RU2084299C1 - Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion - Google Patents
Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084299C1 RU2084299C1 RU95111227A RU95111227A RU2084299C1 RU 2084299 C1 RU2084299 C1 RU 2084299C1 RU 95111227 A RU95111227 A RU 95111227A RU 95111227 A RU95111227 A RU 95111227A RU 2084299 C1 RU2084299 C1 RU 2084299C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- roll
- hinge
- gear
- end part
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 88
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 88
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 86
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству, а более конкретно к продольной прокатке листового и полосового металла в цилиндрических валках в черной и цветной металлургии. The invention relates to rolling production, and more particularly to the longitudinal rolling of sheet and strip metal in cylindrical rolls in ferrous and non-ferrous metallurgy.
Продольная прокатка в цилиндрических валках относится к широко распространенным методам обработки металлов давлением. В последние годы усиленно разрабатывается процесс продольной прокатки, при котором рабочие валки освобождены от жесткого крепления в осевом направлении, расположены скрещенными друг относительно друга в горизонтальной плоскости и с перекосом в этой же плоскости относительно контактирующих с ними опорных валков, которые закреплены в осевом направлении. Под совокупным действием осевых нагрузок, возникающих в контакте рабочего валка с полосой и с опорным валком, создаются условия для осевого перемещения вращающегося рабочего валка. Особенности нового процесса прокатки и его возможности изложены, например, в журнале "Сталь", 1995, N 3, с. 39-41. Longitudinal rolling in cylindrical rolls is a common method of metal forming. In recent years, a process of longitudinal rolling has been intensively developed, in which the work rolls are freed from rigid fastening in the axial direction, are located crossed relative to each other in the horizontal plane and skewed in the same plane relative to the supporting rolls in contact with them, which are fixed in the axial direction. Under the combined action of axial loads arising in the contact of the work roll with the strip and the backup roll, conditions are created for the axial movement of the rotating work roll. Features of the new rolling process and its capabilities are described, for example, in the journal "Steel", 1995,
Путем приложения к рабочим валкам дополнительной осевой нагрузки торможения (тяги) указанное осевое перемещение рабочих валков становится управляемым, что позволяет регулировать силовое и кинематическое взаимодействие валков между собой и рабочих валков с полосой, снижать осевые нагрузки в подшипниковых узлах опорных валков. By applying additional braking (thrust) axial load to the work rolls, the specified axial movement of the work rolls becomes controllable, which makes it possible to control the force and kinematic interaction of the rolls between themselves and the work rolls with a strip, and to reduce axial loads in the bearing assemblies of the backup rolls.
В указанном источнике подчеркнуто, что дополнительные осевые нагрузки торможения (тяги) необходимо прикладывать непосредственно к рабочему валку, минуя его подшипниковые узлы и шарниры шпинделей. Эти условия обусловлены тем, что:
известные конструкции шарниров шпинделей не рассчитаны на передачу значительных (а в ряде случаев каких-либо) осевых нагрузок;
дополнительные осевые нагрузки, которые необходимо прикладывать к рабочему валку, могут достигать 10-12% от усилия прокатки, что значительно превышает возможности подшипников рабочих валков.The indicated source emphasizes that additional axial braking (thrust) loads must be applied directly to the work roll, bypassing its bearing assemblies and spindle joints. These conditions are due to the fact that:
well-known spindle hinge designs are not designed to transmit significant (and in some cases any) axial loads;
additional axial loads that must be applied to the work roll can reach 10-12% of the rolling force, which greatly exceeds the capabilities of the work roll bearings.
Известен привод валка прокатной клетки, содержащей двигатель, шестеренную клеть, универсальные шпиндели и прокатную клеть, при этом вал шпинделя снабжен опорой (см. например, "Машины и агрегаты металлургических заводов". М: Металлургия, 1981, т.3, с.260, рис. VI). A known roll drive of a rolling cage containing an engine, a gear stand, universal spindles and a rolling stand, while the spindle shaft is provided with a support (see, for example, "Machines and assemblies of metallurgical plants". M: Metallurgy, 1981, v.3, p.260 , fig. VI).
Этот привод реализует только передачу момента вращения от двигателя к валку и не рассчитан на приложение к валку дополнительных осевых нагрузок торможения (тяги). This drive implements only the transmission of torque from the engine to the roll and is not designed to apply additional axial braking loads (traction) to the roll.
Известна система осевого смещения валка с передачей усилия от гидроцилиндров непосредственно к валку (см. например, Б. Бергер и др. "20-валковый прокатный стан в четерыхколонном исполнении с гидравлическими нажимными механизмами. МРТ, 1992, стр. 101, рис.9). Система реализует только осевое смещение промежуточного валка и не содержит привода вращения валка. A known system of axial displacement of the roll with the transfer of force from the hydraulic cylinders directly to the roll (see, for example, B. Berger and others. "20-roll rolling mill in four columns with hydraulic pressure mechanisms. MRI, 1992, p. 101, Fig. 9) The system implements only the axial displacement of the intermediate roll and does not contain a roll rotation drive.
Известен привод валка прокатной клетки, содержащий двигатель, шпиндель и полумуфту, сочленяющую шарнир шпинделя с концевой частью валка, при этом вал шпинделя состоит из двух подвижных друг относительно друга частей, одна из которых снабжена опорой (см. например, Прокатный стан с осевым перемещением валков, заявка N 57-156808, B 21 B, 1/22, 1/38 Япония). A drive roll roll is known, comprising a motor, a spindle and a half coupling articulating the spindle hinge with the end part of the roll, wherein the spindle shaft consists of two parts moving relative to each other, one of which is supported (see, for example, a rolling mill with axial movement of the rolls Application No. 57-156808,
По существенным признакам этот прокатный стан наиболее близок предлагаемому приводу валка прокатной клетки, поэтому принят за прототип. According to the essential features of this rolling mill is the closest to the proposed drive roll rolls, therefore, adopted as a prototype.
Существенным недостатком прототипа является отсутствие в его кинематической схеме механизмов и устройств для силового воздействия в осевом направлении на валок, с приложением усилия непосредственно к валку, минуя его подшипниковый узел и шарниры шпинделей, к тому же с реализацией этого силового воздействия одновременно с приложением к валку момента вращения. A significant disadvantage of the prototype is the absence in its kinematic diagram of mechanisms and devices for axial force acting on the roll, with the application of force directly to the roll, bypassing its bearing assembly and spindle joints, moreover, with the implementation of this force acting simultaneously with the application of moment to the roll rotation.
В совокупности указанный недостаток исключает высокоэффективное применение прокатных клетей с перекошенными в горизонтальной плоскости валками, установленными в клети с возможностью осевого перемещения. Тем самым не представляется возможным в полной мере использовать достоинства этой прокатной клети в повышении эффективности процесса продольной прокатки в цилиндрических валках: реализации беспрограммной прокатки, усилению разрушения литой структуры, управлении в широких пределах поперечным профилем полос, повышении срока службы валков, применении валков с цилиндрической бочкой
Предлагаемый привод валка прокаткой клети свободен от указанного недостатка. В нем наряду с передачей на валок от двигателя крутящего момента реализуется управляемое осевое перемещение валка в процессе деформации металла (встречно-направленное осевое перемещение с учетом использования в клети двух рабочих валков). Тем самым в прокатной клети с перекошенными в горизонтальной плоскости валками, установленными в клети с возможностью осевого перемещения, в полной мере осуществляется воздействие на профиль проката за счет перекоса осей валков, "размывается" износ валков по длине их бочки (что важно для реализации беспрограммной прокатки), в клетях кварто многократно, вплоть до нуля, снижаются осевые нагрузки на подшипники опорных валков. Осевое перемещение валков становится управляемым.Together, this drawback excludes the highly efficient use of rolling stands with horizontal skewed rolls installed in the stand with the possibility of axial movement. Thus, it is not possible to fully use the advantages of this rolling stand in increasing the efficiency of the longitudinal rolling process in cylindrical rolls: implementing programless rolling, enhancing the destruction of the cast structure, controlling the transverse profile of the strips over a wide range, increasing the service life of the rolls, and using rolls with a cylindrical barrel
The proposed drive roll rolling stand is free from this drawback. In it, along with the transmission of torque to the roll from the engine, a controlled axial movement of the roll in the process of metal deformation is realized (counter-axial axial movement, taking into account the use of two work rolls in the stand). Thus, in a rolling stand with rolls skewed in the horizontal plane, mounted in the stand with the possibility of axial movement, the rolling profile is fully affected due to the skew axis of the rolls, the wear of the rolls along the length of their barrel is “washed out” (which is important for the implementation of programless rolling ), in quarto stands the axial loads on the bearings of the backup rolls are reduced many times, up to zero. The axial movement of the rolls becomes controllable.
