SU1736657A1 - Профилегибочный стан - Google Patents

Abstract

Использование: изготовление гофрированных профилей и специальных профилей со многими местами изгиба. Сущность изобретени : профилегибочный стан содержит р д последовательно установленных рабочих клетей с парами неприводных формующих валков и последнюю приводную рабочую клеть. Неприводные формующие валки смонтированы с возможностью осевого смещени  относительно друг друга в каждой паре в пределах осевых,зазоров в калибре. Формующие валки первой и последней рабочих клетей смонтированы с жесткой осевой фиксацией одного из валков этих пар при подвижном в осевом направлении другом валке этих пар в пределах осевых зазоров их калибров. Пары формующих валков, расположенных между первой и последней рабочими клет ми, смонтированы с возможностью совместного осевого смещени  обоих валков данной пары перпендикул рно продольной оси профилировани . Профильные элементы формующих валков всех рабочих клетей установлены с возможностью осевого смещени  относительно валка, на котором они смонтированы . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к механической обработке давлением листового материала с помощью валков специальной формы и предназначено дл  использовани  преимущественно в металлургической промышлен- ности, транспортном машиностроении и строительстве.

Известна конструкци  профилегибоч- ного стана, имеюща  формующие валки, состо щие из установленных на валах рабочих и дистанционных дисковых элементов, при этом валки снабжены узлом осевого перемещени  рабочих дисковых элементов, выполненным в виде по меньшей мере пары резьбовых упоров, установленных между рабочими элементами и упругими прокладками , размещенными между рабочими и дистанционными элементами.

Недостатком такого стана  вл етс  отсутствие возможности в процессе профилировани  осевого автоматического смещени  друг относительно друга любого из валков формующей пары дл  компенсации погрешности изготовлени  элементов валков, колебаний толщины заготовки по ширине и погрешности настройки валков каждой пары друг относительно друга, а также формовка в калибрах пар валков, не имеющих совместного смещени  обоих валков в осевом направлении, что требует затрат времени на точную их установку относительно оси формовки и фиксации их в этом положении. При такой конструкции валков отсутствует возможность коррекции погрешности установки валков в осевом направлении без остановки стана.

VJ

CJ

о

ON iOl VI

Известна также конструкци  профиле- гибочного стана, который содержит р д последовательно установленных формующих черновых и чистовых клетей с расположенными один над другим валками, выполненными в виде набора дисковых элементов, кажда  из которых содержит узел осевого перемещени  крайних дисков элементов. Стан снабжен по меньшей мере одним датчиком ширины или толщины заготовки, а узел осевого перемещени  крайних дисковых элементов выполнен в виде св занных с упом нутым датчиком гидроцилиндров двойного действи  и вилок, при помощи которых штоки гидроцилиндров соединены с крайними дисковыми элементами.

Однако така  конструкци  применима только дл  производства сортовых профилей , имеющих не более двух элементов вертикального или наклонного положени , и неприемлема дл  профилей с многими местами изгиба по поперечному сечению, типа гофрированных или специальных, когда требуетс  компенсировать колебание толщины полосы, погрешности изготовлени  валков или их настройки изменением зазоров одновременно на несколько (более двух) вертикальных или наклонных участках калибра. При такой конструкции отсутствует возможность автоматического осевого смещени  каждого валка относительно другого и совместного их смещени  в осевом направлении в процессе формовки без остановки стана дл  компенсации колебаний толщины металла по ширине, погрешностей изготовлени  и настройки валков. Кроме того , наличие датчиков размеров заготовки и система гидропривода смещени  крайних дисковых элементов в осевом направлении требуют дополнительных затрат на их установку , обслуживание, контроль, настройку и ремонты.

Наиболее близкими по технической сущности к изобретению  вл етс  выбранный в качестве прототипа профилегибочный стан, имеющий р д рабочий клетей с неприводными формирующими валками, размещенными в подушках, св занных с гидроцилиндрами, св занными общим трубопроводом , т нущую клеть с нажимным устройством , соединенным с приводом, и системууправлени . При этом подушки валков , соединенные с управл емыми гидроцилиндрами , установлены с возможностью взаимодействи  с их опорными элементами , управл емыми электромагнитами. Валки клетей стана расположены на расчетных рассто ни х их осевых плоскостей друг от друга по приведенной зависимости. Система управлени  гидроцилиндрами выполнена

в виде гидроэлектроклапанов. Стан снабжен плунжерным насосом, соединенным с гидроцилиндрами подушек валков. А подушки валков, соединенные с гидроцилинд- рами, установлены с возможностью возрастно-поступательного перемещени  по ходу профилировани .

