Прокатный валок для арматуры

Валковая арматура

Для успешного ведения процесса прокатки очень важно иметь правильный вход и выход полосы из валков. Это обеспечивает валковая арматура. Сюда следует отнести все виды устройств и приспособлений, которые необходимы для направления и удержания прокатываемой полосы как при подаче к валкам, так и при выходе ее из валков. В связи с этим арматуру прокатных станов можно подразделить на три основные вида:

  1. Вводную арматуру, обеспечивающую правильную подачу полосы в валки и удержание ее в нужном положении при прокатке. К таким деталям и приспособлениям относятся линейки, воронки, коробки, пропуски и пр.
  2. Выводную арматуру, обеспечивающую правильный выход полосы из валков и соответствующее направление при дальнейшем движении. Сюда следует отнести линейки, которые сохраняют необходимое положение полосы в горизонтальной плоскости, и проводки в вертикальной плоскости, предохраняющие от оковывания (окольцовывания) валков металлом.
  3. Передаточные устройства, передающие полосу от одной клети к другой или в пределах одной клети, с кантовкой или без кантовки полосы. К этому виду устройств относят различные трубки, приспособления для кантования выходящей из валков полосы (геликоидальные проводки. кантующие ролики); обводную арматуру, обеспечивающую автоматическую передачу полосы из одной клети в другую и применяемую на линейных проволочных, мелкосортных, а в некоторых случаях и на среднесортных станах.

Выбор и установка арматуры существенно влияют на производительность прокатного стана, на получение точных размеров и качественной поверхности проката. Поэтому конструированию, подготовке и установке арматуры в прокатных цехах уделяют серьезное внимание.

Детали валковой арматуры в процессе работы испытывают значительные динамические воздействия со стороны полосы. Поэтому их делают достаточно прочными и надежно закрепляют. При этом крепление не должно затруднять успешной регулировки и быстрой замены в случае необходимости. На сортовых станах арматуру устанавливают на опорных брусьях, закрепленных в специальных пазах с обеих сторон валков параллельно их оси.

Блюминги, слябинги и некоторые другие станы часто не имеют специальной арматуры, так как подача металла в валки и его выход из валков обеспечиваются рельгангами и линейками-манипуляторами, а поперечные размеры полос, прокатываемых на этих станах, практически исключают такое явление, как оковывание валков.

К валковой арматуре, устанавливаемой с передней стороны клети, относятся, в частности, направляющие линейки, которые являются неподвижным продолжением буртов ручья. Они обеспечивают направленную подачу полосы в валки. Если нет необходимости непрерывно удерживать полосу при ее подаче и прокатке, например в прямоугольных или ромбических калибрах, то отдельные линейки заменяют литым столом с постоянными линейками, которые располагают соответственно каждому калибру. С выходной стороны при прокатке, например, овала в круглом калибре полосу приходиться непрерывно удерживать от сваливания и скручивания. Линейки при этом изготавливают с соответствующей профилировкой, причем их очень тщательно устанавливают по калибру в приемной коробке. Такие профилированные линейки называют пропусками. В данном случае наблюдаются особо тяжелые условия службы направляющей арматуры, так как пропуски при работе соприкасаются с горячим металлом и испытывают высокие скорости скольжения. Все это приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей пропусков, а при прокатке стали (особенно нержавеющей, жароупорной и др.) можно наблюдать значительное наваривание (налипание) металла на контактную поверхность пропусков, что приводит к образованию на прокатываемом металле рисок и задирок, а в конечном итоге к браку.

Длительное время пропуски изготавливали из отбеленного или серого чугуна. Хотя впоследствии пропуски начали изготовлять из легированной стали с последующей термической обработкой, стойкость их против истирания и налипания металла на рабочую поверхность не может считаться удовлетворительной. Успешно решается вопрос заменой трения скольжения трением качения, т. е. заменой обычных пропусков роликовыми.

Очень большое влияние на успешную работу прокатной клети оказывает выводная арматура (рис. 141,5, 5, 6). Разница в диаметрах рабочих валков и их окружных скоростей (при равенстве частоты их вращения) вызывает изгиб полосы по выходе в сторону валка с меньшим диаметром. Кроме того, неправильная установка валков, неравномерный прогрев металла перед прокаткой, неравномерная деформация, вызываемая формой калибра или формой заготовки, неправильная подача полосы в валки могут привести к появлению изгиба полосы в вертикальной или горизонтальной плоскостях или закручиванию ее вокруг своей оси при выходе металла из валков. Чтобы предотвратить это, на выходе полосы из валков устанавливают выводную арматуру — линейки, а также нижнюю и, где необходимо, верхнюю проводки, которые сохраняют правильный выход полосы в вертикальной плоскости. Проводки предохраняют валки от оковывания прокатываемой полосы во время выхода переднего конца. При значительных сечениях полосы проводки воспринимают большие нагрузки. Поэтому их, как правило, изготавливают коваными из стали.

