SU984519A1 - Прокатна клеть - Google Patents

Description

(54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ

Изобретение относитс  к прокатному производству и касаетс  конструкции клетей , преимущественно сортовых станов.

Известна прокатна  клеть, содержаща  станину, валки, верхние подушки, в которых по резьбе расположены дистанционные винты, опирающиес  на нижние подушки , и гидроцилиндры предварительного . нагружени  , размешенные между подушками нижнего валка и поперечной станвн ны 1 .

В этих клет х, обладающих высокой радиальной жесткостью,, не обеспечиваетс  самоустановка подушек относительно шеек валков при прокатке, что затрудн ет их применение на сортовых станах, в . частности средн.есортных и крупносорт ш 1х ,дл  которых характерны значительные перекосы валков и подушек. Отсут ствие самоустановки подушек приводит к снижению стойкости подшипниковых узлов , воспринимающих усилие прокатки, особенно при использовании подшипников жесткостного трени  (ПЖТ), которые.

по сравнению с подшипниками качени , i более чувствительные к перекосам.

Известна прокатна  клеть, содержаща  валки, верхние и нижние подушкв с рао положенными в них цилиндрическими вкладышами и подшипниковыми узлами, дистанционные винты, взаимодействук щие с цилиндрическими вкладышами, гидроцилиндры предварительного нагружени  клети, воздействующие на шейки валков, в которой дл  облегчени  установки подушек относительно шеек валков предусмот/ рены цилиндрические вкладыши, продольные оси которых лежат в плоскости, проход щей через центр ПЖТ и оси дис-танционных винтов .

