книги из ГПНТБ / Клименко П.Л. Производство сортового проката [учеб. пособие для рабочих]

тележек различных конструкций либо совместно с ра­ бочей клетью. Наиболее удобным и быстрым является способ смены клети вместе с валками.

Подшипники прокатных валков

Валки прокатных станов своими шейками опира­ ются на подшипники, устанавливаемые в окнах станин прокатных клетей. Подшипники являются ответствен­ ной деталью в рабочей клети стана. От их стойкости зависит точность прокатываемого профиля, производи­ тельность стана, себестоимость продукции.

Подшипники прокатных станов выдерживают очень высокую удельную нагрузку, в несколько раз превы­ шающую допускаемую в подшипниках общего назна­ чения.

Подшипники прокатных станов можно разделить на две группы: подшипники скольжения и качения.

Подшипники скольжения бывают открытыми с ме­ таллическими и неметаллическими вкладышами и за­ крытыми жидкостного трения. Подшипники качения могут быть только роликовыми с коническими и сфе­ рическими роликами.

охватывают всей шейки валков. Открытые подшипни­ ки с металлическими вкладышами из бронзы, графитизированной стали, антифрикционного чугуна имеют вы­ сокий коэффициент трения, недолговечны и применяют их на старых тонколистовых станах, где шейки валков не охлаждаются.

Подшипники открытого типа с неметаллическими вкладышами из текстолита, древесно-слоистого пласти­ ка и пластифицированной древесины используют на обжимных, заготовочных и сортовых станах, где высо­ кая упругость этих вкладышей не имеет решающего значения. Эти подшипники значительно дешевле брон­ зовых, хорошо прирабатываются к шейке валка, имеют очень низкий коэффициент трения (0,004—0,006) и уменьшают поэтому расход энергии на прокатку. Ос­ новным условием нормальной эксплуатации таких под­ шипников является интенсивное охлаждение и одно­ временно смазка шеек водой, так как неметаллические вкладыши должны работать при температурах не вы­

60

ше 60—80°С, в противном случае они обугливаются и изнашиваются.

Подшипники с неметаллическими вкладышами об­ ладают небольшой теплопроводностью, невысокой теп­ лостойкостью, они сильно разбухают, но эти недостат­ ки вполне компенсируются преимуществами, поэтому эти подшипники находят довольно широкое применение.

Подшипник закрытого типа охватывает шейку вал­ ка по всей окружности.

Он состоит из массивной конической втулки, плотно закрепленной на шейке валка, и вкладыша с тонким слоем баббитовой заливки, которая очень тщательно обрабатывается. В зазор между втулкой и вкладышем

Шейки валков для этих подшипников делают кони­ ческими, так как, во-іпервых, коническая шейка в сече­ нии около бочки прочнее цилиндрической и, во-вторых, с конической шейки легко снять подшипник.

Подшипники жидкостного трения успешно применя­ ют на высокоскоростных мелкосортных и проволочных станах.

На заготовочных, проволочных и других станах в настоящее время широко используют подшипники ка­ чения с коническими роликами. Четырех- и двухрядные роликовые подшипники способны воспринимать боль­

61

Механизмы и устройства для установки валков

Нормальный процесс прокатки возможен при стро­ го определенном положении валков относительно друг друга. Для того чтобы обеспечить необходимое обжа­ тие в каждом проходе, следует устанавливать соответ­ ствующее расстояние (раствор) между валками. На прокатных станах, где производится по несколько про­ ходов в одной клети, это расстояние необходимо изме­ нять от прохода к проходу. На других станах, где в каждой клети осуществляется один проход (многокле­ тевые непрерывные станы и др.), в процессе прокатки нужно изменять настройку стана в связи с износом под­ шипников и валков.

Все виды механизмов для установки валков можно разделить на следующие группы:

1)нажимные устройства;

2)уравновешивающие устройства для верхних вал­

ков;

3)устройства для осевой установки валков. Основными деталями нажимных устройств являют­

ся нажимной винт и гайка, но в зависимости от типа стана и технологических требований конструкции уст­ ройств могут различаться. Применяют нажимные уст­ ройства с ручным приводом и электрифицированные (быстроходные и тихоходные). Нажимные устройства с ручным приводом (рис. 28) используют на сортовых станах, где установка валков производится редко, глав­ ным образом при настройке стана.

При этом типе нажимного устройства валок может перемещаться различными способами:

1) перемещением клина; 2) вращением нажимного

62

винта в закрепленной гайке; 3) вращением гайки при невращающемся винте; 4) двумя вращающимися вин­ тами для каждой подушки, что устраняет перекос осей.