Проводки, как это видно из рис. 141, 3, 6, устанавливают заостроенным концом на валок и пяткой на проводковый брус. Носок проводки должен постоянно плотно прижиматься к валку, иначе выходящая полоса будет выбивать проводку, что может привести к аварии на стане. Нижняя проводка прижимается к валку своей массой, плотное же прилегание верхней проводки к валку обеспечивается пружинами или контргрузом (см. рис. 141,5).

Наибольшее распространение получила валковая арматура скольжения, что обусловлено простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Валковая арматура скольжения состоит из вводных и выводных линеек или профильных проводок, которые крепят на проводковом брусе. Для повышения жесткости валковой арматуры скольжения фасонные проводки устанавливают в жесткой закрытой коробке. В зависимости от расположения профильные проводки делят на нижние и верхние. Они опираются на валок и прижимаются к коробке стяжными болтами. Профильные проводки изготавливают из стали для станов горячей прокатки и из бронзы для станов холодной прокатки.

Большое значение для предотвращения оковывания валков имеет тщательная подгонка выводной арматуры. Носик профильных проводок должен плотно прилегать к ручью калибра по всему контуру (рис. 142). Размеры профильных проводок определяют следующими зависимостями:

где Rв — радиусы валка и проводки; aпр — расстояние от оси валка до носика проводки; Хпр — хорда (берется в зависимости от диаметра валка); Кпр — расстояние от дна проводки до дна калибра (меньшее значение для холодной прокатки и большее для горячей).

Впервые вопросы изгиба полосы в горизонтальной плоскости рассмотрел И. М. Павлов. Пользуясь понятием естественных вытяжек, он установил, что длины краев полосы после прокатки обратно пропорциональны их толщинам. В дальнейшем В. И. Выдрин показал, что изгиб полосы в горизонтальной плоскости при выходе из валков является результатом различия в вытяжке кромок полосы не во всем очаге деформации, а только в зоне опережения. Это объясняется тем, что в плоскости выхода полосы из очага деформации скорости левой (толстой) V’h и правой (тонкой) V»h кромок различны (рис. 143). Исходя из этих представлений, можно написать

где l’h, h’, R’h, S’h , ε’ — соответственно длина, толщина, радиуса кривизны, скорость опережения и относительное обжатие со стороны левой (толстой) кромки полосы; l»h, h», R»h, S’’h , ε» — то же со стороны правой (тонкой) кромки полосы; b1 — ширина полосы после прокатки.

Обычно опережение значительно меньше единицы; в таких случаях можно использовать упрощенную зависимость, полученную В. И. Выбриным:

Таким образом, различные удлинения волокон полосы, вызывающие разное распределение внутренних силовых факторов (напряжений по сечению, называемое изгибом), приводят к образованию серповидности. Полоса будет выходить из валков прямой, если скорости ее точек по ширине будут равны.

Для определения значения серповидности (рис. 143) имеем

где αкр — угол серповидности между двумя точками на окружности радиуса rкр на расстоянии lкр, равном 1 м, определяемый по формуле αкр=57,3lкр/rкр=57300/rкр.

Для устранения винтообразности профиля во ВНИИметмаше разработан новый способ прокатки, включающий две операции в одном непрерывном процессе; подачу полосы в валки под требуемым углом к оси прокатки и гибку в очаге деформации до требуемой величины.

Существующий процесс продольной прокатки сложных фасонных профилей требует строгого соблюдения технологического режима и высокой культуры производства. Незначительное изменение хотя бы одного или нескольких технологических параметров, например неравномерные нагрев по ширине полосы и износ валков, приводит к образованию серповидности и, как следствие, к винтообразное. Указанного явления при прокатке можно избежать, если задаваемую полосу подвергнуть предварительному изгибу, т. е. заставить одни слои удлиниться больше других. В этом случае предварительный изгиб задаваемой полосы компенсирует разность удлинений между толстой и тонкой кромками при неравномерной высотной деформации. Для осуществления предварительного изгиба задаваемой полосы устанавливают вводные проводки под требуемым углом φ к оси прокатки. Разность удлинений толстой и тонкой кромок полосы тем больше, чем больше разность обжатий, а следовательно, разность вытяжек и скоростей перемещения. Однако арматура скольжения по стойкости уступает арматуре качения. Быстрый износ арматуры скольжения отрицательно сказывается на производительности станов, так как замена арматуры и последующая настройка требуют больших затрат времени.