Перечисленные технические результаты достигаются за счет того, что в приводе валка прокатной клетки с перекошенными в горизонтальной плоскости валками, установленными в клети с возможностью осевого перемещения, содержащем двигатель, шпиндель и полумуфту, сочленяющую шарнир шпинделя с концевой частью валка, при этом вал шпинделя, состоящий из двух подвижных друг относительно друга частей, одна из которых снабжена опорой, согласно предложению в шарнире шпинделя, на стороне валка, выполнен дополнительный шарнир в виде элемента со сферической наружной поверхностью, опирающегося в осевом направлении на пяты со сферической поверхностью, в части вала шпинделя, снабженной опорой, выполнен гидроцилиндр, поршень которого и концевая часть валка через шток, указанный элемент со сферической наружной поверхностью, пяты и полумуфта связаны между собой с возможностью силового воздействия друг на друга, при этом все сферические поверхности очерчены радиусами из центра шарнира шпинделя. Кроме того, головка шарнира шпинделя выполнена со сферической наружной поверхностью, а концевая часть полумуфты выполнена в виде лопасти шарнира шпинделя. Помимо этого, полумуфта выполнена в виде головки шарнира шпинделя со сферической наружной поверхностью, а кольцевая часть вала шпинделя снабжена лопастью, образующей шарнир шпинделя. К тому же, полумуфта выполнена в виде зубчатой втулки со сферической наружной поверхностью, а вал шпинделя снабжен зубчатой обоймой, образующей с зубчатой втулкой шарнир шпинделя. Полумуфта выполнена в виде зубчатой обоймы, а вал шпинделя снабжен зубчатой головкой со сферической наружной поверхностью, образующей с зубчатой обоймой шарнир шпинделя. Элемент со сферической наружной поверхностью выполнен в виде шара, установленного вместе с пятами в концевой части полумуфты и закрепленного на стержне, являющимся продолжением штока гидроцилиндра. Концевая часть полумуфты заканчивается сферической наружной поверхностью, которая опирается на пяту сферической поверхностью, расположенную в вале шпинделя, при этом указанные сферические поверхности очерчены радиусом из центра шарнира шпинделя, а между частями вала шпинделя установлены распорные плунжеры гидроцилиндров, расположенных в (на) части вала шпинделя, снабженной опорой. Торцовая часть головки шпинделя выполнена со сферической выпуклой поверхностью, которая упирается на пяту со сферической вогнутой поверхностью, расположенную в полумуфте, при этом указанные сферические поверхности очерчены радиусом из центра шарнира шпинделя, а между частями вала шпинделя установлены распорные плунжеры гидроцилиндров, расположенных в (на) части вала шпинделя, снабженной опорой. В концевой части полумуфты, по ее центру, выполнено сквозное отверстие, в котором по подвижной посадке установлен палец, линейный размер которого превышает протяженность его посадочного места, на конце пальца, обращенного к валку, посажена пружина-тарелка, на ее наружной кромке закреплены шарики с возможностью входить в кольцевую проточку на концевой части валка. Причем кольцевая проточка выполнена на первой от торца валка половине длины его концевой части и ее ширина больше диаметра шарика. Кроме того, в приводе валка прокатной клети, содержащем шестеренную клеть, в шарнире шпинделя, на стороне шестеренного валка, выполнен дополнительный шарнир в виде элемента со сферической наружной поверхностью, опирающегося в осевом направлении на пяты со сферической поверхностью, расположенные в деталях, скрепленных с шестеренным валком, при этом все сферические поверхности очерчены радиусами из центра этого шарнира шпинделя. К тому же, вал шпинделя проходит через отверстие в шестеренном валке и сочленение шпинделя и шестеренного валка выполнено на стороне двигателя. Головка шпинделя выполнена со сферической наружной поверхностью, а одна из деталей, скрепленных с шестеренным валком, имеет лопасть, образующую шарнир шпинделя. Зубчатая втулка выполнена со сферической наружной поверхностью, а одна из деталей, скрепленных с шестеренным валком, является зубчатой обоймой, образующей с зубчатой втулкой шарнир шпинделя. Помимо этого, в торцовой части полумуфты, от ее наружной поверхности к центру, выполнены сквозные проточки, в которых с возможностью поворота на осях расположены подпружиненные планки, одна сторона этих планок входит в кольцевую проточку на концевой части валка, а другая контактирует с фигурной выточкой в теле шестерни, насаженной с возможностью поворота на полумуфту и приводимой во вращение от рейки, при этом привод перемещения рейки закреплен на неподвижном в осевом направлении элементе прокатной клети. При этом кольцевая проточка выполнена на второй от торца валка половине длины его концевой части. The listed technical results are achieved due to the fact that in the roll drive of the rolling cage with horizontal skewed rolls installed in the cage with the possibility of axial movement, comprising a motor, a spindle and a half coupling articulating the spindle hinge with the end part of the roll, while the spindle shaft, consisting of two parts movable relative to each other, one of which is supported, according to the proposal in the spindle hinge, on the roll side, an additional hinge is made in the form of an element with a spherical an outer surface, axially supported by heels with a spherical surface, in the part of the spindle shaft provided with a support, a hydraulic cylinder is made, the piston of which and the end part of the roll through the rod, said element with a spherical outer surface, the heels and the coupling half are interconnected with the possibility of power impacts on each other, while all spherical surfaces are defined by radii from the center of the spindle hinge. In addition, the head of the spindle hinge is made with a spherical outer surface, and the end part of the coupling half is made in the form of a spindle hinge blade. In addition, the coupling half is made in the form of a spindle hinge head with a spherical outer surface, and the annular part of the spindle shaft is provided with a blade forming the spindle hinge. In addition, the coupling half is made in the form of a gear sleeve with a spherical outer surface, and the spindle shaft is equipped with a gear ring forming a spindle hinge with the gear sleeve. The coupling half is made in the form of a cage, and the spindle shaft is equipped with a cog head with a spherical outer surface forming a spindle hinge with the cage. An element with a spherical outer surface is made in the form of a ball mounted together with the heels in the end part of the coupling half and mounted on the rod, which is a continuation of the hydraulic cylinder rod. The end part of the half-coupling ends with a spherical outer surface that rests on the heel with a spherical surface located in the spindle shaft, while these spherical surfaces are outlined with a radius from the center of the spindle hinge, and between the parts of the spindle shaft there are spacer plungers of hydraulic cylinders located in (on) the spindle shaft part equipped with a support. The end part of the spindle head is made with a spherical convex surface that abuts on the heel with a spherical concave surface located in the coupling half, while these spherical surfaces are outlined with a radius from the center of the spindle hinge, and spacer plungers of hydraulic cylinders located in (on) are installed between the parts of the spindle shaft parts of the spindle shaft provided with a support. In the end part of the coupling half, in its center, there is a through hole in which a finger is installed along the movable seat, the linear size of which exceeds the length of its seat, a plate spring is planted on the end of the finger facing the roll, balls are fixed on its outer edge with the ability to enter the annular groove on the end of the roll. Moreover, the annular groove is made on the first half of the end part length from the roll end and its width is greater than the diameter of the ball. In addition, in the roll stand drive of the rolling stand containing the gear stand, in the spindle hinge, on the side of the gear roll, an additional hinge is made in the form of an element with a spherical outer surface, axially resting on heels with a spherical surface, located in parts fastened to the gear roll, while all spherical surfaces are defined by radii from the center of this spindle hinge. In addition, the spindle shaft passes through an opening in the gear roll and the spindle and gear roll are articulated on the motor side. The spindle head is made with a spherical outer surface, and one of the parts fastened to the gear roll has a blade forming a spindle hinge. The gear sleeve is made with a spherical outer surface, and one of the parts fastened to the gear roller is a gear ring forming a spindle hinge with the gear sleeve. In addition, in the end part of the coupling half, from its outer surface to the center, through grooves are made, in which spring-loaded strips are located with the possibility of rotation on the axes, one side of these strips enters the annular groove on the end of the roll, and the other contacts the figured recess in the body of the gear, mounted with the possibility of rotation on the coupling half and driven into rotation from the rack, while the drive moving the rack is mounted on a stationary in the axial direction of the rolling stand element. In this case, the annular groove is made on the second half of the length of its end part from the roll end.