Быстроходные нажимные устройства с электриче­ ским приводом обеспечивают скорость перемещения валка до 180 мм/с, их применяют в блюмингах, слябин-

гах, универсальных станах, где требуется значительное перемещение валка (до 1600 мм). Валки перемещаются нажимными винтами, которые приводятся во вращение двумя электродвигателями, что обеспечивает малый маховой момент и компактность расположения.

Тихоходные нажимные устройства с электрическим приводом и скоростью перемещения верхнего валка меньше 1 мм/с применяют на листовых станах, где требуется точная установка валков. Уравновешиваю­ щие устройства обеспечивают такое положение, при ко­ тором подушка верхнего валка постоянно прижимается к нажимному винту; кроме того, они предупреждают возможные удары в момент захвата металла валками Верхний валок при перемещении нажимного винта вверх следует за ним и благодаря этому отсутствуют зазоры в соединениях от шейки валка к нажимной гайке.

Устройства для уравновешивания бывают пружин­ ными, грузовыми и гидравлическими. Пружинное урав­ новешивание применяют на станах с небольшим пере­ мещением верхнего валка и малой массой уравновеши­ ваемых деталей (заготовочные, сортовые, проволочные

63

станы). Грузовое уравновешивание используют на об­ жимных и крупносортных станах; оно заключается в установке контргрузов, которые через систему рычагов прижимают валок с подушкой к нажимному винту. Усилие уравновешивания должно на 20—40% превы­ шать массу уравновешиваемых деталей. Эта система надежна, но сильно осложняет конструкцию фундамен­ та стана. Компактным и удобным в работе является гидравлическое уравновешивание, но оно требует уста­

Часто на сортовых станах необходима точная уста­ новка валков не только в вертикальной плоскости, но и в направлении оси прокатки. Осевая установка вал­ ков осуществляется поджатием боковых болтов, кото­ рые перемещают подушку валка относительно станины.

Для предохранения валков от поломок при наруше­ ниях технологии прокатки под нажимными винтами

Валковая арматура

Для обеспечения точной прокатки необходимо, что­ бы полоса правильно вошла в ручей валков и правиль­ но из него вышла, в противном случае она может свер­ нуться или оковать валок. Для направления и удержа­ ния в нужном положении прокатываемого металла слу­ жит валковая арматура:

1) вводная арматура, предназначенная для пра­ вильной подачи полосы в валки и удержания ее во вре­ мя прокатки (линейки, воронки, коробки, пропуски

ипр);

2)выводная арматура, обеспечивающая .правильный выход полосы из валков и соответствующее направле­ ние ее при дальнейшем движении (линейки и проводки);

3)передаточные устройства, служащие для переда­

проводки и ролики, обводная арматура).

Состояние валковой арматуры имеет очень важное значение для обеспечения нормальной работы стана с

64

высокой производительностью, безаварийности, полу­ чения правильного профиля с хорошей поверхностью. Детали валковой арматуры должны быть достаточно прочными, так как они испытывают значительные удар­ ные нагрузки со стороны прокатываемой полосы. Креп­ ление арматуры должно быть надежным и вместе с тем обеспечивать быструю смену й регулировку во время эксплуатации.

Вводная и выводная арматура сортопрокатного ста­ на показана на рис. 29.

Арматура крепится на проводковых брусьях, кото­ рые расположены параллельно оси прокатных валков

и закреплены в станинах рабочей клети. Для направ­ ления полосы в валки служат линейки, с выходной сто­ роны стана установлены нижняя и верхняя проводки, которые удерживают полосу от изгиба вверх или вниз.

Если полосу необходимо постоянно удерживать от сваливания и скручивания (например, при прокатке овала в круглом калибре), то на входной стороне ста­ на устанавливаются профилированные линейки, кото­ рые называются пропусками. Во время работы пропус­ ки соприкасаются с горячим металлом, который может

налипать на них, поэтому при больших скоростях скольжения рабочие поверхности интенсивно изнаши­ ваются.

Для устранения царапания металла вводными про­ пусками и облегчения подачи полосы в них в последнее время применяют роликовые пропуски (рис. 30). Роли­ ки, имеющие профиль за­ даваемой в валки поло­ сы (овал, ромб и т. д.) на шариковых или ролико­ вых подшипниках уста­ новлены на осях, закреп­ ленных в корпусе провод­ ки. Во время работы они непрерывно охлаждаются

водой.

На непрерывных станах, не имеющих клетей с вер­ тикальными валками, необходима кантовка полосы при передаче ее из одной клети в другую. Для этой це­ ли применяют автоматические кантующие проводки, в которых металл скользит по винтовой внутренней по­ верхности и скручивается вокруг своей оси на необходи-

мый угол, и кантующие ролики, в которых трение сколь­ жения заменено трением качения.