Читайте также:  Швеллер стальной п образный размеры

Наиболее радикальным способом повышения стойкости арматуры является замена скольжения полосы качением по ее рабочим поверхностям. В этом случае использование для тел качения даже обычной конструкционной стали позволяет достигнуть гораздо большей стойкости арматуры по сравнению со стойкостью арматуры скольжения, изготовленной из высоколегированной стали.

Положительными сторонами применения арматуры качения является почти полное отсутствие скольжения между роликами и полосой; отсутствие налипания частиц горячего металла на поверхность роликов; улучшение качества готовой продукции; сокращение простоев стана, что обусловлено высокой стойкостью роликовой арматуры; снижение расхода энергии при прокатке, поскольку отсутствует трение скольжения между полосой и арматурой, на преодоление которого требуется значительное усилие.

Диаметр и длина бочки кантующих валков примерно те же, что и рабочих. Шейки кантующих валков устанавливают в подушках, укрепленных в станине рабочей клети. Калибры кантующих валков (рис. 144) соответствуют кантуемой полосе. Угол скручивания полосы определяют по уравнению

где ак — расстояние от оси рабочих валков до оси кантующих валков; хξ — расстояние между осями рабочих клетей; αξ — угол кантовки (обычно 90 или 45 °).

Ширина кантующих поясков должна составлять 0,3—0,4 ширины полосы. Угол кантовки регулируют изменением расстояния между кантующими валками или смещением одного из них в осевом направлении. Стойкость кантующих валков выше стойкости кантующих проводок в несколько сотен раз и характеризуется следующим:

Основным рабочим элементом, присущим любым конструкциям валковой арматуры качения, является ролик, по которому полоса катится во время ее движения через арматуру.

Конструкция роликов и способ их установки в арматуре во многом определяют ее эксплуатационные качества. Для лучшего удержания высоких полос ролики вводной арматуры должны быть максимально приближены к валкам. Увеличение диаметра роликов приводит к увеличению расстояния от них до валков. При прокатке круглых (квадратных) профилей диаметр роликов можно определить по эмпирической формуле

где dmax, dmin — наибольший и наименьший диаметры прокатываемых кругов.

Высоту ролика обычно выбирают равной

где hк — ширина вреза калибра в ролик.

Ролики изготавливают из материалов, хорошо работающих на износ при высоких температурах (чугуна с добавками хрома, никеля, вольфрама и других элементов, а также стали марок ШХ15, 40Х, Х10С2М и др.). Наилучшие результаты получены при изготовлении роликов из стали марки Х10С2М. В качестве заменителей этой сравнительно дорогостоящей стали могут быть применены стали 35Г2С и 38ХМОА, однако стойкость изготовленных из них роликов несколько ниже.

Для обработки поверхности калиброванных роликов применяют копировально-шлифовальные и шлифовальные станки. Поверхность калиброванных роликов должна быть чистой; это предупреждает налипание на ролики частичек металла.

Источник

Валки холодной и горячей прокатки

ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения»

Свыше 60 лет ОАО «ЭЗТМ» специализируется на выпуске прокатных валков. При производстве данного вида продукции применяются прогрессивные виды технологий по всем переделам: металлургическому, кузнечно-прессовому, термическому, механосборочному.

Выплавка стали для валков осуществляется в электродуговых печах.

При ковке слитков строго выдерживается температурный и технологический режимы. Широко используются как объемная, так и поверхностная закалка ТПЧ и ТВЧ.

Механосборочное производство оснащено современным оборудованием, в т.ч. станками с числовым программным управлением, отделочными станками высокой точности и др.

Систематическое повышение стойкости и износоустойчивости валков достигается за счет:

  • поиска и применения новых, более прочных материалов;
  • совершенствования технологии изготовления;
  • строгого соблюдения условий эксплуатации у потребителя.

Для изготовления рабочих и опорных валков применяются высоколегированные марки сталей.

Анализ работы валков, изготавливаемых ОАО «ЭЗТМ», у потребителя подтверждает их высокую стойкость и износоустойчивость.

Валки с товарной маркой «ЭЗТМ» работают на металлургических предприятиях России, Казахстана, Узбекистана, Украины, а также в Болгарии, Кубе, Чехии, Франции, Германии, Индии, Иране, Монголии.

Источник

Оборудование для прокатки

Что такое прокатка

Прокаткой называют вид обработки давлением, при котором металл пластически деформируется вращающимися гладкими или имеющими нужные канавки (ручьи) валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными. При этом получают прокат — готовые изделия или заготовки для последующей обработки ковкой, штамповкой, прессованием, волочением или резанием.