Привод валка прокатной клети пояснен чертежами на фиг.1-24. На фиг.1 показаны основные элементы привода валка, на фиг.2-то же с шестеренной клетью и сочленением шестеренного валка и шпинделя на стороне двигателя; на фиг. 3-13 приведены варианты исполнения сочленения валка со шпинделем и варианты дополнительного шарнира [на фиг.3 и 4 головка универсального шарнира выполнена со сферической наружной поверхностью; на фиг.5 и 6 зубчатая втулка шарнира выполнена со сферической наружной поверхностью; на фиг.7-13 -элемент со сферической наружной поверхностью выполнен в виде шара в зубчатом шарнире (фиг. 7 и 9) и в универсальном шарнире (фиг.8, 10-12); на фиг. 12-разрез А-А на фиг.11 и на фиг.13-разрез Б-Б на фиг.11] на фиг.14 показано подвижное соединение частей вала шпинделя и расположение в и на вале шпинделя гидроцилиндров; на фиг.15 показано сочленение вала шпинделя и шестеренного валка; на фиг. 16-18 приведены варианты сочленения вала шпинделя и шестеренного валка на стороне двигателя (на фиг.16 для зубчатого шарнира; на фиг.17 - для универсального шарнира и на фиг. 18 разрез А-А на фиг.17); на фиг.19-22 приведено крепление концевой части валка и полумуфты шарнира шпинделя при применении зубчатого шарнира шпинделя (фиг.19), шарикового шарнира шпинделя (фиг. 20) и универсального шарнира шпинделя (фиг.21 и на фиг.22 разрез А-А на фиг. 21); на фиг.23 и 24 показан другой вариант крепления концевой части валка и полумуфты шарнира шпинделя, при этом на фиг.23 разрез А-А на фиг.24. The drive roll mill stand is illustrated by drawings in figures 1-24. Figure 1 shows the main elements of the drive of the roll, figure 2 is the same with the gear stand and the articulation of the gear roll and spindle on the motor side; in FIG. 3-13 show embodiments of the articulation of the roll with the spindle and options for an additional hinge [in Figures 3 and 4, the head of the universal joint is made with a spherical outer surface; 5 and 6, the gear sleeve of the hinge is made with a spherical outer surface; in Figs. 7-13, an element with a spherical outer surface is made in the form of a ball in a gear joint (Figs. 7 and 9) and in a universal joint (Figs. 8, 10-12); in FIG. 12-section aa in Fig. 11 and in Fig. 13-section bb in Fig. 11] in Fig. 14 shows the movable connection of the spindle shaft parts and the location in and on the spindle shaft of the hydraulic cylinders; on Fig shows the articulation of the spindle shaft and the gear roller; in FIG. Figures 16-18 show the options for connecting the spindle shaft and the gear roll on the motor side (in Fig. 16 for a toothed hinge; in Fig. 17 - for a universal joint and in Fig. 18 a section A-A in Fig. 17); on Fig.19-22 shows the fastening of the end of the roll and the coupling half of the spindle hinge when using the gear spindle hinge (Fig.19), the spindle ball joint (Fig. 20) and the universal spindle hinge (Fig.21 and Fig.22 section A- And in Fig. 21); on Fig and 24 shows another option for attaching the end of the roll and the coupling half of the spindle hinge, while in Fig.23 section aa in Fig.24.
Привод валка прокатной клети содержит (фиг.1) прокатный валок с концевой частью 1, полумуфту 2, шпиндель, вал которого состоит из двух частей 3 и 4, подвижных друг относительно друга, например по шлицевому соединению. Часть вала шпинделя 4 снабжена опорой 5, в которой по центру расположен гидроцилиндр 6 с поршнем 7 и штоком 8. В шарнире шпинделя, на стороне валка, центром которого является точка О, выполнен дополнительный шарнир в виде элемента со сферической наружной поверхностью 9, который в осевом направлении опирается на пяты 10 и 11, имеющие сферическую (вогнутую) поверхность. Поршень 7 через шток 8, указанный элемент 9, пяты 10 и 11 и полумуфту 2 связан с концевой частью валка 1 с возможностью силового воздействия друг на друга. Указанные сферические поверхности очерчены радиусами Ri из центра шарнира О Опора 5 вала шпинделя может быть выполнена с упорным подшипниковым узлом и рассчитана на восприятие осевых нагрузок, возникающих в результате отмеченного силового взаимодействия концевой части валка 1 и штока 8 гидроцилиндра 6. Для вращения шпинделя используют двигатель, который на фиг.1 условно не показан.The drive roll mill rolls contains (figure 1) a roll roll with an
Привод валка прокатной клети может содержать шестеренную клеть. В этом случае в шарнире шпинделя, сочленяющего шпиндель и шестеренный валок, т.е. на стороне шестеренной клети также выполнен дополнительный шарнир в виде элемента со сферической наружной поверхностью 12 (фиг.1), который в осевом направлении опирается на пяты 13 и 14, имеющие сферическую (вогнутую) поверхность. Пяты 13 и 14 расположены в деталях: крышка 15, втулка 16 и полумуфта 17, которые жестко скреплены между собой (с возможностью разборки) и с концом шестеренного валка 18 (фиг.1). Все указанные сферические поверхности очерчены радиусом Ri из центра О этого шарнира. При наличии в приводе валка шестеренной клети опора 5 вала шпинделя выполнена без упорного подшипникового узла и осевые нагрузки, возникающие в результате отмеченного силового взаимодействия концевой части валка 1 и штока 8 гидроцилиндра 6, воспринимает шестеренная клеть.The drive roll mill stand may contain a gear stand. In this case, in the hinge of the spindle articulating the spindle and gear roller, i.e. on the side of the gear stand, an additional hinge is also made in the form of an element with a spherical outer surface 12 (Fig. 1), which in the axial direction rests on the
В шпинделе привода валка прокатной клети может быть предусмотрен (фиг.2) стержень 19, который расположен по центру вала шпинделя, является продолжением штока 8 и связывает поршень 7 и указанный элемент со сферической наружной поверхностью, образующий с пятами дополнительный шарнир в шарнире шпинделя на стороне валка. In the spindle of the drive roll roll mill stand can be provided (figure 2) the
В части вала шпинделя 4, снабженной опорой 5, могут быть размещены гидроцилиндры 20 (не менее двух), внутри вала или снаружи (при малом диаметре вала шпинделя). Плунжеры 21 этих гидроцилиндров упираются в часть вала шпинделя 3. Для подвода жидкости высокого давления в обе полости гидроцилиндра 6 и в полости гидроцилиндров 20 предусмотрен вертлюг, который крепится на части вала шпинделя 4 (вертлюг на фиг. 1 и 2 условно не показан, т.к. его крепление и работа не затрагивают существа материалов заявки). In the part of the
Шестеренные валки 18 опираются на подшипники 22 и могут быть выполнены пустотелыми с центральным отверстием 23. В этом случае часть вала шпинделя 4 проходит через это отверстие и сочленение части вала шпинделя 4 и шестеренного валка 18 с помощью шарнира шпинделя выполнено на стороне двигателя 24. Исполнение этого шарнира шпинделя аналогично уже описанному на фиг.1: в шарнире шпинделя выполнен дополнительный шарнир в виде элемента со сферической наружной поверхностью 15 (фиг.1), который в осевом направлении опирается на пяты 13 и 14, расположенные в деталях 15-17, жестко скрепленных между собой и с шестеренным валком 18. Сочленение вала 4 и шестеренного валка 18 для верхнего и нижнего шпинделя выполнено идентично, отличие состоит только в том, что нижний шестеренный валок является приводным от двигателя 24 через вал 25, пустотельный вал 26 и полумуфту 17 (фиг.2). При этом по условиям сборки и разборки этого шарнира шпинделя валы 25 и 26 соединены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга.
Для привода валка прокатной клети могут быть применены шпиндели с универсальным шарниром (он же шарнир трения скольжения) или зубчатым шарниром. To drive the rolling mill roll, spindles with a universal joint (also known as a sliding friction joint) or a gear joint can be used.
