Привод клети стана холодной прокатки труб

 

Использование: в станах холодной прокладки труб с подвижной клетью. Внутри двух пар зубчатых колес во внутренних эксцентрических расточках установлены шарнирно связанные между собой пальцами цилиндрические щеки составного коленчатого вала. Пальцы установлены с угловым смещением относительно друг друга в выполненных в щеках отверстиях. Центры эксцентричных расточек одной пары колес находятся от оси вала на расстоянии, равном расстоянию от оси шейки до центра эксцентричной расточки другой пары, расположенной на равном расстоянии от оси пальца под шатун клети и от оси вала. 6 ил.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к приводам станов холодной прокатки труб. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в станах холодной прокатки труб с подвижной клетью.

Известен привод стана холодной прокатки труб [1] содержащий кривошипно-шатунный механизм с удлиненным за ось кривошипа шатуном, размещенный на рычаге противовес с подшипниковыми опорами, установленными на одном уровне с валом кривошипа, и шарнирно связывающую рычаг и конец шатуна тягу.

Основным недостатком известного привода является высокая виброактивность, обусловленная неуравновешенностью сил инерции его элементов, действующих на фундамент, которая является причиной значительных колебаний основания привода, серьезной помехой на пути увеличения быстроходности стана и снижает надежность и долговечность привода стана холодной прокатки труб.

Наиболее близким по технической сущности является привод [2] стана холодной прокатки, который содержит пару кривошипных зубчатых колес, взаимодействующих с приводной шестерней, и пару кривошипных зубчатых колес, несущих соосно расположенные пальцы под шатуны клети, составной вал с подшипниками для обеих пар и противовесы, связанные с каждым колесом.

Недостаток известной конструкции привода клети стана холодной прокатки труб заключается в том, что здесь полностью уравновешен главный вектор инерционных сил и только частично главный момент инерционных сил, неуравновешенность которого значительно влияет на надежность работы. За один оборот кривошипов каждый из параллелограммов привода дважды проходит через положения, в которых его вершины располагаются в плоскостях кривошипов, и при дальнейшем движении параллелограмм может перейти в антипараллелограмм, вызывая дополнительные нагрузки в направляющих клети и тем самым снижая надежность и долговечность привода.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности стана холодной прокатки труб.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе стана холодной прокатки труб, содержащем пару кривошипных зубчатых колес, взаимодействующих с приводной шестерней, и пару кривошипных зубчатых колес, несущих соосно расположенные пальцы под шатуны клети, составной вал с подшипниками для обеих пар и противовесы, связанные с каждым колесом, составной вал выполнен коленчатым с цилиндрическими щеками, размещенными во внутренних эксцентричных расточках обеих пар колес, и шейками в виде кривошипных пальцев, отверстия под которые расположены в щеках с угловым смещением. Центры эксцентричных расточек одной пары колес находятся от оси вала на расстоянии, равном расстоянию от оси шейки до центра эксцентричной расточки другой пары, расположенной на равном расстоянии от оси пальца под шатун и от оси вала. Такое конструктивное выполнение привода клети стана холодной прокатки труб позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность стана. Это достигается за счет того, что полностью уравновешены главный вектор сил инерции за счет сил инерции, развиваемых противовесами, и главный момент инерционных сил за счет массивных колес, выполняющих роль уравновешивающих грузов, центр масс которых совершает возвратно-поступательное перемещение.

Исключена возможность появления добавочных сил, возникающих при прохождении параллелограммным приводом крайних положений. Основание привода разгружается от воздействия переменных по величине и направлению сил инерции, уменьшается его виброактивность.

На фиг.1 изображен привод клети стана холодной прокатки труб, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 вид Г на фиг.1; на фиг.6 структурная схема восьми (через 45^о) положений элементов привода клети стана холодной прокатки труб.