Недостатком прототипа  вл етс  отсутствие возможности в процессе профилиро0 вани  автоматического бесприводного взаимного осевого смещени  валков каждой пары друг относительно друга на любую величину в пределах осевых зазоров в калибрах дл  автоматической компенсации

5 колебаний толщины полосы по ширине, погрешностей изготовлени  валков и их настройки , а также исключени  затрат времени на точную установку и жесткую фиксацию в осевом направлении пар валков

0 относительно оси профилировани .

Прототип характеризуетс  также сложностью конструктивного исполнени  системы перемещени  валков и системы управлени  перемещением валков и опор

5 подушек валков, что ограничивает технологические возможности стана такой конструкции . Кроме того, перемещение валков имеет место только в радиальном направлении , а не в осевом, что также ограничивает

0 сферу использовани  стана.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат на производство гнутых профилей, улучшение их качества и повышение производительности .

5Поставленна  цель достигаетс  тем. что

профилегибочный стан имеет в своем составе разматыватель рулонов, стыкосварочное устройство, р д последовательно установленных рабочих клетей с парами непривод0 ных формующих валков и последнюю рабочую клеть, имеющую по меньшей мере один приводной валок, при этом неприводные валки рабочих клетей, расположенных в интервале между первой и последней ра5 бочими клет ми, смонтированы с возможностью осевого смещени  друг относительно друга в каждой паре в пределах осевых зазоров в калибре данной пары валков, а формующие валки первой и по0 следней рабочих клетей смонтированы с жесткой осевой фиксацией одного из валков этих пар при подвижном в осевом направлении другом валке этих пар в пределах осевых зазоров их калибров.

5

Одновременно с этим пары неприводных формующих валков стана, расположенные между первой и последней рабочими клет ми, смонтированы с возможностью совместного осевого перемещени  обоих валков данной пары перпендикул рно продольной оси профилировани .

А профильные элементы формующих валков всех рабочих клетей установлены с возможностью осевого смещени  относительно валка, на котором они смонтированы , и сопр женных с ними профильных элементов другого валка данной пары в пределах осевых зазоров в калибре между сопр женными профильными элементами.

Монтирование профильных элементов формующих валков всех рабочих клетей стана с возможностью осевого смещени  отно- сительно валка, на котором они смонтированы, и сопр женных с ними профильных элементов другого валка данной пары в пределах осевых зазоров в калибрах между сопр женными профильными элементами, позвол ет уменьшить локальные погрешности изготовлени  валков дроблением их на всю ширину калибра, а также компенсировать разных знаков погрешности на валках, образующих формующие пары, что устран ет ухудшение качества готовых профилей, уменьшает потери времени на остановки и перевалки стана .

На фиг. 1 дана схема профилегибочного стана; на фиг. 2 - схема монтажа взаимно смещающихс  и совместно смещающихс  валков в осевом направлении; на фиг. 3 - схема монтажа валков первой и последней рабочих клетей стана; на фиг. 4 - схема пары валков с подвижными в осевом направлении элементами одного из валков.

Профилегибочный стан содержит раз- матыватель 1 рулонной заготовки, сварочное устройство 2 сварки концов рулонов, р д последовательно установленных рабочих клетей 3-5, последнюю рабочую клеть 6. Рабочие клети 3-5 имеют верхние неприводные 7-9, последн   клеть имеет верхний валок 10. Нижние валки 11-13 клетей 3-5 также неприводные. А оба валка последней клети, или по крайней мере один, например, нижний 14, имеет привод 15. В направл ющих 16, 17 подушки 18. 19 верхних неприводных валков, как и в направл ющих 20, 21, подушки 22, 23 нижних неприводных валков рабочих клетей, расположенных в интервале между первой и последней клет ми , смонтированы без жесткой осевой фиксации , но при жесткой осевой фиксации относительно своих валков. Верхние и нижние валки образуют калибры с радиальным зазором 24 и осевыми зазорами 25, 26.