При применении универсального шарнира на стороне сочленения валка прокатной клети и шпинделя шарнир трения скольжения имеет центр в точке О и его образуют головка 9 (фиг.3 и 4), вкладыши 27 и 28 и лопасть 29. При этом в шарнире отсутствует сухарь и соответственно вкладыши и лопасть выполнены без отверстий под сухарь. Дополнительный шарнир образует головка шарнира шпинделя 9, которая выполнена со сферической наружной поверхностью, очерченной радиусом R1 из центра O шарнира шпинделя, и которая опирается на сферические поверхности 30 пят 10 и 11, которые также очерчены радиусом R1 из центра O шарнира шпинделя. При этом головка шарнира шпинделя 9 может составлять единое целое (или насажена с жестким креплением) с частью вала шпинделя 3 (фиг. 3) и в этом случае полумуфта 2, насаженная на концевую часть валка 1, заканчивается лопастью 29. Головка шарнира шпинделя 9 может составлять единое целое с полумуфтой 2 (фиг. 4) и в этом случае вал шпинделя 3 заканчивается лопастью 29. Пяты 10 и 11 в обоих случаях расположены в цилиндрической обойме 31, жестко скрепленных с крышкой 32 и фланцем 33 с возможностью сборки и разборки. Фланец 33 и лопасть 29 составляют единое целое.When using a universal hinge on the joint side of the roll of the rolling stand and the spindle, the sliding friction hinge has a center at point O and it is formed by a head 9 (Figs. 3 and 4), inserts 27 and 28 and a
При применении зубчатого шарнира на стороне сочленения валка прокатной клети и шпинделя шарнир имеет центр в точке О и его образуют зубчатая втулка 9 и зубчатая обойма 34 (фиг. 5). Дополнительный шарнир образует зубчатая втулка 9, которая выполнена со сферической наружной поверхностью 30, очерченной радиусом R1 (на фиг. 5 и 6) из центра шарнира O. Для более компактного использования шарнира зубчатая втулка может быть выполнена с двумя сферическими наружными поверхностями, очерченными разными радиусами R1 и R2 (фиг. 5). Зубчатая втулка 9 своими сферическими поверхностями 30 опирается на сферические поверхности пят 10 и 11. Все указанные сферические поверхности очерчены радиусами R1 и R2 из центра O шарнира шпинделя. При этом зубчатая втулка 9 может составлять единое целое с полумуфтой 2 (фиг. 5) и в этом случае вал шпинделя 3 заканчивается зубчатой обоймой 34. Зубчатая втулка 9 может составлять единое целое (или насажена с жестким креплением) с частью вала шпинделя 3 (фиг. 6) и в этом случае полумуфта 2 через фланец 35 и цилиндрическую обойму 36 заканчивается зубчатой обоймой 34. Пяты 10 и 11 в обоих случаях расположены в жестко скрепленных крышек 37, обойме 36 и фланца 35 и участвуют в обеспечении отмеченного силового взаимодействия концевой части валка 1 и штока 8 гидроцилиндра 6.When using a gear hinge on the articulation side of the roll stand and spindle, the hinge has a center at point O and it is formed by a
Известны ограничения, накладываемые диаметром валка прокатной клети на диаметральные размеры шарнира шпинделя на стороне сочленения валка и шпинделя. Если эти ограничения затрудняют реализацию дополнительного шарнира согласно фиг. 3 6, дополнительный шарнир образует шар 38 (фиг. 7 и 8), сферическая поверхность которого очерчена радиусом R1 из центра шарнира шпинделя O. Шар 38 закреплен на уже упомянутом стержне 19, который является продолжением штока 8 и связывает шар 38 и поршень 7 гидроцилиндра 6 (см. фиг. 2). Шар 38 опирается в осевом направлении на пяты 10 и 11 со сферической (вогнутой) поверхностью. Все отмеченные сферические поверхности очерчены радиусом R1 из центра шарнира шпинделя O. Пяты 10 и 11 установлены в концевой части полумуфты 2, закрепленной на концевой части валка 1.Known restrictions imposed by the diameter of the roll of the rolling stand on the diametrical dimensions of the spindle hinge on the side of the junction of the roll and spindle. If these limitations make it difficult to implement the additional hinge of FIG. 3 6, an additional hinge forms a ball 38 (Figs. 7 and 8), a spherical surface of which is defined by a radius R 1 from the center of the spindle O-joint.
При применении зубчатого шарнира на стороне сочленения валка прокатной клети и шпинделя (фиг. 7) зубчатая втулка 9 составляет единое целое с полумуфтой 2. Шар 38 вместе с пятами 10 и 11 установлен в концевой части полумуфты 2 так, что центр шара 38 и центр шарнира шпинделя O совпадают. Крышкой 39 (с соответствующими прокладками, условно не показанными на фиг. 7) выполнено крепление шара 38 и пят 10 и 11 с обеспечением указанного условия совпадения центра шара и центра шарнира шпинделя. Зубчатая обойма 34 при этом является составной частью вала шпинделя 3. When using a toothed hinge on the articulation side of the roll stand and spindle (Fig. 7), the
При применении универсального шарнира на стороне сочленения валка прокаткой клети и шпинделя (фиг. 8) полумуфта 2 заканчивается лопастью 29, образующей вместе с вкладышами 27 и 28 и головкой 9 шарнир шпинделя. Шар 38 вместе с пятами 10 и 11 установлен в лопасти 29, при этом во вкладышах 27 и 28, по их плоской стороне, выполнены сквозные проточки радиусом R1 (подробнее показано на фиг. 13). Данное конструктивное исполнения дополнительного шарнира допускает несовпадение центра шарнира шпинделя O и центра дополнительного шарнира в пределах ширины плоской стороны вкладышей 27 и 28. Однако лучшие условия работы шарнира обеспечиваются при совпадении центров шарнира шпинделя и дополнительного шарнира.When using the universal hinge on the side of the roll joint by rolling the stand and the spindle (Fig. 8), the
В конструкциях на фиг. 7 и 8 возможность силового взаимодействия между поршнем 7 гидроцилиндра 6 и концевой частью валка 1 обеспечена отмеченной их связью через полумуфту 2, пяты 10 и 11, шар 38, стержень 19 и шток 8. In the structures of FIG. 7 and 8, the possibility of force interaction between the
Однако при реализации указанного силового взаимодействия между поршнем 7 и концевой частью валка 1 из-за конструктивных ограничений может возникнуть проблема устойчивости стержня 19 (при работе на сжатие). При наличии этой проблемы концевая часть полумуфты 2 может быть выполнена со сферической наружной поверхностью, очерченной радиусом R2 из центра шарнира шпинделя O (фиг. 9 и 10). Эта поверхность опирается в осевом направлении на пяту 40, установленную в части вала шпинделя (фиг. 9 и 10). Между частями вала шпинделя 3 и 4 в этом случае установлены распорные плунжеры (не менее двух) 21 гидроцилиндров 20 (фиг. 2).However, when the indicated force interaction between the
При применении зубчатого шарнира сферическая наружная поверхность радиусом R2 может быть выполнена на крышке 39 (фиг. 9). При применении универсального шарнира сферическая наружная поверхность радиусом R2 может быть выполнена на концевой части лопасти 29 (фиг. 10). В случае применения универсального шарнира сферическая наружная поверхность радиусом R2 может быть также выполнена на торцовой части головки шарнира 9 и в осевом направлении опираться на пяту 40, установленную в полумуфте 2 и состоящую из двух частей (фиг. 11 и 12). При этом в поперечном сечении универсального шарнира указанные детали взаимосвязаны так, как показано на фиг. 13. Между частями вала шпинделя 3 и 4 в этом случае установлены распорные плунжеры (не менее двух) 21 гидроцилиндров 20 (фиг. 2).When using a gear hinge, a spherical outer surface of radius R 2 can be made on the cover 39 (Fig. 9). When using the universal joint, a spherical outer surface of radius R 2 can be made on the end part of the blade 29 (Fig. 10). In the case of using a universal hinge, a spherical outer surface of radius R 2 can also be made on the end part of the head of the
Гидроцилиндры 20 с распорными плунжерами 21 (фиг. 14) могут быть закреплены на части вала шпинделя 4 (в случае малых диаметральных размеров вала 4) или расположены в теле этой части вала шпинделя. Люнет 41 и пружина 42 являются составной частью установки распорных плунжеров 21.
