Патент на изобретение №2271257

(54) ПРИВОД СТАНА ХОЛОДНОЙ ПИЛЬГЕРНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

(57) Реферат:

Изобретение относится к усовершенствованию привода стана холодной пильгерной прокатки труб и может использоваться для любых станов с возвратно-поступательно движущейся клетью. Привод стана холодной пильгерной прокатки труб содержит размещенный в корпусе планетарно-кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, тягу, соединяющую палец кривошипа с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, и уравновешивающие грузы, один из которых расположен на валу кривошипа, а другой – на планетарно-кривошипном блоке, и снабжен установленным на опоре качения дополнительным корпусом и второй тягой, при этом обе тяги одним концом жестко закреплены в дополнительном корпусе, а другим соединены с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, а дополнительный корпус расположен ниже проводки, установленной по оси прокатки, кроме того, опора качения пальца кривошипа выполнена сферической, а тяги расположены по разные стороны от сферической опоры качения пальца кривошипа в плоскости, параллельной оси прокатки, причем уравновешивающий груз, установленный на валу кривошипа, расположен под тягами и проводкой над корпусом, в котором размещен планетарно-кривошипный блок. Изобретение обеспечивает повышение надежности и долговечности за счет снижения нагрузок на привод. 3 ил.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к усовершенствованию привода стана холодной пильгерной прокатки труб, и может использоваться для любых типов станов с возвратно-поступательно движущейся рабочей клетью.

Известен привод стана холодной пильгерной прокатки труб, см. патент США № 4052898, кл. 72-214, заявл. 13.09.76 г., опубл. 11.10.77 г.

Этот привод содержит размещенный в корпусе приводной кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим вращательное движение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, подвижную кассету, перемещающуюся по направляющим и несущую рабочие валки, и уравновешивающий движущиеся массы груз. Рабочая клеть соединена с кривошипом одним шатуном. Уравновешивающий груз расположен на валу кривошипа.

Кроме того, привод снабжен дополнительным подвижным корпусом и рамкой, причем корпус установлен на пальце кривошипа на опоре качения и совершает прямолинейное перемещение в направляющих рамки вдоль оси прокатки, а рамка перемещается в направляющих привода в направлении, поперечном оси прокатки.

Недостатком известного привода является быстрый износ направляющих подвижной кассеты:

– боковых направляющих из-за приложения усилий от шатуна под углом, которые стремятся развернуть ее в горизонтальной плоскости;

– горизонтальных направляющих за счет возникновения опрокидывающего момента от плеча приложения сил прокатки, движущихся масс кассеты и усилия привода.

Износ боковых направляющих приводит к развороту кассеты и ухудшению качества продукции. Введение дополнительно перемещаемых в направляющих камня и рамки требует увеличения мощности привода. Увеличенные зазоры в направляющих ведут к заклиниванию и поломке привода.

Следующим недостатком является отсутствие уравновешивающих моментов, возникающих в процессе работы привода. Все это снижает надежность и долговечность привода.

Известен также привод стана холодной пильгерной прокатки, см. патент ФРГ № 3613036, М. кл. В 21 В 21/00, заявл. 15.04.83 г., опубл. 13.08.87 г. (фиг.5), содержащий размещенный в корпусе приводной планетарно-кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, подвижную кассету, несущую рабочие валки, и уравновешивающие грузы, один из которых расположен на валу кривошипа и уравновешивает массы, а другой – на корпусе планетарно-кривошипного блока и уравновешивает моменты. Подвижная кассета расположена над планетарно-кривошипным механизмом.

Недостатком этой конструкции привода является повышенная нагрузка на направляющие от осевых усилий прокатки и их быстрый износ, обусловленные опрокидывающим моментом, возникающим от значительного удаления приложения усилия привода к подвижной кассете относительно центра кассеты и оси прокатки, что снижает надежность и долговечность привода.

Из известных приводов стана холодной пильгерной прокатки труб наиболее близким по технической сущности является привод, описанный в патенте ФРГ № 3706129, М. кл. В 21 В 21/00, заявл. 23.02.87 г., опубл. 10.03.88 г. (фиг.3).

Известный привод стана холодной пильгерной прокатки труб содержит размещенный в корпусе приводной планетарно-кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, перемещающуюся по направляющим подвижную кассету, несущую рабочие валки и через тягу соединенную с пальцем кривошипа, и уравновешивающие грузы, один из которых расположен на валу кривошипа и уравновешивает массы, а другой – на корпусе планетарно-кривошипного блока и уравновешивает моменты. Привод имеет дополнительный груз, который совершает возвратно-поступательное перемещение синхронно с подвижной кассетой и параллельно ей. Центр тяжести дополнительного груза находится ниже точки возможного приложения центробежной силы, создаваемой уравновешивающей массой кривошипа.

Недостаток известной конструкции привода стана холодной пильгерной прокатки заключается в том, что введение дополнительного груза для компенсации опрокидывающего момента, возникающего за счет приложения в разных плоскостях усилия привода и усилий, возникающих от прокатки и перемещения центра масс кассеты, приводит к:

– увеличению перемещаемых масс;

– повышенным нагрузкам на подшипниковую опору пальца кривошипа и привод.

Компенсировать увеличение перемещаемых масс кассеты необходимо увеличением уравновешивающих грузов, что ведет к увеличению габаритов стана и необходимости устанавливать привод завышенной мощности.

Повышенные нагрузки на подшипниковые опоры снижают надежность и долговечность привода.

Задача настоящего изобретения состоит в создании привода стана холодной пильгерной прокатки, позволяющего повысить его надежность и долговечность путем снижения динамических нагрузок на привод и уменьшения движущихся масс.