В направл ющих 27, 28 подушки 29, 30 одного из валков первой и последней рабочих клетей (например верхних 7. 10), как и подушки неприводных валков в интервале

между первой и последней клет ми, смонтированы без жесткой осевой фиксации при жесткой осевой фиксации относительно своих валков. В направл ющих 31, 32 подушки 33, 34 нижних валков первой и последней клетей смонтированы с жесткой осевой фиксацией упорами 35, 36, при жесткой осевой фиксации этих подушек относительно своих валков.

Один из валков формующей пары, например верхний, смонтированный в направл ющих 37, 38 подушками 39, 40 без жесткой осевой фиксации, имеющий калибры с большим числом (более двух) наклонных или вертикальных участков, содержит профильные элементы 41, установленные с возможностью осевого смещени  за счет компенсационного упругого деформировани  промежуточных элементов 42 относительно всего тела своего валка и относительно сопр женных с ними профильных элементов 43, 44 другого валка дан- ной пары (например нижнего), смонтированного подушками 45, 46 без жесткой осевой фиксации, или с жесткой осевой фиксацией упорами 47, 48 в направл ющих 49, 50. Сопр женные профильные элементы упом нутых валков образуют калибры с осевыми зазорами 51, 52.

Стан работает следующим образом.

Устанавливаютс  нижние валки 11-14 всех клетей 3-6 и выставл ютс  относительно продольной оси профилировани . Затем нижние валки 11 и 14 только первой 3 и

последней 6 клетей жестко фиксируютс  в таком положении от осевого смещени  упорами 35, 36 или 47, 48 в направл ющих 31, 32 и 49, 50. Затем устанавливаютс  верхние валки 7-10 во все клети, настраиваютс  относительно нижних валков с обеспечением радиальных 24 и осевых зазоров 25, 26 и 51, 52. Все нижние и верхние валки жестко фиксируютс  в радиальном направлении. После этого с разматывател  1 передний конец

рулонной заготовки задаетс  в калибры клетей с неприводными валками до момента захвата его валками последней клети вращаемыми приводом 15.

После этого происходит стабильный непрерывный процесс профилировани , при котором полоса и формующие ее валки, не имеющие жесткой осевой фиксации, фиксируютс  в продольном направлении относительно оси профилировани  усилием продольного нат жени  формуемой полосы между жестко фиксированными в осевом направлении нижними валками первой и последней клетей за счет т гового усили  валков последней клети.

При наличии в любой клети стана погрешности изготовлени  валков, вли ющей на величину зазоров наклонных или вертикальных участков калибра, а также при прохождении полосы переменной толщины по ширине осевым смещением валков, не имеющих жесткой осевой фиксации, местна  погрешность точности изготовлени  валков дробитс  на все наклонные участки калибра усреднением их осевых зазоров 25, 26 в данном калибре или создаетс  наибольший осевой зазор в месте прохождени  наибольшей толщины полосы по ширине.

После прохождени  участка полосы разной толщины по ширине под действием предельного усили  валки автоматически устанавливаютс  в исходное положение, создава  номинальные осевые зазоры в калибрах . При осевых смещени х валков их подушки 18, 19. 22, 23, 29, 30 и 39, 40, установленные по подвижной посадке, скольз т в направл ющих 16. 17. 20. 21. 27. 28 и 37 38. А подушки 33, 34 и 45. 46 со своими валками в направл ющих 31. 32 и 49, 50 остаютс  неподвижными в осевом направлении .

При остановках стана валки клетей между первой и последней клет ми вместе с профилем могут смещатьс  на некоторые величины в осевом направлении(в пределах упругого продольного деформировани  полосы ). При включении же стана продольным усилием нат жени  пары валков занимают свое исходное положение, строго фиксиру сь относительно оси профилировани . Смещение такого же типа пар валков может происходить при толчковых, внезапных рассогласовани х скорости подачи полосы с разматывател  и линейной скорости валков последней клети при некотором набегании избытка полосы.

При формовке профилей с многими наклонными или вертикальными участками поперечного сечени  местные погрешности валков и отклонени  толщины по ширине полосы компенсируетс  как осевым смещением валков, так и осевым смещением формующих элементов 41 одного валка, за счет компенсационного упругого деформировани  промежуточных элементов 42, относительно сопр гаемых с ними формующих элементов 43, 44. В этом случае будут измен тьс  осевые зазоры 51, 52 в калибре не на всех наклонных участках, а на двух или нескольких.