При использовании шестеренной клети в приводе валка прокатной клети сочленение шпинделя и шестеренного валка через шарнир может быть выполнено на стороне "выхода" из шестеренной клети (фиг. 1 и 15) или на стороне "входа" в шестеренную клеть (на стороне двигателя; фиг. 2, фиг. 16 18). Во всех этих случаях силовое взаимодействие между концевой частью валка 1 и поршнем 7 гидроцилиндра 6 воспринимает шестеренная клеть. Так же во всех этих случаях исполнение шарниров шпинделя может быть идентичным. Прим этом шарниры могут быть универсальными (фиг. 15, 17 и 18) или зубчатыми (фиг. 16). Отличие сочленения шпинделя и шестеренного валка на стороне двигателя состоит в выполнении шестеренного валка 18 с центральным отверстием 23 и размещении (прохождении через отверстие 23) вала шпинделя 4 в этом отверстии 23. When using the gear stand in the drive of the rolling stand roll, the spindle and gear roll can be joined through the hinge on the "exit" side of the gear stand (Figs. 1 and 15) or on the "entrance" side of the gear stand (on the motor side; Fig. 2, Fig. 16 18). In all these cases, the force interaction between the end part of the
При применении универсального шарнира (фиг. 15, 17 и 18) этот шарнир образует головка шпинделя 12, вкладыши 43, и 44, лопасть 45. Дополнительный шарнир образует головка шпинделя 12, выполненная со сферической наружной поверхностью, очерченной радиусом R1 из центра шарнира шпинделя O. Головка шпинделя 12 своей сферической наружной поверхностью опирается на пяты 13 и 14, имеющие сферическую (вогнутую) поверхность, очерченную тем же радиусом R1. Эти пяты установлены в полумуфте 17 вала 26, во втулке 16, крышке 15, скрепленных между собой и обеспечивающих замыкание силового взаимодействия между концевой частью валка 1 и поршнем 7 на шестеренном валке 18. Головка шпинделя 12 может быть единым целым с частью вала шпинделя 4, а может быть исполнена в виде полумуфты, закрепленной на валу шпинделя 4 (фиг. 15, 17 и 18) с помощью пальца 46 со вставками 47. Значительные осевые нагрузки между концевой частью валка 1 и поршнем 7 предопределяют необходимость применения в этом случае пальца 46 с прямоугольным поперечным сечением. Компактное исполнение шарнира обеспечивают вырез 48 в лопасти 45 и вырезы 49 во вкладышах 43 и 44.When using the universal hinge (Fig. 15, 17 and 18), this hinge forms the
При применении зубчатого шарнира (фиг. 16) этот шарнир образуют зубчатая втулка 50 и зубчатая обойма 51. Дополнительный шарнир образует зубчатая втулка 50, выполненная со сферической наружной поверхностью, очерченной радиусами R1 из центра шарнира шпинделя O, и скрепленная с ней крышка 39, выполненная со сферической наружной поверхностью, очерченной радиусом R2 из центра шарнира шпинделя O. Значения радиусов R1 и R2 могут быть равны между собой. Втулка 50 может быть выполнена заодно с валом шпинделя 4, а может быть исполнена в виде полумуфты, закрепленной на валу 4 с помощью пальца 52. Крышка 39 и втулка 50 своими сферическими наружными поверхностями в осевом направлении опираются на пяты 14 и 13. Эти пяты установлены в полумуфте 17 вала 26 и фланце-втулке 53 шестеренного валка 18 и обеспечивают замыкание силового взаимодействия между концевой частью валка 1 и поршнем 7 на шестеренный валок 18.When using the toothed hinge (Fig. 16), the
Составной частью описанных на фиг. 3-18 шарниров шпинделя являются не приведенные на чертежах регулировочные прокладки. Они необходимы для дополнительной настройки дополнительного шарнира (обеспечения совпадения центров шарнира шпинделя и дополнительного шарнира), в том числе по мере износа составляющих шарнир деталей. A component of those described in FIG. 3-18 spindle joints are shims not shown in the drawings. They are necessary for additional adjustment of the additional hinge (ensuring the coincidence of the centers of the spindle hinge and the additional hinge), including as the parts making up the hinge wear.
Предусмотренная в приводе валка прокатной клети возможность силового взаимодействия между концевой частью валка 1 и поршнем 7 цилиндра 6 и необходимость рассоединения концевой части валка 1 и полумуфты 2 при перевалке по-разному могут быть решены в рассматриваемом приводе. The possibility of force interaction between the end part of the
В конструкциях шарниров шпинделя, предусматривающих применение шара в качестве элемента дополнительного шарнира в концевой части полумуфты 2, на участке между дном посадочного отверстия под концевую часть валка 1 и посадочным местом под шар 38, может быть выполнено центральное сквозное отверстие длиной l0 (фиг. 19-22, обозначение сделано на фиг. 22). В этом отверстии по подвижной посадке установлен палец 54 длиной ln, причем ln>l0. На конце пальца 54, на стороне валка (в полости полумуфты 2), установлена тарелка-пружина 55, которая по наружной кромке заканчивается лепестками. Между лепестками пружины 55, на их концах, на осях вращения закреплены шарики (могут быть бочкообразные ролики) 56, равномерно по кругу. Эти шарики (бочкообразные ролики) имеют радиус Rш (фиг. 22) и расположены с возможностью входа в кольцевую проточку 57 шириной lk на концевой части валка. Кольцевая проточка 57 выполнена на первой от торца валка половине длины его концевой части и ее ширина lk больше диаметра шарика 2•Rш. Глубина кольцевой канавки и радиус Rш примерно равны. Оппозитно кольцевой проточке 57 на концевой части валка внутри полумуфты 2 выполнена кольцевая канавка со сферической поверхностью, радиус которой также равен Rш.In the designs of the spindle hinges, providing for the use of the ball as an element of an additional hinge in the end part of the
Полумуфта 2 в этом случае выполнена составной с разъемом в месте расположения тарелки-пружины 55. В случае зубчатого (фиг. 19) и шарикового (фиг. 20) шарниров этот разъем обеспечен подвижностью стакана 58 относительно тела полумуфты 2 и съемностью крышки 39 относительно полумуфты 2. В случае универсального шарнира две части полумуфты 2 имеют зубья 59 и соответствующие им впадины и стянуты болтами 60 (фиг. 21 и 22). The
В описанных на фиг. 19-22 конструкциях соединение концевой части валка 1 и полумуфты 2 выполнено по подвижной посадке и между торцами валка и полумуфты возможен зазор δ (фиг. 19 и 20). In those described in FIG. 19-22 structures, the connection of the end of the
В конструкциях описанного привода валков прокатной клети в шарнирах шпинделя сочленение концевой части валка 1 и полумуфты 2, а также сочленение части вала шпинделя 4 и головки шпинделя 12 (см. например, фиг. 15) может быть выполнено так, как показано на фиг. 23 и 24. В полумуфте 2 (в головке шпинделя 12 на фиг. 15), в ее торцовой части, от наружной поверхности к центру выполнены несколько сквозных проточек 61. В этих проточках на осях 62 установлены планки 63. Пружиной 64 каждая планка 63 отжимается с поворотом относительно оси 62 в сторону концевой части валка 1 и входит в кольцевую проточку 65 на концевой части валка. Кольцевая проточка 65 выполнена на второй от торца валка половине длины его концевой части 1. На полумуфту 2 насажена с возможностью поворота шестерня 66, в которой выполнены фигурные выточки 67 по числу, равные числу планок 63. Диск 63 закреплен на торце полумуфты 2 и предотвращает смещение в осевом направлении шестерни 66 и осей 62. Для поворота шестерни 66 используют райку 69, привод 70 который установлен на неподвижном в осевом направлении элементе механизма привода, например, на прокатной клети, на шестеренной клети. Привод валка прокатной клети с перекошенными в горизонтальной плоскости валками, установленными в клети с возможностью осевого перемещения, применяют в клетях с двумя и четырьмя валками. Однако на четырехвалковых клетях применение предложенного привода валка является предпочтительным. Привод валка прокатной клети работает следующим образом. In the constructions of the described roll mill drive in the spindle hinges, the joint of the end part of the
Прокатная клеть имеет рабочие и опорные валки. Опорные валки закреплены в осевом направлении, подушки рабочих валков не закреплены в осевом направлении. Оси рабочих валков скрещены в горизонтальной плоскости, оси опорных валков также скрещены в горизонтальной плоскости. Рабочие валки являются приводными. The rolling stand has working and backup rolls. The backup rolls are fixed in the axial direction, the cushions of the work rolls are not fixed in the axial direction. The axes of the work rolls are crossed in the horizontal plane, the axes of the backup rolls are also crossed in the horizontal plane. Work rolls are driven.