Привод клети стана холодной прокатки труб выполнен в виде редуктора, содержащего корпус 1, в котором размещены пара кривошипных зубчатых колес 2, взаимодействующих с приводной шестерней 3 вала 4, пара кривошипных колес 5, несущих соосно расположенные пальцы 6 под шатуны 7 клети и взаимодействующих с шестернями 8 вала 9, составной вал 10 и противовесы 11, жестко связанные с каждым зубчатым колесом. Составной вал 10 выполнен коленчатым и состоит из цилиндрических щек 12 и 13, размещенных во внутренних эксцентрических расточках 14 и 15 на подшипниках 16 в обеих парах кривошипных зубчатых колес 2 и 5, и шеек 17, выполненных в виде кривошипных пальцев, шарнирно соединяющих щеки 12 и 13 через подшипники 18. Отверстия под шейки 17 расположены в щеках с угловым смещением.

Центры эксцентричных расточек 15 кривошипных зубчатых колес 2 находятся от оси составного вала 10 на расстоянии, равном расстоянию от оси шейки 17 до центра эксцентричной расточки 14 кривошипного зубчатого колеса 5, расположенного на равном расстоянии от оси пальца 6 под шатун клети и от оси составного вала 10. Связь пальцев 6 с шатунами 7 осуществляется через подшипники 19. Приводная шестерня 3 также находится в зацеплении с одной из шестерен 8. Кривошипные зубчатые колеса 2 и 5 размещены соосно в подшипниках 20 с возможностью вращения в противоположных направлениях. Кинематическая связь шеек 17 и пальцев 6 с щеками 12 и 13 образует шарнирные параллелограммы РЕСО и РИКО с изогнутыми участками РД.

Устройство работает следующим образом.

Равномерное вращение приводного вала 4 с приводной шестерней 3 передается паре кривошипных зубчатых колес 2 с жестко установленными на них противовесами 11. Одновременно вращение приводной шестерни 3 передается шестерням 8 вала 9, посредством которых пара кривошипных зубчатых колес 5 с жестко установленными на них противовесами 11 вращаются с той же угловой скоростью, что и кривошипные зубчатые колеса 2, но в противоположном направлении. Вращение двух пар зубчатых колес преобразуется во вращение щек 12 и 13 с одновременным их движением и возвратно-поступательным движением шеек 17 и пальцев 6.

Так как соблюдается условие ОР РДСЕ КИ, ОС РЕ ОК РИ и α≠ϕ, γ=β (фиг.6), за один оборот кривошипов ОР, ОС, ОК каждый из параллелограммов ОРЕС предельные положения (когда вершины параллелограммов располагаются в плоскости кривошипов) проходят в разное время, что обеспечивается также угловым смещением участков РЕ и РИ на угол γ, β, гарантирующим такое же фазовое смещение параллелограммов и работоспособность одного из них при прохождении другого через свои предельные положения. При этом гарантируется прохождение пальцев 6 и соответственно рабочей клети вдоль оси прокатки, тем самым исключаются дополнительные нагрузки на основание привода.

Предложенная конструкция привода клети стана холодной прокатки труб по сравнению с известными позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность и тем самым увеличить производительность.

Формула изобретения

ПРИВОД КЛЕТИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, включающий пару кривошипных зубчатых колес, взаимодействующих с приводной шестерней, пару кривошипных зубчатых колес, несущих соосно расположенные пальцы под шатуны клети, составной вал с подшипниками для обеих пар и противовесы, связанные с каждым колесом, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности стана, составной вал выполнен коленчатым с цилиндрическими щеками, размещенными во внутренних эксцентричных расточках обеих пар колес, и шейками в виде кривошипных пальцев, отверстия под которые расположены в щеках с угловым смещением, причем центры эксцентричных расточек одной пары колес находятся от оси вала на расстоянии, равном расстоянию от оси шейки до центра эксцентричной расточки другой пары, расположенной на равном расстоянии от оси пальца под шатун и от оси вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6