При непрерывном процессе профилировани  сварочным устройством 2 к заднему концу закончившегос  предыдущего рулона привариваетс  передний конец последующего рулона,установленного на раз- маты ватель 1.

Как показали данные опытно-промышленной проверки на стане 1-5x30-730, смонтированному по конструкции прототипа , врем  на установку и настройку валков

дл  изготовлени  гофрированного профил  545x23x1 мм составило 3,5 ч. По качеству профили соответствовали требовани м ГОСТ 10551-75. На боковых полках 20% профилей партии имела место волнистость

высотой до 1,2-1,5 мм. Продольный прогиб профилей составл л 1 -1,5 мм на 1 м длины, поперечный прогиб был равен 2-3 мм, 15% профилей имели нарушени  сплошности цинкового покрыти  от защемлени  наклонных ребер гофров в калибрах.

Врем  на установку и настройку валков профил  545x23x1 мм на стане 1-5x30-730, смонтированного по предлагаемой конструкции , составило 1.25 ч, вместо 3,5 ч на

стане конструкции прототипа, т.е. снизилось в 2,8 раза.

Качество профилей, изготовленных на стане предлагаемой конструкции, полностью удовлетвор ло требовани м ГОСТ

10551-75. Волнистости, продольного скручивани , бочкообразности и поперечных прогибов не наблюдалось на профил х всей партии. Величина продольного прогиба не превышала 0,6 мм на 1 м длины, т.е. была в

1,7-2,5 раза меньше, чем на профил х, изготовленных на стане прототипа.

Нарушений сплошности цинкового покрыти  на обеих поверхност х профилей всей партии не наблюдалось.

Таким образом, предлагаемый профи- легибочный стан позвол ет снизить трудозатраты на подготовку производства и повысить производительность оборудовани  сокращением времени настройки стана,

улучшить качество профилей предотвращением волнистости и пеперечного прогиба, нарушений поверхности покрыти  и существенным снижением продольного прогиба.

Согласно данным опытно-промышленной проверки предлагаемый профилегибоч- ный стан позволит также снизить энергозатраты приводом стана за счет устранени  защемлений от колебаний толщины заготовки по ширине погрешностей изготовлени  валков и их настройки. За счет этого снизитс  и износ формующих элементов валков, увеличатс  межремонтные сроки по переточке валков.

Кроме того, при проектировании и изготовлении новых станов сокращаютс  затраты за счет ликвидации изготовлени , монтажа, ремонта и обслуживани  узлов осевой фиксации валков.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Профилегибочный стан, содержащий разматыватель рулонов, сварочное устройство , р д последовательно установленных рабочих клетей с парами неприводных формующих валков и последнюю рабочую клеть, имеющую по меньшей мере один приводной валок, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат на производство гнутых профилей, улучшени  их качества и повышени  производительности , неприводные формующие валки рабочих клетей, расположенных в интервале между первой и последней рабочими клет ми , смонтированы с возможностью свободного осевого смещени  друг относительно друга в каждой паре в пределах осевых зазоров в калибре данной пары валков, а формующие валки первой и последней рабочих клетей смонтированы с жесткой осевой фиксацией одного из валков этих пар при подвижном в осевом направлении другом валке этих пар в пределах осевых зазоров из калибров, при этом пары формующих неприводных валков, расположенных между первой и последней рабочими клет ми, смонтированы с возможностью свободного совместного осевого смещени  обоих валков данной пары перпендикул рно к оси

   профилировани .
2. 2. Профилегибочный стан по п. 1, отличающийс  тем, что профильные элементы формующих валков всех рабочих клетей установлены с возможностью свобедного осевого смещени  относительно валка, на котором они смонтированы, и сопр женных с ними профильных элементов другого валка данной пары в пределах осевых зазоров в калибре между сопр женными профильными элементами

   //

   6W

   15

   Фиг.1

   05

   СМ

   ,

   El

   Т

   15

   т

   10 S1 сЗ

   C4Jч

   tl

   ,

   К

   /сч,

   S3

   V

   м

   «vj 3

   S

   SN

   со

   csl

   Cvl

   CVI

   r

   CO

   ГО

   О го

   X

   со CM

   со 5

   h CM