Прокатке подвергается 75. . .80 % выплавленной стали. Прокатка (рис. 1) бывает продольной (а), поперечной (б), поперечно-винтовой (в). Слитки сначала поступают на мощные обжимные станы продольной прокатки: прямоугольные — на слябинги — для получения слябов — прямоугольных заготовок, квадратные — на блюминги для получения блюмов — балок квадратного сечения со стороной от 450 до 150 мм.

Рис. 1. Виды прокатки: а — продольная; б — поперечная; в — поперечно-винтовая

Слябы поступают на листовые станы продольной прокатки, имеющие гладкие валки. Горячекатаная толстолистовая сталь имеет толщину от 4 до 160 мм с допуском 16-18-го квалитета. Для тонколистовой стали характерен интервал толщин 4. . . 0,2 мм. Листы толщиной менее 0,2 мм называются фольгой Холоднокатаная сталь толщиной 5. . . 0,2 мм (допуск по 12-15-му квалитетам) имеет низкую шероховатость поверхности (Ra = l,6. . . 0,2 мкм).

Блюмы поступают на заготовочные станы, производящие заготовку — квадрат со скругленными углами, идущий на сортовой горячекатаный прокат (рис 2) простой формы: квадратный (а) со стороной до 200 мм, круглый (б) диаметром до 250 мм, полосовой (в) прямоугольного сечения размерами до 200 х 60 мм, шестигранный (г) и др. — и фасонный: угольники (д), тавры (е), двутавры (ж), швеллеры (з), рельсы (и) и др. Точность поперечного размера сортового горячекатаного проката соответствует 13-17-му квалитету.

Рис. 2. Профили сортовой стали: а — квадратный; б — круглый; в — полосовой; г — шестигранный; д — угольник; е — тавр; ж — двутавр; з — швеллер; и — рельс

Периодический прокат (рис. 3, а) имеет переменную по длине площадь поперечного сечения и является заготовкой для массового и крупносерийного производства.

Специальный прокат, так же как и периодический, предназначен для изготовления конкретной детали, например колеса железнодорожного транспорта (рис. 3, б).

Рис. 3. Прокатка: а — периодическая; б — специальная

Круглые слитки поступают на прошивные станы продольновинтовой прокатки (рис. 4, а), где в заготовке 2 при обжатии ее в валках 1 вскрывается полость, выглаживаемая пробкой 3. Между основными валками заготовка удерживается с помощью поддерживающих валков 4. В результате получается бесшовная гильза, которая затем на автоматических (рис. 4, б) или на пилигримовых станах (рис. 4, в) прокатывается в бесшовные трубы.

Рис. 4. Прокатка бесшовных труб

1. Основное оборудование прокатного производства

Основное оборудование прокатного производства — это прокатные станы и валки. Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки, отделки (правки, обрезки кромок, резки на мерные изделия и пр ) и транспортировки.

Рис. 5. Схема прокатки двумя валками

Прокатные валки (рис. 5) являются основной частью прокатного стана: они обжимают металл 1 и придают ему требуемую форму. Прокатный валок состоит из бочки 4 (гладкой или с ручьями), шеек 3, расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипник валка, трефов 2, предназначенных для соединения валка со шпинделем. Концы валков могут быть плоскими или цилиндрическими (со шлицами или шпоночными канавками)

Валки изготовляют из отбеленного чугуна или легированной стали (хромоникелевой и хромомолибденовой) и тщательно шлифуют; стальные валки калят. Валки имеют твердость от 150 до 800 НВ по Бринеллю. Стальные валки бывают литые или кованые. Кованые валки прочнее литых Применяют предварительно напряженные составные валки В настоящее время появились твердосплавные валки небольших размеров (например, из сплавов ВК6, ВК8 и др. ). Валки бывают диаметром от 3 до 1500 мм имеют длину бочки до 5000 мм.

Шейки прокатных валков вращаются во вкладышах из текстолита, пластифицированной древесины подшипников скольжения или в роликовых подшипниках качения, устанавливаемых в подушках клетей. Текстолитовые вкладыши смазывают и охлаждают водой.

Устройства, обеспечивающие деформацию металла в валках, называют основным оборудованием, а оборудование для остальных технологических операций — вспомогательным оборудованием.