Так как оси рабочих валков и оси опорных валков скрещены в горизонтальной плоскости, в контактах рабочий валок полоса и рабочий валок опорный валок действуют осевые нагрузки. Эти нагрузки для верхнего и нижнего рабочих валков равны по величине и противоположны по направлению. Под их действием рабочие валки перемещаются в осевом направлении. Имеет место встречно-направленное перемещение верхнего и нижнего рабочих валков (см. стрелки А и Б, отмеченные на фиг. 2). Управляют скоростью осевого перемещения рабочих валков, тем самым воздействуют также на осевые нагрузки в подшипниках опорных валков. Для указанного управления непосредственно к рабочему валку прикладывают осевую нагрузку, тем самым из зоны действия этой нагрузки исключают шарнир шпинделя и подшипники рабочих валков. Since the axes of the work rolls and the axis of the backup rolls are crossed in the horizontal plane, axial loads act on the contacts of the work roll strip and the work roll support roll. These loads for the upper and lower work rolls are equal in magnitude and opposite in direction. Under their action, the work rolls move axially. There is a counter-directional movement of the upper and lower work rolls (see arrows A and B, marked in Fig. 2). The axial displacement of the work rolls is controlled, thereby also affecting the axial loads in the bearings of the backup rolls. For this control, an axial load is applied directly to the work roll, thereby excluding the spindle hinge and work roll bearings from the area of action of this load.
Управление скоростью осевого перемещения рабочих валков предполагает возможность их замедления (торможения) и ускорения (тяги). Кроме того, встречно-направленное осевое перемещение верхнего и нижнего рабочих валков и изменение направления их осевого перемещения валков от штуки к штуке прокатываемого металла предполагают возможность реверсирования указанного силового воздействия на валок, т.е. реализации и торможения, и тяги. The control of the axial movement speed of the work rolls suggests the possibility of their deceleration (braking) and acceleration (traction). In addition, the opposite directional axial movement of the upper and lower work rolls and the change in the direction of their axial movement of the rolls from piece to piece of rolled metal suggest the possibility of reversing the specified force on the roll, i.e. implementation and braking, and traction.
Привод валка описанной конструкции обеспечивает одновременное выполнение отмеченных функций: передает вращение валку от двигателя и реализует силовое взаимодействие в осевом направлении между валком и гидроцилиндром, установленным в вале шпинделя, причем последнее осуществляется минуя шарниры шпинделя и подшипники валка. The drive of the roll of the described design ensures the simultaneous performance of the noted functions: it transfers rotation to the roll from the engine and implements axial force interaction between the roll and the hydraulic cylinder installed in the spindle shaft, the latter being performed bypassing the spindle hinges and the roller bearings.
Передачу вращения валку от двигателя осуществляют следующим образом. The transmission of rotation of the roll from the engine is as follows.
При наличии в рабочей линии стана шестеренной клети вращение от двигателя 24 (фиг. 2) передается шестеренному валку 18 (фиг. 1,2,15), от него через шарнир шпинделя (например, универсальный шарнир: лопасть 45, вкладыши 43 и 44, головку шпинделя 12 на фиг. 15) к части вала шпинделя 4, от него на часть вала шпинделя 3 и далее через шарнир шпинделя и полумуфту 2 к концевой части валка 1. If there is a gear stand in the working line of the mill, rotation from the engine 24 (Fig. 2) is transmitted to the gear roll 18 (Figs. 1,2,15), from it through the spindle hinge (for example, a universal hinge:
При применении на стороне валка универсального шарнира согласно фиг. 3 вращение от части вала шпинделя 3 через головку 9, вкладыши 27 и 28 и лопасть 29 передается полумуфте 2. When applied to the roll side of the universal joint according to FIG. 3 rotation from a part of the
При применении на стороне валка универсального шарнира согласно фиг. 4, 8, 1, 11 и 21 вращение от части вала шпинделя 3 через лопасть 29, вкладыши 27 и 28 и головку шпинделя 9 передается полумуфте 2. When applied to the roll side of the universal joint according to FIG. 4, 8, 1, 11 and 21, rotation from a part of the shaft of the
При применении на стороне валка зубчатого шарнира согласно фиг. 5, 7, 9 и 19 вращение от части вала шпинделя 3 через зубчатую обойму 34 передается на зубчатую втулку 9 и от нее на полумуфту 2. When applied to the roll side of the gear joint of FIG. 5, 7, 9 and 19, rotation from a part of the shaft of the
При применении на стороне валка зубчатого шарнира согласно фиг. 6 вращение от части вала шпинделя 3 через зубчатую втулку 9 передается на зубчатую обойму 34, обойму 36, фланец 35 и от него на полумуфту 2. When applied to the roll side of the gear joint of FIG. 6, rotation from a part of the shaft of the
При наличии в рабочей линии стана шестеренной клети и шпинделя укороченной длины для обеспечения достаточного (по условиям эксплуатации) осевого перемещения приводного валка в шестеренной клети используют пустотелые шестеренные валки 18 с центральным отверстием 23, часть вала шпинделя 4 пропускают через отверстие 23 в шестеренном валке и сочленение шпинделя и шестеренного валка выполняют на стороне двигателя 24 (фиг. 2, 16, 17). Вращение от двигателя 24 через вал 25 передают на вал 26, от него через шарнир шпинделя на часть вала шпинделя 4 и далее по уже списанной кинематической линии. If there is a shorter length of the gear stand and spindle in the working line of the mill to ensure sufficient (according to operating conditions) axial movement of the drive roll in the gear stand, hollow gear rolls 18 with a
При применении зубчатого шарнира согласно фиг. 16 вращение от вала 26 через полумуфту 17, зубчатую обойму 151 и зубчатую втулку 50 передается на часть вала шпинделя 4, ведущего к нижнему валку прокатной клети. Одновременно через полумуфту 17, фланец-втулку 53 вращение передается на нижний шестеренный валок, от него на верхний шестеренный валок 18 (фиг.2) и от него в последовательности (фиг.16) п.п. 18-53-17-51-50 на часть вала шпинделя 4, ведущего к верхнему валку прокатной клети (фиг.2). When using the gear joint of FIG. 16, rotation from the
При применении универсального шарнира согласно фиг. 17 вращение от вала 26 через полумуфту 17, лопасть 45, вкладыши 43 и 44 передается головке шпинделя 12, от него на часть вала шпинделя 14, ведущего к нижнему валку прокатной клети. Одновременно через полумуфту 17, втулку 16 вращение передается на нижний шестеренный валок, от него на верхний шестеренный валок 18 (фиг. 2) и от него в последовательности (фиг.17) п.п. 18 16 17 45 43 и 44 12 на часть вала шпинделя 4, ведущего к верхнему валку прокатной клети (фиг.2). When using the universal joint according to FIG. 17 rotation from the
Силовое взаимодействие в осевом направлении между валком и гдроцилиндром, установленном в вале шпинделя, осуществляют следующим образом. The force interaction in the axial direction between the roll and the hydraulic cylinder installed in the spindle shaft is as follows.
