерен, снижение надежности и долговечности стана.The disadvantage is the use of one row of gears offset from the rolling axis, which creates an asymmetric action of forces on the drive shafts, alternating distortions of the shafts occur, as a result of intense gear wear, a decrease in the reliability and durability of the mill.
Кроме того, горизонтальная установка валков в рабочей клети затрудняет перевалку клети, увеличивает время простоев стана при замене прокатного инструмента, в результате снижается годовая производительность стана.In addition, the horizontal installation of the rolls in the working stand complicates the handling of the stand, increases the downtime of the mill when replacing the rolling tool, resulting in reduced annual productivity of the mill.
Другим недостатком известной конструкции стана холодной прокатки труб является то, что размещение осей крепления шатунов в противовесах снижает эффективность этих противовесов, так как часть массы противовесов будет уравновешивать не массу клети, а массы мест установки осей кривошипов, в результате ухудшается степень уравновешенности системы рабочая клеть - привод, снижается коэффициент полезного действия стана.Another drawback of the known design of the cold rolling mill is that the placement of the connecting axles of the connecting rods in the balances reduces the effectiveness of these balances, since part of the mass of the balances will not balance the mass of the stand, but the mass of the installation points of the crank axes, as a result, the degree of equilibrium of the system of the work stand drive, the efficiency of the mill is reduced.
Следующим недостатком стана является то, что применение в приводном механизме трех валов с противовесами ведет к увеличению металлоемкости и трудоемкости изготовления приводного механизма.Another disadvantage of the mill is that the use of three shafts with counterweights in the drive mechanism leads to an increase in the metal consumption and the laboriousness of manufacturing the drive mechanism.
Задача настоящего изобретения состоит в создании стана холодной прокатки труб, позволяющего повысить надежность, долговечность, коэффициент полезного действия и производительность за счет полного уравновешивания инерционных сил от рабочей клети, оптимального размещения противовесов и кривошипов и применения лабиринтных уплотнений.The objective of the present invention is to create a cold rolling mill, which improves reliability, durability, efficiency and productivity due to the complete balancing of the inertial forces from the working stand, the optimal placement of balances and cranks and the use of labyrinth seals.
Поставленная задача достигается тем, что в стане холодной прокатки труб, содержащем возвратно-поступательно перемещающуюся по направляющим станины рабочую клеть, размещенные в ней валки с калибрами и шестернями, приводной кривошипно-шатунный механизм, соединенный через шатуны с рабочей клетью и включающий горизонтально расположенные кривошипный и уравновешивающий валы с размещенными между шатунами шестернями и противовесами для уравновешивания сил инерции от рабочей клети, согласно изобретению валки с калибрами установлены в рабочей клети вертикально, кривошипный и уравновешивающий валы снабжены дополнительными шестернями, оси крепления шатунов размещены на шестернях кривошипного вала, а приводной кривошипно-шатунный механизм снабжен двумя лабиринтными уплотнениями, каждое из которых размещено между шатуном и зубчатым венцом шестерни кривошипного вала.The problem is achieved in that in a cold rolling mill of pipes containing a working stand reciprocating along the bed guides, rolls with gauges and gears placed therein, a drive crank mechanism connected through connecting rods to the working stand and including a horizontally arranged crank and balancing shafts with gears and counterweights placed between the connecting rods to balance the inertia forces from the working stand, according to the invention, the rolls with calibers are installed in the working it stands vertically, the crank and balancing shafts are equipped with additional gears, the connecting axles of the connecting rods are located on the gears of the crank shaft, and the drive crank mechanism is equipped with two labyrinth seals, each of which is located between the connecting rod and the ring gear of the crank shaft.
Такое конструктивное выполнение стана холодной прокатки труб позволяет повысить надежность и долговечность, улучшить коэффициент полезного действия, поднять производительность.Such a constructive implementation of the cold pipe rolling mill can improve reliability and durability, improve efficiency, increase productivity.
Повышение надежности и долговечности, улучшения коэффициента полезного действия достигается за счет полного уравновешивания инерционных сил от рабочей клети противовесами кривошипного и уравновешивающего валов приводного кривошипно-шатунного механизма. Происходит разгрузка узлов и механизмов стана, снижаются общие затраты электроэнергии при сохранении полезной работы.Improving the reliability and durability, improving the efficiency is achieved due to the complete balancing of the inertial forces from the working stand by the counterweights of the crank and balancing shafts of the drive crank mechanism. There is an unloading of the units and mechanisms of the mill, reducing the total cost of electricity while maintaining useful work.
