SU804019A1 - Прокатна клеть - Google Patents

Description

(54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ

1

Изобретение относитс  к прокатному производству, в частности к конструкции клетей прокатных станов и может быть использовано в листовых широкополосных станах.

Известны конструкции прокатных клетей, снабженных гидравлическим нажимным устройством и системой регулировани  толщины. Клети могут иметь четыре валка (два рабочих и два опорных), шесть валков (два рабочих , два опорных и- дополнительные опоры, например, в виде нажимных роликов) и т. п. Дл  регулировани  профил  валков примен етс  противоизгиб рабочих и опорных валков ЩОднако применение противоизгиба валков неэффективно при больших, диаметрах , а также длинных валках. Дл  деформации валков большбго диаметра требуютс  большие усили , а следовательно, в валках возникаютбольшие и опасные по прочности напр жени , а также перегрузки подшип нйков . Противоизгиб рабочих валков большой длины имеет также недостатки , св занные с образованием волн . и неравномерностью распределени  ; цеформации по длине валка. Кроме тЬго , при двух и более опорных валка

весьма важно правильно распределить нагрузку между опорньми валками.

Известна конструкци  клети, вклюЧсиоща  опорные валки и дополнительные опоры в виде нажимных роликов, размещенные в одной плоскости с рабочими валками, гидронажимные устройства , распорные гидроцилиндры, взаимодействукицие с основными опорами валков. При этом в данной конструкции прокатной клети с целью равномерного распределени  усили  прокатки между смежными валками pacff порные гидроцилиндры выполнены двухполосн .ыми и их штоковые полости гидравлически св заны с гидроцилиндрами всп 1огательных валков. Данное устройство предназначено дл  устранени  воздействи  измен ющегос  усиЛИЯ при профилировке валков на раст жени станины 2 .

Однако автоматическое регулирование усили  на дополнительные опоры в этом случае требует специальных достаточно сложных систем.

Известна прокатна  клеть, включающа  станины, рабочие валки, гидравлические нажимные цилиндры, опирающуюс  на них верхнюю траверсу и