Для торможения валка, движущегося в направлении А на фиг. 2 под действием осевых сил, возникающих в прокатной клети, в полость гидроцилиндра 6 (где нет штока) подают жидкость высокого давления, которая создает давление на поршень 7. Благодаря связи поршня 7 со штоком 8, частью вала шпинделя 3, элементом со сферической наружной поверхностью 9 и его опоры на пяту 11 это давление передается на полумуфту 2 и от нее на концевую часть валка 1 (фиг. 1, 3 и 6). Осуществляют торможение осевого перемещения валка. To brake the roll moving in the direction A in FIG. 2 under the action of axial forces arising in the rolling stand, a high-pressure fluid is supplied into the cavity of the hydraulic cylinder 6 (where there is no rod), which creates pressure on the
В конструкциях на фиг. 4 и 5 в передаче давления с поршня 7 на концевую часть валка 1 участвует пята 10 (вместо пяты 11 на фиг. 1, 3 и 6). In the structures of FIG. 4 and 5, the
В конструкциях на фиг. 7 и 8 в передаче давления с поршня 7 через шток 8 участвует стержень 19, пята 11 и полумуфта 2 (на фиг. 8 с участием лопасти 29). In the structures of FIG. 7 and 8, the
В конструкциях на фиг. 2, 9 14 торможения валка, движущегося в направлении А на фиг. 2 под действием осевых сил, возникающих в прокатной клети, в полость гидроцилиндров 20 (фиг. 2 и 14) подают жидкость высокого давления, тем самым на плунжерах 21 создают давление, которое через часть вала шпинделя 3, пяту 40, крышку 39 (лопасть 29 на фиг. 10; головку шпинделя 9 на фиг. 11) передается на полумуфту 2 и от нее на концевую часть валка 1. In the structures of FIG. 2, 9 14 the braking of the roll moving in the direction A in FIG. 2 under the action of axial forces arising in the rolling stand, a high-pressure fluid is supplied into the cavity of the hydraulic cylinders 20 (Figs. 2 and 14), thereby creating a pressure on the
При исполнении опоры 5(фиг.14) с упорным подшипниковым узлом отмеченное усилие торможения через часть вала шпинделя 4 передается на опору 5. When executing the support 5 (Fig. 14) with a thrust bearing assembly, the noted braking force through the part of the
При использовании шестеренной клети в приводе валка прокатной клети опора 5 может быть выполнена без упорного подшипникового узла. В этом случае отмеченное усилие торможения с вала шпинделя 4 передается на элемент со сферической наружной поверхностью 12 (фиг.1; головка шпинделя на фиг.15) и через пяту 14 и полумуфту 17 на шестеренный валок 18. Обычно применяемое в шестеренных клетях шевронное зубчатое зацепление в совокупности с противонаправленностью рассматриваемых усилий торможения, прикладываемых к верхнему и нижнему рабочим валкам, позволяют "замкнуть" действующие осевые нагрузки на шестеренной клети. When using the gear stand in the roll drive of the rolling stand, the
Привод валка прокатной клети согласно фиг. 2, 16 18 применяют при необходимости реализовать значительные осевые перемещения валка при ограничениях, накладываемых на величину этого перемещения малыми линейными размерами шпинделя. В этом случае отмеченное осевое усилие торможения с вала шпинделя 4 передается на элемент со сферической наружной поверхностью 12 (головка шпинделя на фиг. 117 и 18; зубчатая втулка на фиг. 16), далее на пяту 14, с нее на полумуфту 17 и через втулку 16 (фланец-втулку 53 на фиг. 16) на шестеренный валок 18, на котором, благодаря описанной схеме, это усилие "замыкается". The roll drive of the rolling stand according to FIG. 2, 16, 18 are used, if necessary, to realize significant axial displacements of the roll under the restrictions imposed on the magnitude of this displacement by the small linear dimensions of the spindle. In this case, the marked axial braking force from the
Для ускорения осевого перемещения валка в направлении А на фиг. 2 в полость гидроцилиндра (где имеется шток) подают жидкость высокого давления, которое создает давление на поршень 7. Благодаря связи поршня 7 со штоком 8, частью вала шпинделя 3, элементом со сферической наружной поверхностью 9 и его опорой на пяту 10 это усилие тяги передается на крышу 32, цилиндрическую обойму 31, фланец 33 (на фиг. 6 с пяты 10 последовательно на делали 37 36 - 35) и полумуфту 2 и от нее на концевую часть валка 1 (фиг.3). To accelerate the axial movement of the roll in direction A in FIG. 2, a high-pressure fluid is supplied to the cavity of the hydraulic cylinder (where the stem is), which creates pressure on the
В конструкциях на фиг. 4 и 5 в передаче указанной силы тяги валка участвует пята 11 (вместо пяты 10 на фиг.3) и соответствующие детали, связанные с этой пятой. In the structures of FIG. 4 and 5, the heel 11 (instead of the
В конструкциях на фиг. 7-12 в передаче указанной силы тяги от поршня 7 к концевой части валка 1 последовательно участвуют шток 8, стержень 9, шар 38, пята 10, крышка 39 (лопасть 29 на фиг. 8, 11 и 12) и полумуфта 2. In the structures of FIG. 7-12, the
При исполнении опоры 5 (фиг.14) с упорным подшипниковым узлом отмеченное усилие тяги через часть вала шпинделя 4 передается на опору 5. When executing the support 5 (Fig. 14) with a thrust bearing unit, the noted traction force through the shaft part of the
По аналогии с передачей усилия торможения при использовании шестеренной клети усилие тяги с вала шпинделя 4 через палец 46 передается на элемент со сферической наружной поверхностью 12 (фиг. 1; головка шпинделя на фиг. 15) и через пяту 13, крышку 15 и втулку оно передается на полумуфту 17 и с нее на шестеренный валок 18. Осуществляется "замыкание" усилия тяги на шестеренной клети по описанной схеме. By analogy with the transmission of braking forces when using a gear stand, the thrust from the
При использовании в приводе валка прокатной клети конструкции согласно фиг. 2, 16 18 усилие тяги от части вала шпинделя 4 через палец 46 (52 на фиг. 16) передается на элемент со сферической наружной поверхностью 12 (50 на фиг. 16), далее через пяту 13 и контактирующие с ней детали на шестеренный валок 18. Осуществляется "замыкание" усилия тяги на шестеренной клети по описанной схеме. When used in a roll drive, the rolling stand of the structure according to FIG. 2, 16 18, the thrust from the part of the
Таким образом, указанные усилия торможения (тяги) в приводе валка прокатной клети прикладывают непосредственно к валку, тем самым исключают из зоны их действия шарниры шпинделя и подшипники рабочих валков. Величину этих усилий регулируют изменением давления в гидроцилиндрах 6 и 20. Основным режимом работы привода валка прокатной клети является одновременное вращение валка 1 от двигателя 24 и его регулируемое перемещение в осевом направлении по описанным кинематическим и силовым схемам. Вспомогательные режимы работы привода предусматривают только вращение валка или только его осевое перемещение. В последнем случае осевое перемещение валка осуществляют только благодаря усилиям, создаваемым в гидроцилиндре 6 и (или) гидроцилиндрах 20. Thus, the indicated braking (traction) forces in the drive of the roll of the rolling stand are applied directly to the roll, thereby excluding the spindle hinges and bearings of the work rolls from the zone of their action. The magnitude of these efforts is regulated by a change in pressure in the
Реализация торможения осевому перемещению валка в направлении А на фиг. 2 по схеме кинематического и силового взаимодействия аналогична реализации ускорения (тяги) осевого перемещения валка в направлении Б на этой фиг.2. Отличие состоит лишь в отводе или подводе жидкости высокого давления в гидроцилиндры, а также в самих значениях (параметрах) прикладываемых усилий. Отмеченное полностью относится к реализации ускорения (тяги) в направлении А и торможения в направлении Б на фиг. 2. Implementation of braking for axial movement of the roll in direction A in FIG. 2 according to the scheme of kinematic and force interaction is similar to the implementation of acceleration (traction) of the axial movement of the roll in direction B in this figure 2. The difference is only in the diversion or supply of high-pressure fluid to the hydraulic cylinders, as well as in the values (parameters) of the applied forces. The aforesaid fully relates to the implementation of acceleration (traction) in direction A and braking in direction B in FIG. 2.
Заметим, что "замыкание" усилий торможения (тяги) на опоре 5 или на шестеренной клети означает, что эти механизмы привода валка прокатной клети обеспечивают восприятие момента опрокидывания, равного произведению реализуемого усилия на расстояние между осями нижнего и верхнего валов шпинделя (межцентрового расстояния для шестеренной клети). Note that the "closure" of the braking forces (thrust) on the
В процессе работы прокатной клети сочленение концевой части валка 1 и полумуфты 2 должно обеспечивать передачу усилия тяги в процессе осевого перемещения валка в направлении А и торможения в направлении Б на фиг. 2 между гидроцилиндром 6 и валком 1. При перевалке валка указанное сочленение не должно препятствовать свободному перемещению концевой части валка 1 относительно полумуфты 2. During the operation of the rolling stand, the joint of the end part of the
При использовании шара в качестве элемента со сферической наружной поверхностью шарнира шпинделя на стороне валка указанные функции реализуют следующим образом (фиг. 19-22). When using a ball as an element with a spherical outer surface of the spindle hinge on the roll side, these functions are implemented as follows (Fig. 19-22).