Это достигается также за счет установки валков рабочей клети вертикально, что позволяет увеличить расстояние между шатунами, в которое свободно размещаются требуемые габариты противовесов кривошипного и уравновешивающего валов приводного кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет выполнить приводной кривошипно-шатунный механизм с минимальным количеством валов и двухпоточным симметричным относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки. Кроме того, с применением лабиринтных уплотнений, каждое из которых установлено между шатуном и зубчатым венцом шестерни кривошипного вала, исключается попадание технологической смазочно-охлаждающей жидкости в систему циркуляционной смазки, что продлевает срок службы подшипников и зубчатых зацеплений механизмов.This is also achieved by installing the rolls of the working stand vertically, which allows you to increase the distance between the connecting rods, which freely accommodates the required dimensions of the counterweights of the crank and balancing shafts of the drive crank mechanism. This allows you to perform a drive crank mechanism with a minimum number of shafts and two-flow symmetrical with respect to the vertical plane passing through the rolling axis. In addition, with the use of labyrinth seals, each of which is installed between the connecting rod and the gear ring of the crankshaft gear, the ingress of technological cutting fluid into the circulation lubrication system is excluded, which extends the service life of bearings and gears of mechanisms.
Увеличение годовой производительности стана достигается за счет уменьшения простоев при замене прокатных валков. Замена вертикальных валков в клети осуществляется с минимальной разборкой стана.The increase in the annual productivity of the mill is achieved by reducing downtime when replacing the rolling rolls. Replacement of vertical rolls in the stand is carried out with minimal disassembly of the mill.
Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:To explain the invention, a specific embodiment of the invention is provided below with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 изображен стан холодной прокатки труб, общий вид;in FIG. 1 shows a cold pipe rolling mill, general view;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;in FIG. 2 is a section AA in FIG. one;
на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2;in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2;
на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1;in FIG. 4 is a section bb in FIG. one;
на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1;in FIG. 5 is a section GG in FIG. one;
на фиг. 6 - место Д на фиг. 5;in FIG. 6 - place D in FIG. 5;
на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 3.in FIG. 7 is a section EE in FIG. 3.
Стан холодной прокатки труб содержит рабочую клеть 1, возвратно-поступательно перемещающуюся по направляющим 2 станины 3, размещенные в рабочей клети валки 4 с калибрами 5 и шестернями 6, приводной кривошипно-шатунный механизм, соединенный через шатуны 7 с рабочей клетью 1. Приводной кривошипно-шатунный механизм включает горизонтально расположенные кривошипный 8 и уравновешивающий 9 валы, на которых размещены шестерни 10, 11, дополнительные шестерни 12, 13, противовесы 14, 15, 16, 17 для уравновешивания сил инерции от рабочей клети 1 и ведущий вал 18, установленный на подшипниках 19 с шестернями 20. Все шестерни и противовесы размещены между шатунами 7. Кривошипный вал 8 установлен в подшипниках 21. Уравновешивающий вал установлен в подшипниках 22. Валки 4 с калибрами 5 установлены в рабочей клети 1 вертикально и имеют привод. Оси 23 крепления шатунов размещены на шестернях 10, 12 кривошипного вала 8. Между шатунами 7 и зубчатыми венцами шестерен 10, 12 кривошипного вала 8 расположены лабиринтные уплотнения 24, обеспечивающие гидроизоляцию полости Ж, где применяется жидкая циркуляционная смазка от полости 3, в которую попадает технологическая смазка, применяемая при прокатке труб. Лабиринтное уплотнение 24 состоит из кольца 25 с выступом И, который облицован антифрикционными планками 26, резинового шнура 27 и кольца 28 с впадиной К под выступ И кольца 25. Кольцо 25 с резиновым шнуром 27 установлено в разъемном корпусе кривошипно-шатунного механизма между основанием 29 и крышкой 30, а кольцо 28 установлено на шестернях 10, 12 кривошипного вала 8. Для отвода и сбора технологической смазки, попадающей в полости 3, приводной кривошипно-шатунный механизм оснащен крышками 31 и сливным коллектором 32.The cold tube rolling mill contains a working
Стан холодной прокатки труб работает следующим образом.The cold pipe rolling mill operates as follows.