К основному оборудованию относятся:

  • рабочая клеть и ее узлы и детали (валки, подшипники, нажимное и уравновешивающее устройство, установочные устройства валков в осевом направлении, валковая арматура и пр. ) . Определяющими характеристиками рабочей клети являются диаметр и длина бочки прокатных валков;
  • электродвигатель прокатного стана;
  • передаточные механизмы, обеспечивающие передачу вращения от двигателя к рабочим валкам (шпиндели, главные и коренные муфты, редукторы, маховики, шестеренная клеть)
Читайте также:  На что ставится арматура для фундамента

Кинематическая схема прокатного стана представлена на рис. 6. В рабочей клети между валками 1, расположенными в подушках с подшипниками, прокатывается заготовка 2 Вращательное движение валкам передается от главного электродвигателя 8 через редуктор 7 с маховиками 6, муфты 5, шестеренную клеть 4 и шпиндели 3

Рис. 6. Кинематическая схема трехвалкового прокатного стана

Рис. 7. Классификация рабочих клетей прокатных станов: а — дуо; б — трио сортовые; в — трио листовые; г — кварто листовые; д — кварто для прокатки рулонов; е — многовалковая (шестивалковая); ж — многовалковая (двадцативалковая); з — универсальная; и — специальная

В зависимости от конструкции и расположения валков рабочие клети прокатных станов подразделяют на шесть групп: дуо, трио, кварто, многовалковые, универсальные и специальной конструкции. Клети дуо (двухвалковые) бывают реверсивные (прокатка ведется в обе стороны) и нереверсивные (в одну сторону) (рис. 7) .

Клети трио (трехвалковые) чаще всего нереверсивные. Прокатка на таких станах ведется вперед между нижним и средним валками и назад — между верхним и средним.

Клети кварто (четырехвалковые) имеют четыре валка (рис. 8), расположенных друг над другом, из них два рабочих валка меньшего диаметра и два опорных — большего диаметра.

Многовалковые клети имеют пять и более валков.

Рис. 8. Стан кварто для холодной прокатки ленты: 1 — привод подающей моталки; 2 — прокатываемая лента; 3 — электродвигатель привода валков; 4 — редуктор; 5 — шпиндели; 6 — поддерживающие валки; 7 — рабочие валки; 8 — барабан приемной моталки

Рис. 9. Непрерывный рельсобалочный стан на заводе «Аншан» (КНР)

В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы подразделяются на одноклетьевые, линейные, последовательные, полунепрерывные и непрерывные (рис. 9). Непрерывные станы являются наиболее совершенными. Благодаря автоматизации скорость прокатки может достигать 60 м/с.

Рабочая клеть является основным узлом прокатного стана. В клети осуществляется прокатка металла. Она состоит (рис 10) из двух станин 5 с приливами (лапами) 2, плитовин 1, на которые опираются станины, установочных труб 9, соединяющих станины, крышки 3, прокатных валков 10, подушек нижнего 7, среднего 6 и верхнего 4 валков и подшипников для них, механизма 8 для установки валков в вертикальной плоскости и в осевом направлении и устройства 11 для уравновешивания нижнего валка. Кроме этого есть валковая арматура (линейки, проводки, пропуски и пр. ), устройства для смазки, охлаждения или нагрева валков.

В опорах (подушках) находятся вкладыши скольжения или подшипники качения для шеек валков. Станины изготовляют двух типов — закрытые и открытые (с крышкой). Закрытые станины лучше обеспечивают точность прокатываемого профиля, но у такого стана затруднена замена валков Но есть конструкции открытых станин с клиновым креплением крышки (рис 1 61), имеющие высокую надежность и по жесткости приближающие открытую станину к станинам закрытого типа.

Рис. 10. Общий вид клети трио крупносортного стана 500

Рис. 11. Клиновое крепление крышки станины

Помимо прокатных клетей с горизонтально расположенными валками, широкое применение находят клети, в которых одновременно имеются горизонтальные и вертикальные валки для обжатия проката со всех сторон без кантования.

Для прокатных станов применяют двигатели постоянного или переменного тока (асинхронные и синхронные). Поскольку число оборотов быстроходных двигателей обычно не соответствует числу оборотов валков в прокатных клетях, между двигателями и клетями устанавливают редукторы. В прокатных клетях вращающий момент двигателя необходимо распределить между несколькими валками. Для этого применяют шестеренные клети. Крутящий момент от двигателя к валкам передается при помощи шпинделей и муфт.

2. Вспомогательное и транспортное оборудование прокатных станов

Прокатанный на стане металл подвергают отделке: обрезают концы, разрезают на куски требуемой длины, правят, свертывают катанку в бунты, сматывают широкополосную сталь в рулоны и т. п. Операции отделки проката механизированы: их производят вспомогательные машины и механизмы К ним относят ножницы стационарные и летучие, дисковые пилы, правильные прессы, моталки, холодильники и т д.

Прокатываемые полосы необходимо перемещать от одного устройства к другому Для этого предусмотрено специальное транспортное оборудование: пластинчатые, роликовые и скребковые конвейеры, рольганги, транспортеры, манипуляторы, толкатели, выталкиватели и сталкиватели.