установленную на станинах нижнюю траверсу, опорные валки, опирающиес  шейками на верхнюю и нижнюю траверсы , дополнительные опоры на бочку опорных валков, размещенные Б одной плоскости с рабочими и опорными валками, опирающиес  на траверсы через гидроцилинд1%1 и гидростатические подшипники, систему смазки гидростатических подшипников, соединенную с карманами последних через преобразователи давлени  и включак цую в себ  гидравлическую св зь гидроцилиндров дополнительных опор с напорным трубопроводом перед преобразователем давлени  ЗЗ . Недостатком этой конструкции  вл етс  то, что в ней не обеспечиваетс  автоматическое регулирование и не ограничена предельна  нагрузка на подшипники. Цель изобретени  - обеспечение при прокатке посто нного профил  валков независимо от измен ющего усили  и одновременно ограничени  нагрузки на опорный валок и его под шипники. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь давлени  выполнен в виде помеченного в корпу плунжера, имеющего участки разного диаметра и образующего с корпусом три ПОЛОСТИ: дросселирукицую щель регулируемой то едины, выполненную в виде гидростатической п ты, управл ющую полость, св занную гидравли чески с нажимным цилиндром, и полост задаваемого нагруженного плунжера, соединенную с источником регулируемого усили  на плунжер. На фиг. 1 схематически изображена клеть с дополнительными опорами в виде нажимных роликов; на фиг. 2 вариант исполнени  полости задаваемого йагружени  плунжера; на фиг. 3 расчетна  схема дл  определени  изг бающего мсхента опорного валка; на фиг. 4 - схема клети с дополнительн ми опорами в виде гидростатического подшипника на бочке валка. Гидроцилиндры 1 нажимного устрой ства опираютс  на траверсу 2, в которой установлены гидроцилиндры 3 ц 4, опирающиес  на гидростатические по)191шпники 5 и б и через иих на дополнительную опору 7 в виде нажимного ролика и далееГ на опорный валок 8. Смазка в гидростатические карман 9 и 10 подшипников 5 н 6 подаетс  от насоса 11 через преобразователь 12 давлени  между корпусам и плунже ром 13, у которого имеютс  полость 1 гидравлически соединенна  с рабочим полост ми гидроцилиндров1, полость 15, соединенна  с насосой 11 и гидростатическими карманами 9 и 10, и полость 16, св занна  с незгшисимым источником 17 давлени . Дл  регулировани  ддв/1еш1 , подаваемого источ aiLKCM 17, служит клапан 18. Кресте полости 16 с источником 17 и клапаном 18 дл  поджати  плунжера с заданным усилием может быть использована пружина 19 с резьбовым регул тором 20 хода. Дополнительна  опора на валок 8 может быть выполнена в виде гидростатического подшипника 21 (фиг. 4), опирающегос  на бочку валка 8. Устройство работает следующим образом. При отсутствии металла в валках давлейие в нажимном гидроцилиндре 1 и полости 14 равно нулю. Под действием усили  в камере устанавливаетс  наибольша  величина зазора в камере 15, при этом падение давлени  в преобразователе близко к нулю, а давление в гидроцилиндрах 3 и 4 отсутствует. При заходе металла в валки поднимаетс  давление в гидроцилнндре 1 и полости 14. Однако передвижение -плунжера 13 начнетс  лишь после ле того, как усилие на него в полости 14 превысит усилие в полости 16. До этого мсилента система характеризуетс  тем, что усилие на дополнительную опору 7 или подшипник 21 со стороны гидроцилиндров 3 и 4 отсутствует и все усилие прокатки передаетс  через опорный йалок 8. Профилировка валков соответствует изгибающему моменту от этого усили . При деформации валков от зтого усили  катающа  образующа  принимает требуеквлй профиль. Соответствие изгибающего момента ипрофилировки валков может быть рассчитано или подобрано на практике изменением давлени  в полости 16. При дальнейшем увеличении усили  прокатки давление в гидроцилиндре 1 и полости 14 продолжает возрастать а плунжер 13 передвигаетс  в сторону уменьшени  зазора в полости 15 (вниз по чертежу) . При зтом увеличиваетс  сопротивление протеканию смазки через преобразователь давлени , т. е. возрастает давление в гидроцилиндрах 3 и 4 и карманах 9 и 10. Размеры полостей 14, 15 и 16, гидрощшиндров 3 и 4, карманов 9 и 10 выбраны так, что с момента начала движени  плунжера 13 приращение усили  прокатки равно усилию гидроцилнндров 3 и 4 дополнительной опоры 7. При этом нагрузка на подшипники валка 8 остаетс  посто нной, а следовате ьио , момент изгиба валка 8 можем предположить посто нным. Практика показьгаает, что при наличин гидравлической св зи гидроцилиндров 3 и 4 с системой смазки гидростатических подшипников 5 и 6 давление PQ перед преобразователем 12 и его гидравлическое сопротивление наход тс  в зависимости , .. --- л ка / 1 . 4-Рло ЛР. где , FLJ - площадь цилиндра дополнительной опоры; d - диаметр подшипника; k - безразмерный коэффициент гидростатического смазочно го сло  в подшипнике. Из уравнени  (l) видно, что усилие гидроцилиндров 3 и 4 практическ пропорционально сопротивлению преоб разовател  давлени . Поскольку плун жер преобразовател  давлени  находи с  под действием нескольких сил, не обходимо показать, что изменение да лени  дРц в нажимных гидроцилиндра 1 приводит к пропорциональному изме нению давлени  Р« в гидроцилиндрах 3 и 4. Из равновеси  сил, действующ на плунжер 13, имеем о РК /. с- ti .г- /2.) 2 3 зад. 3 ,pa. площади сечени  плун жера соответственно в управл ющей полости , полости дросселирующей щели и полости задаваемого на гружени ; давление в гидроста.тических карманах 9 и 10; давление в полости задаваемого нагружени . Из услови  равновеси  нагрузки на гидростатический подшипник и его несущей способности имеем . иа Из (,2) и (З) получаем g -РИР -РЗОА.РЪ) « Wi) Все члены правой части выражени  (4) кроме к не завис т от Рц и PQ. В то же врем  несущественным, как показал ангшиз, изменением к в зависимости от PQ можно в данном рассмотрении пренебречь. Отсюда вытекает, что , Чб)