В процессе работы прокатной клети и создания на концевой части валка 1 тяги (в направлении А) торможения (в направлении Б) шарика 56 под действием пружины 55 входят в кольцевую проточку 57 на концевой части валка 1 и "замыкают" валок и полумуфту 2. При этом между концевой частью валка 1 и торцом полумуфты 2 образуется какой-то зазор d. During the operation of the rolling stand and the creation of a braking rod (in direction A) on the end of the roll 1 (direction A), the
В процессе работы прокатной клети и реализации торможения (в направлении А) тяги (в направлении Б на фиг. 2) выбирается зазор d и торцовая часть полумуфты 2 непосредственно передает на валок усилие от гидроцилиндров 6 и (или) 20. При этом шарики 56 могут выходить из кольцевой проточки 57 концевой части валка 1 и этому способствует отжатие пружины 55 торцом валка, а также соотношение lk>2•Rш.During operation of the rolling stand and braking (in direction A) of the traction (in direction B in Fig. 2), a clearance d is selected and the end part of the
Перед перевалкой выставляют оси валка и шпинделя горизонтально. Подают жидкость в гидроцилиндр 6 и (или) в гидроцилиндры 20 и смещают валок вместе с шарниром и частью вала шпинделя 3 вплоть до упора валка в механизмы перевалочного устройства. Before transshipment, the axis of the roll and spindle are set horizontally. The liquid is supplied to the
При наличии в конструкции гидроцилиндров 20 (фиг. 2, фиг. 11 и 12, фиг. 14) их используют для отмеченного перемещения валка вплоть до упора в механизмы перевалочного устройства. В момент появления указанного упора (или до него) зазор d выбирается, пружина 55 прогибается и шарики 56 выходят из кольцевой проточки 57. Продолжают подавать жидкость в гидроцилиндр 6 и шаром 38 (через шток 8 и стержень 19) перемещают палец 54 в направлении валка (условие ln>l0 и наличие выемки в торце валка размером m на фиг. 22 позволяют выполнить эту операцию), тем самым дополнительно прогибают пружину 55, разжимая ее лепестки с шариками 56 на их концах. Дополнительно притормаживают полумуфту 2 (на фиг. механизмы для этой операции условно не рассмотрены из-за простоты ее реализации) и сохраняют описанное состояние вплоть до вывалки валка и завалки нового. После установки нового валка снимают давление в гидроцилиндре 6, пружина 55 отжимает палец 54 и шар 38 и создает условие для входа шариков 56 в проточку 57. Последнее происходит при осевом движении полумуфты 2 с образованием зазора d
При наличии в конструкции только гидроцилиндров 6 их используют для указанного осевого перемещения валка вместе с шарниром и частью вала шпинделя вплоть до появления упора валка в механизмы перевалочного устройства. По аналогии с уже описанным в момент появления этого упора валка (или до него) зазор d выбирается, пружина 55 прогибается и шарики 56 выходят из кольцевой проточки 57 концевой части валка 1. Далее операции идентичны уже описанным.If there are
If there are only
Исполнение кольцевой проточки 57 на первой от торца валка половине длины ее концевой части 1 обусловлено компактным использованием пружин 55 в указанной конструкции. The execution of the
В случае использования другого конструктивного исполнения элемента со сферической наружной поверхностью (в том числе и в виде шара) шарнира шпинделя на стороне валка (фиг. 1, фиг. 3-12) сочленение концевой части валка 1 и полумуфты 2 работает следующим образом (фиг. 23 и 24). In the case of using another design of the element with a spherical outer surface (including in the form of a ball) of the spindle hinge on the roll side (Fig. 1, Fig. 3-12), the joint of the end part of the
Под действием пружин 64 планки 63 развернуты относительно осей 62 так, что входят в кольцевую проточку 65 на концевой части валка 1. Тем самым обеспечена реализация силового взаимодействия валка 1 и полумуфты 2 в осевом направлении в процессе работы прокатной клети. Under the action of the
Перед перевалкой выставляют оси валка и шпинделя горизонтально. Подают жидкость в гидроцилиндр 6 и (или) в гидроцилиндры 20 и устанавливают полумуфты 2 (точнее шестерню 66) в зоне действия рейки 69. Приводом 70 вводят рейку 69 в зацепление с шестерней 66 и поворачивают эту шестерню. Поверхности фигурных выточек 67 шестерни 66 набегают на концы планок 63 и поворачивают планки относительно осей 62, сжимая пружины 64. В процессе поворота планок 63 их концы выходят из кольцевой проточки 65 на концевой части валка 1 и освобождают валок для перевалки. После установки нового валка приводом 70 перемещают рейку 69 в обратном направлении и вводят планки 63 в кольцевую проточку 65 на концевой части нового валка 1. Исполнение кольцевой проточки 65 на второй от торца валка половине длины его концевой части 1 позволяет более компактно расположить узлы и детали, реализующие отмеченные операции (п. п. 66, 62, 68 на фиг. 23 и 24). Закрепление привода 70 рейки 69 на неподвижном в осевом направлении элементе прокатной клети (например, на станине) имеет очевидные преимущества в сравнении с установкой привода на подвижном в осевом направлении элементе прокатной клети, так как не требует решения возникающих вопросов размещения этого привода в растворе направляющих для подушек рабочих валков (в нашем случае подвижных в осевом направлении). Before transshipment, the axis of the roll and spindle are set horizontally. The liquid is supplied to the
Таким образом описанным исполнением привода валка прокатной клети с перекошенными в горизонтальной плоскости валками, установленными в клети с возможностью осевого перемещения, решена задача управляемого перемещения валка в осевом направлении, что существенно расширяет возможности процесса продольной прокатки воздействовать на профиль прокатываемой полосы, облегчает решение задачи равномерного износа поверхности валков по длине их бочки, позволяет снизить осевые нагрузки на опоры валков, расширяет границы беспрограммной прокатки. Thus, the described embodiment of the roll drive of a rolling stand with rolls skewed in a horizontal plane, mounted in a stand with the possibility of axial movement, solved the problem of controlled movement of the roll in the axial direction, which significantly expands the possibilities of the longitudinal rolling process to affect the profile of the rolled strip, facilitates solving the problem of uniform wear the surface of the rolls along the length of their barrels, reduces axial loads on the roll supports, expands the boundaries of programless rolling .
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111227A RU2084299C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111227A RU2084299C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95111227A RU95111227A (en) | 1997-06-10 |
| RU2084299C1 true RU2084299C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20169572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95111227A RU2084299C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2084299C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2741604C1 (en) * | 2017-08-18 | 2021-01-27 | Смс Груп Гмбх | Direct drive for rollers, rolls and winches in ferrous and non-ferrous metallurgy |
-
1995
- 1995-06-29 RU RU95111227A patent/RU2084299C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Японии N 57-156808, кл. B 21 B 1/22, 1982. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2741604C1 (en) * | 2017-08-18 | 2021-01-27 | Смс Груп Гмбх | Direct drive for rollers, rolls and winches in ferrous and non-ferrous metallurgy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95111227A (en) | 1997-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2731736B2 (en) | Mid-high adjustment system for cluster mill | |
| KR101052718B1 (en) | Especially the safety coupling of the main drive train installed on the roll stand | |
| RU2084299C1 (en) | Drive unit of roll of rolling stand with rolls skewed in horizontal plane and mounted with possibility of axial motion | |
| US5154074A (en) | Roll with width adjusting function | |
| US5713693A (en) | Shaft-hub joint for transmission of torque between two equiaxial machine parts | |
| US5928121A (en) | Adjustable deflection roll | |
| US6062058A (en) | Roll stand | |
| RU2122145C1 (en) | Bearing unit of hooke's joint | |
| JPS63313605A (en) | Device for moving rotating roll of rolling mill in axial direction | |
| DE2700379C3 (en) | Roller with adjustable deflection | |
| JPH03260422A (en) | Rolling clutch | |
| RU2067036C1 (en) | Rolling roll and spindle joining assembly | |
| RU2153404C2 (en) | Rolling mill spindle | |
| JPS61193711A (en) | Rolling mill drive device | |
| JP3029849B2 (en) | Rack and pinion type actuator device | |
| CN101277771B (en) | Roll stand provided with a displacement device | |
| JP2580848Y2 (en) | Rolling mill | |
| SU1103915A1 (en) | Roll mill stand spindle gear-type coupling | |
| RU2119834C1 (en) | Movable splined joint unit of transmission | |
| US4658622A (en) | Rolling mill | |
| US5984529A (en) | Sliding bearings for chocks in rolling mill stands with crossed displacement of the rolls under load | |
| JPS61129208A (en) | Roll bearing box clamping device for rolling mill | |
| SU1583198A1 (en) | Rolling mill stand line | |
| RU2113298C1 (en) | Joint assembly of spindle of rolling mill | |
| SU1178514A1 (en) | Rolling stand |