Обводная арматура (обводные проводки и аппара­ ты) служит для поворачивания переднего конца поло­ сы и направления его в следующий калибр. Благодаря

66

применению этой арматуры устраняется тяжелый руч­ ной труд и ускоряется процесс передачи металла из од­ ного калибра в другой. Обводная проводка показана на рис. 31.

Станины рабочих клетей

Станины рабочей клети являются самыми ответст­ венными деталями прокатного стана. Они должны бытіэ достаточно прочными и жесткими, так как воспринима­ ют давление металла на валки и в них монтируются валки и другие устройства, обеспечивающие заданную точность прокатки. Рабочая клеть любого стана имеет две станины, расположенные по краям валков. Конст­ рукция станин определяется условиями работы и на­ значением стана.

Станины могут быть закрытыми в виде сплошной жесткой рамы и открытыми — со съемной крышкой (рис. 32). Каждая станина состоит из двух вертикаль-

Рис. 32. Сталины рабочей «лети:

а — закрытые; б — открытые; / — вертикальная стоика; 2 — верхняя поперечина; 3 —крышка; '/ — болты; 5 — горизонталь­ ные лапы; 6 — нижняя поперечила

ных стоек, связанных между собой верхней и нижней поперечинами. В пазах между стойками находятся по­ душки, иа которые опираются подшипники валков.

Горизонтальные лапы станины крепятся на опорной плите (плитовнне) при помощи установочных болтов с гайками и чекой.

Закрытые станины обеспечивают большую точность прокатываемого профиля. Открытые станины имеют меньшую жесткость, но дешевле в изготовлении и по­ зволяют менять валки непосредственно краном при снятой крышке.

Размеры станин определяются следующими условия­

ми:

1) возможностью разместить в окне станины подуш­ ки валков и конец нажимного винта и обеспечить необ­ ходимую величину подъема валка; 2) требуемыми прочностью и жесткостью; 3) шириной окна в станине, которая должна быть несколько больше диаметра вал­ ков, чтобы в станинах закрытого типа можно было бы менять валки через окна.

Станины имеют чаще всего двутавровое или прямо­ угольное сечение и изготавливаются из стального литья марки 35Л.

Размеры сечений стоек и поперечин станины опреде­

нов на плитовпну устанавливают и шестеренную клеть. Плптовины сортопрокатных станов обычно имеют приз­ матическое сечение с одной пли двумя наклонными гранями, которые облегчают установку станин. Плитовины скрепляют друг с другом жестко при помощи ли­ тых траверс или болтов с распорными трубами.

Для крупных станов используют стальные плитови­ ны, для небольших станов — чугунные.

Станины крепятся к плитовинам при помощи бол­ тов (шпилек).

Плитовины опираются на фундамент и крепятся к нему фундаментными болтами, которые замуровыва­ ются при его возведении. Площадь соприкосновения плптовины с фундаментом определяют на основании удельного давления на фундамент в пределах от 15 до

20 кгс/см2.

68

Соединительные шпиндели и муфты

Соединительные шпиндели служат для передачи вращения валкам от шестеренной клети или от элек­ тродвигателей. Кроме того, они могут передавать вра­ щение от валков одной клети к валкам другой при линейном расположении клетей.

На прокатных станах применяют шпиндели двух типов: универсальные и трефовые.

Универсальные шпиндели (рис. 33) устроены по

Ось

Рнс. 33. Схема расположения универсальных шпинделей

принципу шарнира Гука и позволяют передавать вра­ щение валкам 'при значительном отклонении осей, по­ лучающемся при подъеме верхнего валка. Угол пере­ коса осей может составлять 8—10°. Универсальные шпиндели работают плавно, без ударов.

Шарнир шпинделя состоит из головки шпинделя 1, лопасти 2 на конце рабочего или шестеренного валка, бронзовых вкладышей 3 и сухаря, соединяющего их. Один из шарниров шпинделя закреплен на конце веду­

угла наклона а и необходимого максимального расстоя­ ния между осью валка и осью ведущего вала (см. рис. 33) L — h/tga.

Трефовые шпиндели (рис. 34) применяют при не­ больших изменениях расстояния между осями валков, когда угол наклона шпинделя не превышает 1—2°. При больших углах наклона в этих шпинделях возни­ кают значительные потери на трение и трефовое сое­ динение быстро изнашивается. Однако трефовые шпиндели легко разбираются и не усложняют смену валков. Поэтому часто применяют комбинированные