Поставленная задача достигается тем, что привод стана холодной пильгерной прокатки, содержащий размещенный в корпусе приводной планетарно-кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, тягу, соединяющую палец кривошипа с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, и уравновешивающие грузы, один из которых расположен на валу кривошипа, а другой – на планетарно-кривошипном блоке, согласно изобретению он снабжен установленным на опоре качения пальца кривошипа дополнительным корпусом и второй тягой, при этом обе тяги одним концом жестко закреплены в дополнительном корпусе, а другим жестко соединены с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, а дополнительный корпус расположен ниже проводки, установленной по оси прокатки. Кроме того, опора качения пальца кривошипа выполнена сферической, а тяги расположены по разные стороны от сферической опоры качения пальца кривошипа в плоскости, параллельной оси прокатки. Причем уравновешивающий груз, установленный на валу кривошипа, расположен под тягами и проводкой над корпусом, в котором размещен планетарно-кривошипный блок.

Такое конструктивное выполнение привода стана холодной пильгерной прокатки позволит повысить надежность и долговечность привода за счет размещения в одной плоскости центра масс подвижной кассеты и тяг, перемещающих ее, а также максимально возможного приближения к ней уравновешивающего массы груза. Такое выполнение привода позволит также избежать опрокидывающего момента, действующего на кассету и ее направляющие, и установки на кассете дополнительного груза, компенсирующего этот момент.

Снижение динамических нагрузок осуществляется за счет приближения уравновешивающей массы груза к плоскости перемещения центра масс подвижной кассеты с валками и исключения дополнительного груза, установленного на подвижной кассете.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 изображен привод стана холодной пильгерной прокатки, вид сбоку;

на фиг.2 – то же, вид в плане;

на фиг.3 – разрез А-А на фиг.1.

Привод стана холодной пильгерной прокатки труб содержит корпус 1, в котором на подшипниках качения 2, 3 размещен планетарно-кривошипный блок 4 с вертикальной осью вращения и установленным в нем на подшипниках качения 5, 6 кривошипом 7, палец 8 которого со смонтированной на нем сферической опорой качения 9 совершает возвратно-поступательное перемещение. Планетарно-кривошипный блок 4 получает вращение от закрепленной на нем шестерни 10 через систему зубчатых передачи от электродвигателя 11. Шестерня 12, расположенная на валу кривошипа 7, взаимодействует с зубчатым колесом 13 внутреннего зацепления, закрепленным в корпусе 1 соосно с планетарно-кривошипным блоком 4.

На валу кривошипа 7 расположен уравновешивающий массы груз 14, а на планетарно-кривошипном блоке 4 расположен уравновешивающий моменты груз 15.

На сферической опоре качения 9 пальца 8 кривошипа 7 установлен дополнительный корпус 16, расположенный ниже проводки 17, установленной по оси прокатки О-О.

Привод стана холодной пильгерной прокатки труб содержит две тяги 18, расположенные по разные стороны от пальца 8 кривошипа 7 в плоскости, параллельной оси прокатки. Тяги 18 одним концом закреплены в дополнительном корпусе 16, а другим жестко соединены с подвижной кассетой 19, перемещающейся по направляющим 20 и несущей рабочие валки 21.

Уравновешивающий груз 14, установленный на валу кривошипа, расположен под тягами 18 и проводкой 17 над корпусом 1.

Устройство работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя 11 через систему зубчатых передач передается на шестерню 10, закрепленную на планетарно-кривошипном блоке 4, при этом за один оборот планетарно-кривошипного блока 4 шестерня 12, расположенная на валу кривошипа 7 и находящаяся в зацеплении с колесом 13, совершает два оборота, а ось пальца 8 кривошипа 7 перемещается возвратно-поступательно по прямой линии, параллельной оси прокатки, за один цикл.

Дополнительный корпус 16, соединенный тягами 18 с кассетой 19, несущей валки 21, и установленный на сферической опоре 9 пальца 8, также совершает это движение. При этом прокатываемое изделие или заготовка находится в проводке 17, тяги 18 перемещаются параллельно оси прокатки по разные стороны проводки 17 в плоскости, проходящей через центр масс подвижной кассеты, таким образом, не создавая опрокидывающего момента, действующего на ее направляющие. Размещение проходящих под проводкой груза и сферической опоры пальца кривошипа на минимально возможном расстоянии способствует снижению динамических нагрузок, возникающих в приводе. Сферическая опора компенсирует возможные неточности изготовления и установки кассеты.

Предложенный привод стана холодной пильгерной прокатки труб по сравнению с известными позволит снизить динамические нагрузки и уменьшить движущиеся массы, а следовательно, повысить его надежности и долговечность.

Формула изобретения

Привод стана холодной пильгерной прокатки труб, содержащий размещенный в корпусе планетарно-кривошипный блок с вертикальной осью вращения и совершающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение пальцем кривошипа со смонтированной на нем опорой качения, тягу, соединяющую палец кривошипа с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, и уравновешивающие грузы, один из которых расположен на валу кривошипа, а другой – на планетарно-кривошипном блоке, отличающийся тем, что он снабжен установленным на опоре качения дополнительным корпусом и второй тягой, при этом обе тяги одним концом жестко закреплены в дополнительном корпусе, а другим соединены с подвижной кассетой, несущей рабочие валки, а дополнительный корпус расположен ниже проводки, установленной по оси прокатки, кроме того, опора качения пальца кривошипа выполнена сферической, а тяги расположены по разные стороны от сферической опоры качения пальца кривошипа в плоскости, параллельной оси прокатки, причем уравновешивающий груз, установленный на валу кривошипа, расположен под тягами и проводкой над корпусом, в котором размещен планетарно-кривошипный блок.

РИСУНКИ