Однако полной самоустановки подушек при изгибе и перекосе валков в процессе эксплуатации клети не происходит из-за возникающего по месту контакта цилиндрических вкладышей и подушек момента сил трени , затрудн ющего поворот подушек . Вследствие этих равнодействующих . усилий, действук цих со стороны валка на подушку, смещаетс  к внешнему (по отношению к бочке валка) краю подшипника , что ухудшает услови  работы и стойкость подшипниковых узлов. Применение гидроцилиндров предварительного нагружени  по шейкам валков вызьшает также повышенный износ втулок-вкладышей ПЖТ в период запуска стана, когда из-за низкой окружной скорости отсутствует гидродинамический эффект в , в результате чего втулки-вкладыши и втулки-цапфы не разъедин ютс  слоем масла и наход ач;  в непосредственном контакте под нагрузкой, причем формирование масл ного клина тормозитс  силовым воздействием распо ра шеек валков. Размещение гидроцилиндров нагруже- ни  между шейками валков выаьюает необходимость увеличени  длины шеек валков, что сокрашает их стойкость. Известна прокатна  клеть, содержаща валки, верхние и ниишие подушки, опорны элементы подушек, смещенные относительно вертикальной оси подушек 3 J . Опорный элемент- в виде сферическо подп тника облегчает самоустановку под Ш1шника и подушки при изгибе валка под действием усили  прокатки за счет образовани  действующего на подушку . момента сил, направленного противопологюю моменту сил трени  в сферическом подп тнике, преп тствующему повороту и самоустаповке подушки. Полна  самоустановка подушки и подшипника относител но  юйки валка происходит, когда оба указанных выше момента сил трени  рав ны по абсолютной величш1е. Однако, как показано в приведенном анализе, такое равенство соблюдаетс  лишь при вполне определенной величине смещени  сферического подп тника, котора  зависит как от геометрических ра меров сферического подп тника и условий трешш по его поверхности, так и от велич1шы усилий, действующих на подшил ник и подушку при прокатке. Величины усилий, действующих на подшипник и подушку , в процессе эксплуатации клетей сортовых станов существенно мен ютс  и поэтому, при заданной конструкции известной клети неизменной величине смещени  сферического подп тника, полна  самоустановка подшипника относител но шейки вапка обеспечиваетс  не во всех случа х измен юпшхс  условий прокатки . Цель изобретени  - повышение стойкости подшипниковых узлов за счет уегу Q 9 лировани  подушек относительно шеек валков. .Поставленна  цель достигаетс  тем, что прокатна  клеть, содержаща  валки, верхние и нижние подушки, опорные элементы подушек, смещенные относительно вертикальной оси подушек, снабжена механизмом перемещени  опорного элемента , выполненным в виде жестко св занной с опорным элементом рамы, взаимодействующей посредством винтовой пары с ПОДУ1ДКОЙ и оборудованной фиксатором. При таком расположении опорных элементов они создают действующие на подушки моменты сил, равные по величине моментам, возникающим от сил трени  на контактной поверхности, по которой происходит поворот подушки при ее самоустановке , но противоположно им направленные . В результате чего устран етс  сопротивление повороту подушек и обеспечиваетс  их самоустановка относительно щеек валков. Величина смещени  опорных элементовопредел етс  по зависимости Е 1х.гИ+ J где - коэффициент трени  на контактной поверхности, по которой происходит поворот подушки при ее самоустановке; г - рассто ние от точки пересечени  оси валка с. вертикалью, проход щей через центр давлени  подщипнлка, до поверхности , по которой происходит поворот подушки; Q Г1 .усилие предварительного нагружени  смещенного элемента опоры; р: - реакци  от усили  прокатки в соот ветствующей опоре валка. Усилие предаарительного нагружени  смещенного элемента Q дл  данной к.п&ти 5шл етс  посто нным, а величина его выбираетс  из услови  выхода на пр молинейный участок линии жесткости клети. Реакци  от усилени  прокатки Pv в рассматриваемой опоре валка  вл етс  переменной и зависит от размеров прокатываемого профил , марки прокатьгоаемой стали и расположени  калибра на бочке валка. Количество возможных вариантов существенного изменени  величины Ру дл  каждой клети ограничено и в св зи с этим, представл етс  возможным выбрать несколько (до 3-5) дискретных значений величины смещени  опорных элементов, что облегчает процесс регулировани  величины Р . На фиг, 1 изображена клеть, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А. Клеть содержит вер ше 1 и нижние 2 подушки, рабочие валки 3. В подушках размешены опорные узлы жидкостного трени  (ПЖТ) или качени , воспринимающие усилие прокатки (не показаны). В корпусах верхних и нижних подушек выполнены цилиндрические расто ки, продольные оси которых пересекаютс  с продольной осью симметрии подшипникового узла под пр мым углом и проход т через центр давлени  подштйшика. В раоточках верхних подушек 1 расположены цилиндрические вкладыши 4, в которых по резьбе размешены дистанционные винты 5 (привод дистанционных винтов не показан), взаимодействующие с размешенными в расточках нижних подушек 2 цилиндрическими вкладышами 6. Между верхними 1 и нижними 2 подушками расположены гидроцилиндры 7 нагружени , соединенные о источником рабочей жидко ти посто нного давлени . Оси симметрии гидроцилиндров нагружени  смешены в направлении бочки валка относительно вертикальной плоскости, проход шей через продольные оси цилиндрических вкладышей 4 и 6 верхних 1 и нижних 2 подушек на величину . Клеть снабжена механизмом регулировани  величины смешени  гидроцилиндров 7, выполненным в ввде жестко св занной с гидроцилиндрами 7 рамы 8, смонтированной с возможностью перемеш ни  винтом 9 относительно верхних 1 и нижних 2 подушек в направлении продоль ной оси валков 3. Винт 9 с возможность врашени  закреплен на нижней подушке . 2 планкой 1О, Дл  установки гидроцви лшщров в определенное фиксированное положение на нижней подушке 2 закреплен фиксатор 11, вход щий в один из нескольких последовательно расположенных на раме 8 пазов, шаг которых соответствует шагу прин тых дл  данной клети дискретных значений необходимого смешени  Р . По месту расположени  пазов на раме 8 нанесена шкала дл  отсче та величины смешени  гидроиилиндров в направлении от валков. вперед началом прокатЕИ,в соответстви с размером прокатываемого профил , мар кой прокатываемой стали и расположение калибра на бочке валков 3, устанавливав, ют необходимую величину 2-j смешени  j гидроцилиндров 7, расположенных с приводной стороны клети, и 2 - со свободно стороны клети, Установка гидроцилиндров 7 в требуемое положение производитс  путем врашени  винта 9 с последунлцей фиксацией, жестко св занной, с гидроцвлиндрами 7 рамы 8 посредством фиксатора 11. Клеть работает следующим образом. Гидроцилиндры нагружени  создают усилие 8р , передаваемое на верхние 1 и нижние 2 подушки, цилиндрические вкладыши 4, 6 и дистанционные винты 5, При этом достигаетс  необходимое суммарное усилие Q, предварительного нагружени  клети 2, обеспечивающее выход на пр молинейный участок линии деформации клети и способствует повышению точности прокатки. В процессе деформации полосы усилие прокатки передаетс  через валки 3 на подшипниковые узлы, подушки 1 и 2, цилиндрические вкладыши 4 и 6 и дистанционные винты 5. На поверхности контакта подушки с цилиндрическими вкладышами возникает нагрузка, равнодействующа  которой равна сумме усили  гидронагружени  (Яп и по5шл ющейс  от усили  прокатки реакции в данной опоре валка. Повороту подушки при ее самоустановке относительно шейки валка в процессе прокатки противодействует момент сил трени , возникающих на поверхности контакта подушки с цилиндрическими вкладышами радиуса г . равный () где - коэффициент трени  по поверхнос- ти контжта цилиндрического вкладыша. с подушкой. Однако при сме имении гидроцилиндров в направлении к бочке валка относительно плоскости, проход шей через продольгные оси цилиндрических вкладышей на величину -LJiT И+ ), они создают действуюшие на подушки моменты сил ные по величине моментам сил трени  на поверхности контакта подушек с цилиндрическими вкладышами, но противоположно им направленные. В результате этого устран етс  сопротивление повороту подушек и обеспечиваетс  их самоустановка относительно шеек валков. Предлагаема  прокатна  клеть позвол ет , нар ду с высокой радиальной жесткоотью , простотой монтажа и обслуживани  клети, обеспечить хорошие услови  самоустановки подушек при прокатке полосы и увеличить долговечность подшипниковых узлов.

Claims (3)

1.Фйнкельштейн Я. С. Справочник по прокатному и трубному производству, М., Металлурги , с. 2О6, рис. 5.

2.Патент ФРГ № 2043055, кл. В 21 В 31/О2, 1966.

3.Авторское свидетельство СССР № 301193, кл. В 21 В 31/02, 1970.