2F

где А Гб )

v)(ife)

и зависит т лько; от конструктивных параметров клети.

В результате работы устройства изгибак ций момент в наиболее напр женном сечении опорного валка имеет заданную величину и сохран ет посто1 нное в процессе прокатки значение. Цайствительно, как видно из схемы нагружени  опорного валка (фиг. З) , изгибающий момент может быть представлен следующим выражением

X Д о ( Д

), (7)

e-2b

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Прокатна  клеть, включающа  станины , рабочие валки, гидравлические нажимные цилиндры, опиракицуюс  на них

   верхнюю траверсу и установленную на ( станинах нижнюю траверсу, опорные вал- ки, опирающиес  шеЯками на верхнюю и нижнюю т раверсы, дополнительные Ъпоры на бочку опорных валков, размеЩенные в одной плоскости с рабочими и опорными валками, опирающиес  на траверс через гидроцилиндры и :гидростатические подшипники, систему смазки гидростатических подшипников, соединенную с карманами последних

   через преобразователи давлений и полученным в предположении, что iPnn-flPi, 1 IPu. .„. , v-5 где Ц, - усилие цилиндра дополнительной опоры. Из схемы клети видно, что РОП РИ - 1Л, ) где Р., - усилие нажимного гидроцилиндра 1. В середине валка, т. е. при х 2/2 Jc учетом (9) выражение ( принимает вид а -аг+е /4.- . и, е-It Дл  обеспечени  посто нства момента по выражению (Ю) необходимо соблюдение услови  -K),,(,,, Переход  к давлению в цилиндрах выражение (И) можно записать.в следующем виде Vf(-vv(H«. Ь выражении (12) все величины, кроме Рц и PQ, посто нны, а следовательно , посто нство момента в середине -валка обеспечиваетс  пропорциональностью приращений дРц и дР доказанной ранее. Таким образом, описанное устройство позвол ет по сигналу Р устанавливать значение сигнала PQ, обеспечивающее посто нную величину изгибающего момента на опорном валке, а следовательно, весьма простыми и надежными средствами создать благопри тные услови  дл  устранени  поперечной разнотолщинности с помощью предварительного профилировани  валка. Кроме того, устройство позво ет ограничить предельную нагрузку на подшипники опорного валка, распределив усилие прокатки в заданном оотношении между подшипниками опорного валка и дополнительной опоры. включающею в себ  гидравлическую св зь гидроцилиндров дополнительных опор с напорным трубопроводом перед преобразователем давлени , отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  при прокатке посто нного профил  валков независимо от измен ю щего усили  и одновременно ограничени  на опорный валок и его подшипники, преобразователь давлени  выполнен в виде помещенного в корпус плунжера, имеющего участки разного диаметра и Образующего с кор пусом три полости: дросселирующую щель регулируемой толцины, выполненную в виде гидростатической п ты.

   го

   put2

   Фиг.З управл ющую полость, св занную гидравлически с нажимным цилиндром, и полость задаваемого нагружени  плунжера , соединенную с источником регулируемого усили  на плунжер. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гидравлические нажимные механизмы дл  систем автоматизации прокатных станов в СССР и зарубежом. Сб. НИИИНФОРТЯЖМАШ, 1-74-8, 1974.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 398865, кл. В 21 В 13/14, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2004598/02, кл. В 21 В 13/14, 1974.