Валки прокатных станов своими шейками опираются на вкладыши из пластмасс или древесных пластиков или подшипники качения, как правило, четырехрядные, устанавливаемые в подушках прокатных клетей.

Подшипники закрытого типа или жидкостного трения обеспечивают точную настройку стана и относительно низкий расход энергии и практически не подвергаются износу Жидкостное трение в таких подшипниках даже при высоких удельных давлениях в шейке (до 25 МН/м 2 и выше) обеспечивается тщательной обработкой трущихся деталей и хорошей герметизацией Масло в подшипник нагнетается под давлением 0,1. . . 0,15 МПа, обеспечивая коэффициент трения 0,001. . .0,008, как и у подшипников качения.

Для изменения и фиксации положения валков в вертикальном и осевом направлениях и удержания их в нужном положении применяют различные механизмы:

  • нажимные устройства для верхнего, среднего, нижнего и вертикальных валков;
  • уравновешивающие устройства для верхних и средних валков;
  • устройства для осевой установки.

В горизонтальных клетях зазор между валками устанавливается перемещением верхнего валка, а в клетях с вертикальными валками — их одновременным перемещением.

На различных станах применяются различного вида нажимное и уравновешивающее устройства. Нажимные устройства состоят из нажимной гайки и нажимного винта. В целом конструкция нажимного устройства определяется такими параметрами, как скорость, величина и число перемещений в час. Так, скорость перемещения валка у разных станов бывает от 0,05 до 250 мм/с, а число перемещений в час — до 700.

Нажимные устройства изготовляют следующих типов:

  • с ручным приводом нажимного винта или клиновое;
  • с приводом от электродвигателя с цилиндрическим редуктором.

Уравновешивающее устройство обеспечивает при холостом ходе постоянное прижатие верхней подушки к нажимному винту, исключает зазор винта в гайке и тем самым устраняет возможный удар (снизу вверх) в момент захвата металла валками.

У клетей с ручным нажимным устройством при малых перемещениях уравновешивание верхнего валка выполняется тягами с пружинами, опирающимися на верхнюю поперечину При значительных перемещениях валка применяют грузовое или гидравлическое устройство.

Устройства осевой установки валков на станах позволяют перемещать и фиксировать валки не только в вертикальной плоскости, но и в направлении оси валка. Осевую регулировку осуществляют перемещением с помощью болтов кассеты с вкладышем (рис. 12). Сами подушки в данном случае фиксируются в проеме станины припорными планками, прикрепленными болтами к станине.

Рис. 12. Устройство для осевой установки валков: 1 — подушка; 2 — болт; 3 — кассета; 4 — валок; 5 — вкладыш

На сортовых станах валки в осевом направлении регулируют, перемещая подушки поджатием боковых болтов, которые проходят через станину и фланцы подушек или через планки, опирающиеся одним концом в подушку, а другим в станину Существуют и другие способы перемещения и фиксирования валков в осевом направлении.

Валковая арматура — это все виды устройств и приспособлений, которые необходимы для направления и удержания в нужном положении прокатываемой полосы как при подаче к валкам, так и при выходе из валков:

  • вводная арматура, обеспечивающая правильную подачу (линейки, воронки, коробки, пропуски и пр. );
  • выводная арматура, обеспечивающая правильный выход полосы из валков (линейки, проводки);
  • передаточные устройства, обеспечивающие передачу полосы от одной клети к другой, с кантовкой или без (различные трубки, геликоидальные проводки, кантующие ролики), обводная арматура, которая обеспечивает автоматическую передачу полосы из калибра в калибр как в одной клети, так и из одной клети в другую

К валковой арматуре, устанавливаемой с передней стороны клети, относятся, в частности, направляющие вводные линейки, которые являются неподвижным продолжением буртов калибра Вводные линейки обеспечивают направленную подачу полосы в валки.

При прокатке, например, овала в круглом калибре полосу приходится непрерывно удерживать от сваливания и скручивания Линейки при этом имеют соответствующий профиль, причем их очень тщательно устанавливают по калибру в приемной коробке Такие профилированные линейки называют пропусками. В данном случае наблюдаются особо тяжелые условия службы направляющей арматуры, так как пропуски в процессе работы соприкасаются с горячим металлом и испытывают высокие скорости скольжения. Все это приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей пропусков.

Линейки заменяют роликовыми пропусками, что вызывает не трение скольжения, а трение качения. На рис. 13 приводится конструкция коробки с роликовыми пропусками, применяемыми при прокатке круга.

Читайте также:  Гост на трубопроводную арматуру для аэс

Вследствие неодинаковости диаметров рабочих валков и их окружных скоростей (число их оборотов равно) прокатываемая полоса по выходе из валков изгибается в сторону валка меньшего диаметра. Для предотвращения этого служит выводная арматура.