При прокатке трубы вращающийся кривошипный вал 8 приводного кривошипно-шатунного механизма сообщает через шатуны 7 рабочей клети 1 с валками 4 возвратно-поступательное движение стационарной станине 3, при этом калибры 5 периодически обкатывают трубу профилями своих ручьев, осуществляя ее деформацию, в крайних положениях клети, в периоды раскрытия ручьев калибров 5 труба прерывисто поворачивается и подается вперед.When rolling the pipe, the rotating crank
В процессе работы стана сила инерции от рабочей клети уравновешивается суммарной инерционной силой от противовесов приводного кривошипно-шатунного механизма, что обеспечивает минимизацию колебаний крутящего момента на ведущем валу 18 происходит снижение нагрузок на приводной кривошипно-шатунный механизм, повышаются надежность и долговечность стана, снижаются затраты электроэнергии на работу стана.During the operation of the mill, the inertia force from the working stand is balanced by the total inertial force from the counterweights of the drive crank mechanism, which minimizes torque fluctuations on the
При прокатке трубы в очаг деформации подается смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). Основной объем СОЖ стекает в станину 3 и возвращается по сливному трубопроводу в систему технологической смазки, но часть СОЖ разбрызгивается движущейся рабочей клетью и попадает на шатуны 7 приводного механизма, а с них - на оси крепления шатунов 23 и боковые поверхности шестерен 10. В то же время на зубчатые зацепления шестерен 10, 11, 20 и в подшипники 21, 22, 19 приводного кривошипно-шатунного механизма поступает масло из специальной системы жидкой циркуляционной смазки (ЖЦС).When rolling the pipe, a cutting fluid (coolant) is supplied to the deformation zone. The main amount of coolant flows into the
Для исключения смешивания СОЖ и ЖЦС применены лабиринтные уплотнения 24, работающие следующим образом. При вращении кривошипного вала 8 центробежные силы сбрасывают СОЖ и ЖЦС из впадины К вдоль выступа И к кольцу 25, не допуская смешивания смазок. СОЖ стекает в полости 3, собирается коллектором 32 и возвращается в систему технологической смазки. ЖЦС собирается в полости Ж и по сливному трубопроводу возвращается в систему жидкой циркуляционной смазки. На стане не допускается смешивание СОЖ и ЖЦС, что понижает расход смазочных материалов и повышает надежность и долговечность оборудования.To exclude mixing of the coolant and the LCS, labyrinth seals 24 were used, operating as follows. When the
Перевалка валков 4, установленных вертикально в рабочей клети 1, осуществляется быстро с минимальной разборкой стана. Валки 4 в паре извлекаются из клети 1 вертикально вверх и парой устанавливаются на место. Разборки и сборка валков 4 осуществляется в стороне от стана на стенде, при этом стан может продолжать работать, используя другие предварительно подготовленные валки.The transfer of
Предложенный стан холодной прокатки труб по сравнению с известными позволяет повысить надежность и долговечность, коэффициент полезного действия и производительность за счет полного уравновешивания инерционных сил от рабочей клети, оптимального размещения противовесов и кривошипов и применения лабиринтных уплотнений.The proposed cold pipe rolling mill in comparison with the known ones allows to increase reliability and durability, efficiency and productivity due to the complete balancing of inertial forces from the working stand, optimal placement of counterweights and cranks and the use of labyrinth seals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140251/02A RU2578883C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Pipes cold rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140251/02A RU2578883C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Pipes cold rolling mill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578883C1 true RU2578883C1 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55656907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014140251/02A RU2578883C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Pipes cold rolling mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578883C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721251C1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-05-18 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Cold rolling mill |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048218C1 (en) * | 1991-07-22 | 1995-11-20 | Маннесманн Аг | Cold-pilgering mill with reciprocating roll mill stand |
RU2247613C1 (en) * | 2002-09-07 | 2005-03-10 | Смс Меер Гмбх | Drive system for cold rolling pilger mill |
-
2014
- 2014-10-07 RU RU2014140251/02A patent/RU2578883C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048218C1 (en) * | 1991-07-22 | 1995-11-20 | Маннесманн Аг | Cold-pilgering mill with reciprocating roll mill stand |
RU2247613C1 (en) * | 2002-09-07 | 2005-03-10 | Смс Меер Гмбх | Drive system for cold rolling pilger mill |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721251C1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-05-18 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Cold rolling mill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101782128B (en) | In-line arrangement four-cylinder diesel engine balance mechanism | |
KR20100089745A (en) | Drive system for a rolling mill, especially a cold pilger rolling mill | |
US20120128283A1 (en) | Bearing device, bearing unit, and rotary machine | |
RU2578883C1 (en) | Pipes cold rolling mill | |
CN102979894A (en) | Large-scale star wheel gear box lubricated by bearing grease | |
CN109365273A (en) | A kind of self-balancing roller flip flop screen | |
RU2247613C1 (en) | Drive system for cold rolling pilger mill | |
AU2014252645A1 (en) | Vibrating device comprising two concentric rotating shafts with respective eccentric masses, which rotate in opposite directions, and a supporting structure including a base and two independent lubricated cavities | |
CN102836887B (en) | Measuring device of ring rolling machine | |
RU2721251C1 (en) | Cold rolling mill | |
CN102979875A (en) | Large-scale cycloid planet speed controller lubricated by bearing grease | |
CN201636265U (en) | In-line four-cylinder diesel engine balance mechanism | |
US10232432B2 (en) | Mold oscillator | |
RU2488454C1 (en) | Pipe cold-rolling mill stand | |
RU113182U1 (en) | THREE-POINT REDUCTION-GALIBRATION CART | |
CN112739467A (en) | Bearing seat assembly, finishing mill crowned tooth connecting shaft using bearing seat assembly and balancing device for crowned tooth connecting shaft | |
CN204769888U (en) | Control rolling well reduction gears of cold rolling tub of pipe mill of independent symmetrical formula | |
CN105270957B (en) | Integrated bearing wheel apparatus and elevator with the integrated bearing wheel apparatus | |
CN201953969U (en) | Lubrication structure of three-ring gear reducer for pilling machine | |
CN107377628B (en) | Cold pipe mill transmission device with mass balance mechanism | |
CN204638717U (en) | The technique roller of Cold-Rolled Strip Temper Mill | |
UA104223U (en) | The drive mechanism of cold rolling tubes | |
CN204194740U (en) | A kind of billet caster two cold house backing roll | |
CN219745850U (en) | Cold rolling line tension measuring roller connection structure | |
CN208373828U (en) | A kind of novel breast roll |