Рис. 13. Роликовая вводная коробка для подачи овальной полосы в круглый калибр стана 450

Для того чтобы полоса при выходе металла из валков не загибалась в вертикальной или горизонтальной плоскости и не закручивалась вокруг своей оси, на проводковых брусьях устанавливают, как и с передней стороны, линейки, а также нижнюю и, где необходимо, верхнюю проводки.

Кантовка полос после выхода из одной клети перед подачей в следующую выполняется автоматически кантующими проводками Для снижения нагрузок проводки заменяют кантующими валками

3. Шестеренные клети и редукторы

В тех случаях, когда каждый прокатный валок приводится во вращение индивидуальным двигателем (современные блюминги, слябинги и толстолистовые станы кварто), не требуется никаких зубчатых передач. Все остальные прокатные станы должны иметь зубчатые передачи в шестеренных клетях и редукторах.

Шестеренная клеть состоит из главных шестерен, станины, подшипников для главных шестерен (подушки, залитые баббитом, подшипники качения) и системы сопел и трубопроводов, обеспечивающих подачу обильной смазки трущимся деталям.

Главные шестерни имеют зубчатый венец, шейки (цапфы) и трефы, изготовленные как одно целое из стали 40, 45 или 40Х с поверхностной закалкой зубьев. Шестерни работают при больших нагрузках (часто динамических) и высоких скоростях. Число зубьев принимается от z = 18 до z = 29, нарезка шевронная.

Станина шестеренной клети представляет собой цельную или состоящую из двух половин коробку, отлитую из модифицированного чугуна или стали. В процессе работы шестеренных клетей особое внимание уделяется непрерывной подаче достаточного количества смазки на зубья и шейки главных шестерен под давлением 0,2. . . 0,5 МПа.

Редукторы между шестеренной клетью и электродвигателем применяют в том случае, если их установка и затраты на эксплуатацию оправдывают разницу в стоимости и эксплуатационных расходах тихоходного и быстроходного двигателей В зависимости от передаточного числа редукторы, используемые в прокатных станах, бывают одно-, двух-, а иногда и трехступенчатыми.

Соединительные устройства, передающие крутящий момент от двигателя через редуктор и шестеренную клеть к валкам, представлены муфтами и шпинделями различной конструкции.

Ведущая шестерня шестеренной клети соединяется с ведомым валом редуктора или с валом двигателя (если редуктор отсутствует) посредством муфты, которую обычно называют главной. Наибольшее распространение получили зубчатые, а также эластичные или упругие муфты.

Валки двух соседних клетей линейного стана, а также главные шестерни и рабочие валки в условиях незначительного их перемещения в вертикальной плоскости соединяются между собой муфтами и шпинделями трефового типа, что допускает возможность работы шпинделя с некоторым перекосом (1. . . 2°) . При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости, когда ось шпинделя составляет значительный угол с горизонтальной плоскостью, для привода валков используют шарнирные шпиндели с подшипниками качения, устроенные по принципу шарнира Гука, которые могут передавать крутящий момент прокатки валкам от шестеренной клети при перекосе шпинделей до 10 12°

Поскольку шпиндели при длине в десятки метров имеют значительный вес, их уравновешивают с помощью грузов или пружин.

4. Вспомогательное оборудование прокатного производства

Помимо пластической деформации металла, в прокатных цехах выполняются транспортировка, резка, правка, отделка проката и т п Все эти операции — функции вспомогательного оборудования.

Металл при обработке перемещается вдоль и поперек стана, поднимается и опускается, поворачивается вокруг горизонтальной и вертикальной осей слитка или полосы и т. п. Во многих случаях одновременно с транспортировкой проката производится охлаждение, разрезка, правка, травление, смазка и пр.

Среди наиболее распространенных транспортных средств — слитковозы и различного вида тележки, обеспечивающие подачу слитков и заготовок от нагревательных средств к стану Слитковозу придается люлька-опрокидыватель, которая при подходе к рольгангу опускает слиток на его первые приемные ролики.

Рольганги являются основным транспортным средством прокатных цехов и используются для продольного и некоторого поперечного перемещения металла Рольганги бывают диаметром от 150 до 600 мм, приводные с отдельным или групповым двигателем, неприводные Расстояние между роликами зависит от длины и толщины слитка.

Применяют сплошные кованые ролики, пустотелые из стального литья или труб, а также из чугуна.

Чтобы правильно направить полосу в калибр и выполнить правку изогнутой полосы, устанавливают манипуляторы (рис. 14), а для поворота вокруг горизонтальной оси — кантователи.

Рис. 14. Схема роликового манипулятора: 1 — гидроцилиндр привода; 2 — заготовка; 3 — левая и правая линейки

Для поворота полосы вокруг своей оси на обжимных станах применяют крюковые кантователи (рис. 15). Кантовка выполняется подъемом одной стороны полосы крюками, которые в количестве 3—4 штук располагаются на одной из линеек манипулятора.

Рис. 15. Крюковой кантователь: 1 — ролик рольганга; 2 — кантуемая полоса; 3 — крюк кантователя; 4 — тяга; 5 — линейка манипулятора; 6 — рычаг опрокидывателя

Существуют различные конструкции кантователей: роликовые, кантующие валки и геликоидальные проводки, кантующие втулки, пластинчатые кантователи, рычажные кантователи.

На станах трио возникает необходимость поднимать полосу для подачи ее между верхним и средним валками. Наибольшее распространение для этой цели получили подъемно-качающиеся столы. В случае проблем при захвате полосы валками удобны подъемнопараллельные столы, так как они обеспечивает подачу полосы перпендикулярно плоскости осей валков. Если подъемные столы устанавливают с обеих сторон рабочей клети, то они имеют механическую связь (блокировку) для синхронизации работы.

Помимо рассмотренных транспортных устройств, в прокатных цехах находят применение мостовые и другого типа краны, поворотные механизмы, толкатели и выталкиватели, шлепперы, обеспечивающие перемещение полос параллельно их оси, холодильники.

По окончании прокатки, а иногда на промежуточной стадии обработки полосы режут на куски, удаляют передний и задний концы, обрезают боковые кромки листа и пр. Для этой цели используются ножницы и пилы различных конструкций. Схемы простейших ножниц показаны на рис. 16.

Ножницы с параллельными ножами (рис. 16, а) применяют обычно для разрезания в горячем состоянии блюмов, слябов, заготовок, а также в холодном состоянии — мелких профилей.

У ножниц с наклонными ножами (рис. 16, б) чаще всего нижний нож горизонтальный, а верхний располагается под некоторым углом (обычно 2. . . 6°, но не более 12°) к нижнему. По конструкции ножницы различаются в зависимости от направления перемещения режущего ножа и бывают с верхним подвижным ножом, с нижним подвижным ножом и с движением ножей в горизонтальной плоскости.

Рис. 16. Схема расположения ножей в ножницах различного типа: а — с параллельными ножами; б — с наклонным ножом; в — дисковые

Дисковые ножницы (рис. 16, в) используются главным образом для продольной резки листов и лент.

Рис. 17. Схема летучих ножниц Эдвардса (а) и маятниковых (б)

Летучие ножницы применяются для разрезания металла на ходу Их устанавливают непосредственно за чистовой клетью стана или отдельно как самостоятельный агрегат. Существует несколько типов летучих ножниц, которые определяются назначением, конструкцией и характером движения ножей Для резки заготовок сечением до 100 х 100 мм применяют рычажно-качающиеся ножницы Эдвардса (рис. 17, а), а для более крупного сечения — маятниковые (рис. 17, б). Ножницы Эдвардса обеспечивают резку заготовок при скорости движения полосы до 4,5 м/с.

Рис. 18. Схема вращающихся одноосных летучих ножниц: 1 — корпус; 2 — ножи; 3 — пружина; 4 — ролики включения; 5 — ось шарнира рычагов ножей; 6 — заготовка

Для разрезания сортового металла сечением до 30 х 30 мм применяют одноосные вращающиеся ножницы (рис. 18), а также дисковые летучие ножницы.

Пилы горячей резки используются для разрезания фасонных профилей, а также труб, причем у трубосварочных станов находят применение летучие пилы Для горячей резки сортового металла на дисках пил нарезают зубья, отделяющие стружку Диаметр дисков до 2000 мм, толщина — 6. . .10 мм. Окружная скорость дисков пил горячей резки достигает 100. . .120 м/с. В качестве материала диска часто применяют обычную малоуглеродистую сталь, зубья термически обрабатывают. Наибольшее распространение получили салазковые пилы, существуют маятниковые и рычажные.

По окончании прокатки во многих случаях требуется правка металла. В отдельных случаях эта операция выполняется в горячем состоянии, но обычно правке подвергается холодный прокат Для правки проката применяют кривошипные прессы, роликоправильные и сортоправильные машины, растяжные правильные машины.

Когда прокатный продукт достигает значительной длины (мелкосортные профили, проволока, лист, лента и пр ), его сматывают в бунты и рулоны.

По конструкции моталки делятся на три основные группы:

  • барабанного типа (см. рис. 8);
  • роликовые;
  • роликобарабанные

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector