Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вакуумные прокатные станы

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
40.29 Mб
Скачать

Станы типа «валки—камера»

Станы ДУО-170 и ДУО-200 конструкции ФТИ АН УССР.

В 1960 г. в ФТИ АН УССР [2, 3,66] была создана принципиально новая конструкция вакуумного прокатного стана. Важной осо­ бенностью конструкции нового стана является то, что рабочая клеть представляет собой часть вакуумной системы. Таким обра­ зом, в этом варианте под вакуумом находятся только рабочие валки стана, а все вспомогательные механизмы: опорные подшип­ ники, нажимное устройство и др. расположены вне вакуумной камеры.

Новая конструкция вакуумного стана (рис. 60) удобнее

в обслуживании

и при меньших габаритах обладает большей мощ­

ностью. Рабочая

клеть / закрытого типа изготовлена из стали

СтЗ

и имеет толщину стенок 45 мм. Она установлена на стальную

ста­

нину (700

X 700 X

760 мм),

изготовленную

из швеллеров. Клеть

имеет два

боковых

окна для

присоединения

вакуумных камер 2

диаметром 320 мм и длиной 1000 мм. Камеры одинаковы по устрой­ ству и каждая откачивается насосами ММ-500 и РВН-20. Вакуум­ ные камеры уплотняются со стороны клети резиновыми уплот­ нителями. К камерам через эксцентриковые клапаны 3 присоеди­ нены форкамеры 4 для загрузки заготовок без нарушения вакуума

в рабочей части стана.

Сверху клеть

закрывается

крышкой 5

с окнами для наблюдения за процессом прокатки

и для

измерения

температуры заготовки.

На крышке

рабочей

клети

располо­

жено также устройство для установки верхнего валка

6.

 

Рабочие валки (рис. 61) состоят из вала

/ диаметром ПО мм и

съемной бочки 2 диаметром 200 мм.

Бочки

крепят

на

вал

с по­

мощью тангенциальных

шпонок.

Длина

рабочей

части

валка

300 мм, диаметр шейки валка 85 мм, длина — 160 мм.

Шейки валка

вращаются в бронзовых

подшипниках 3, имеющих

принудитель­

ную смазку. Составные

валки применены с целью

сокращения

размеров окон для ввода рабочих валков внутрь вакуумной клети при сборке.

Нажимные винты 4 диаметром 50 мм и шагом резьбы 3 мм опираются на опорные подшипники, расположенные в крышке клети. Нажимное устройство приводится в движение электродви­ гателем через редуктор и вал с разъединительной муфтой, соеди­ няющий оба нажимных винта. Для точной установки зазора вал­ ков имеется ручной привод. Расстояние между валками опреде­ ляется по двум индикаторам часового типа и по нониусу, нанесен­ ному на подушках верхнего валка. Максимальное расстояние между валками равно 20 мм.

Вакуумные манипуляторы 7 вводятся в камеру через уплотне­ ния в торцовых фланцах форкамер. Захваты манипулятора позво­ ляют удерживать образцы любой формы и толщины. Для исклю­ чения прогибания полосы с двух сторон клети установлены на­ правляющие линейки. Нижняя линейка закреплена неподвижно 92

1600° С, температура контролируется платина-платинородиевой термопарой и регулируется прибором ЭПВ-01.

Стан реверсивный, валки приводятся в движение от асинхрон­ ного двигателя мощностью 18 кет, частотой вращения 1450 об/мин через редуктор, коробку передач и шестеренную клеть. Ука­

занная система

обеспечивает

изменение скорости прокатки от

0,1 до 1,0 місек.

На стане можно

нагревать, прокатывать

и охла­

ждать образцы

длиной до

450

мм в вакууме 5 - 1 0 ~

5 л ш

рт.ст.

Максимально допустимое

давление металла на валки

40

Т.

Рис. 61. Рабочая клеть вакуумного стана ДУО-200 конструкции ФТИ АН УССР

Вакуумные камеры стана и нагревательную печь можно удлинять (присоединением дополнительных секций), если воз­ никнет необходимость получать изделия большей длины. Пре­ дусмотрена возможность подогрева и охлаждения валков.

На описанном стане проведены исследования по прокатке в вакууме жаропрочных сплавов, молибдена и других металлов. Минимальная толщина прокатываемых на стане листов 0,3 мм.

Дальнейшим усовершенствованием конструкции данного типа явилась конструкция стана, показанная на рис. 62. В новом стане увеличили диаметр вакуумных камер нагревательных печей 2 до 1 м, что позволило сделать печи подвижной конструкции. Это об­ легчило условия работы цанговых манипуляторов, улучшило ус­ ловия обзора зоны прокатки. Диаметр рабочих валков был умень­ шен до 170 мм, а длина бочки до 144 мм, что позволило сделать ва­ лок цельным и значительно упростить перевалку валков. Мощ­ ность двигателя была повышена до 28 кет. Вакуумный объем 94

возрос до 0,6 м%. Такие станы успешно эксплуатируются на мно­ гих предприятиях страны.

Стан УкрНИИМЕТа. Стан создан в творческом содружестве ФТИ АН УССР и УкрНИИМЕТа. В основу конструкции поло­ жен стан ДУО-170 ФТИ АН УССР. Особенностью данной кон­ струкции стана является то, что стан имеет одну печь [23]. Кон­ струкция стана позволяет вести нагрев, прокатку и охлаждение заготовок в вакууме Ю - 6 мм рт. ст. или в среде инертного газа.

Максимальный размер прокатываемых заготовок 50 X 90

X

X 500 мм. Допустимое давление металла на валки стана 35

Т.

~50ЬО

 

Рис. 62. Вакуумный

прокатный

стан ДУО-170 конструкции

ФТИ£ АН

УССР:

/ — р а б о ч а я клеть; 2

— в а к у у м н а я

камера печи; 3 — затвор; 4

ф о р к а м е р а ;

5 — п а ­

 

 

т р у б о к

 

 

 

Стан оборудован

приборами и аппаратурой для

измерения

ваку­

ума, контроля и регулировки температуры нагрева металла]перед прокаткой, энергосиловых параметров процесса и др. Вакуумный стан (рис. 63) состоит из четырех основных узлов: привода, ка­ меры нагрева с нагревательной печью, рабочей клети и откачи­ вающей вакуумной системы.

Привод стана осуществляется от электродвигателя / мощ­ ностью 28 кет через клиноременную передачу и червячный редук­ тор 2, коробку передач 3, шестеренную клеть 4 и шпиндельное устройство 5.

Шпиндельное устройство состоит из двух универсальных шпинделей с универсальными шарнирами. Шестеренная клеть 4 представляет собой одноступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом, равным единице. Коробка передач 3 жестко соединена с шестеренной клетью стана и обеспечивает ступенчатую регулировку скоростей прокатки в пределах от 0,07 до 0,6 м/сек.

95

Между двигателем и коробкой передач стана установлен чер­ вячный редуктор 2 с передаточным числом і — 24. Редуктор соеди­ нен с электродвигателем клиноременной передачей. Весь привод

стана смонтирован на общей сварной раме 6.

 

 

Вакуумная камера нагрева 32 предназначена для

размещения

в ней нагревательной печи и представляет

собой

цилиндр /

(рис. 64) из листовой стали диаметром 800 мм

и длиной 1000 мм.

Рис. 63. Вакуумный прокатный стан ДУО-170 УкрНИИМЕТа:

а — план; б — в и д с б о к у

Внутри камеры приварены набавляющие уголки 2, по ко­ торым перемещается печь. Камера 'печи по торцам закрывается водоохлаждаемыми фланцами 3 с резиновыми уплотнениями.

Передний фланец 7 камеры (рис. 63) через патрубок 8 и кла­ пан-задвижку 9 с проходным диаметром 150 мм соединен с загру­

зочной форвакуумной камерой 10.

 

 

 

 

Форвакуумная

камера

оснащена

кассетой

/ / для заготовок

и

толкателем, при

помощи

которого

заготовка

задается в

печь

и

в рабочие валки

16 стана.

Клапан-задвижка

9 позволяет

произ-

96

водить загрузку заготовки в форвакуумную камеру

10 без нару­

шения вакуума в основном объеме вакуумной системы.

 

Задний фланец

13 камеры печи через проходные

патрубки

14

и клапан-задвижку

15 соединен с корпусом рабочей клети

25.

1

 

 

 

Рис, 64. Вакуумная камера печи для нагрева заготовок стана ДУО-170 УкрНИИМЕТа

На

боковых фланцах

7,

13 камеры размещены

смотровые

окна

17,

токовводы

18, а

на

верхнем фланце — вводы

для под­

ключения

термопары

19.

 

 

 

Электрическая печь сопротивления (рис. 65) представляет со­ бой керамический муфель / из окиси алюминия с рабочим простран-

Рис. 65. Муфельная электропечь сопротивления для нагрева заготовок стана ДУО-170 УкрНИИМЕТа

ством размером 60 X 100 X 800 мм, на поверхности которого намотан нагреватель 2 из молибденовой проволоки диаметром 2 мм. Муфель устанавливается в корпусе печи 3, а пространство между ними плотно заполняется мелкой крошкой из окиси алю­ миния 4. Печь обеспечивает равномерный нагрев заготовок до тем-

7 А . В . К р у п и н и др.

97

пературы 1300—1400° С. Контроль и регулировка температуры осуществляются платина-платинородиевой термопарой и авто­ матическим потенциометром типа СПР. Печь в нагревательной камере может быть установлена по оси прокатки или смещена в сторону. Печь по оси прокатки устанавливают во время загрузки заготовок для нагрева и задачи их в валки. Перемещение печи осу­

ществляется от электродвигателя

/

(рис.

66)

мощностью

0,1

кет

через два малогабаритных

червячных редуктора 2, два

вала

3,

 

 

входящих в камеру печи, пря­

 

 

мозубых

шестерен

4,

находя­

 

 

щихся

в

постоянном

зацепле­

 

 

нии с рейками 5, на которых

 

 

установлена

печь. Печь остана­

 

 

вливается и фиксируется в нуж­

 

 

ном положении конечными

вы­

 

 

ключателями.

 

 

 

 

 

 

Рабочая

клеть

стана закры­

 

 

того типа (рис. 67)

изготовлена

 

 

в

виде

 

сварного

корпуса

из

 

 

толстолистовой стали с окнами

 

 

для ввода рабочих валков и

 

 

подсоединения камеры

нагрева

 

 

и приемной форкамеры, в кото­

 

 

рой охлаждается

прокатанный

 

 

металл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подушки

нижнего

валка

 

 

крепят

 

болтами

к

корпусу

 

 

клети. Их вакуумное

уплотне­

 

 

ние осуществляется

посредством

Рис. 66. Механизм перемещения

на­

затяжки

 

прокладки из

вакуум­

гревательной печи стана ДУО-170

ной резины,

помещенной в спе­

УкрНИИМЕТа

 

циально проточенный паз в кор­

 

 

пусе рабочей клети.

 

 

Подушки верхнего валка перемещаются с

помощью

электро­

двигателя мощностью 0,6 кет в направляющих и имеют шлифован­ ную поверхность, обращенную к клети.

В корпусе клети выполнены проточки, в которые вложены про­ кладки из вакуумной резины. По этим прокладкам и шлифован­ ным поверхностям верхних подушек осуществляется вертикальное перемещение валка с регулируемым зазором от 0 до 20 мм.

Вакуумное уплотнение шеек валков выполнено при помощи сальников из маслостойкой резины. Между сальниками установ­ лены распорные кольца, через которые производится смазка шеек валка. В качестве смазки применяется касторовое масло, имеющее высокую упругость паров.

Рабочие валки, установленные в конические роликоподшип­ ники, изготовлены из стали ШХ15 с последующей термообра­ боткой или из чугуна, модифицированного магнием.

98

Диаметр валков 170 мм, длина бочки 144 мм, поверхность вал­

ков — шлифованная. Твердость поверхности стальных

валков

HRC 40—55.

 

Для откачки воздуха в основной вакуумной системе

исполь­

зованы установленные последовательно два насоса: один механи­ ческий форвакуумный 20 типа ВН-2 (рис. 63), другой диффузион­ ный высоковакуумный 21 типа ММ-2500 с быстротой откачки 2500 л/сек.

Камера печи, высоковакуумный и механический насосы со­ единены между собой форвакуумной линией 22, на которой раз­ мещены два эксцентриковых шибера 23, позволяющих создавать

Рис. 67. Рабочая клеть вакуумного

стана ДУО-170 УкрНИИМЕТа

раздельно в камере печи как

предварительный

вакуум (форва­

куум), так и

высокий вакуум (до 5- Ю - 5

мм рт.

ст.).

Предварительный вакуум

в

форвакуумных

камерах (ка­

мере загрузки и выдачи) и в рабочей камере стана

поддерживается

отдельным насосом ВН-2 24.

 

 

 

 

 

Технология прокатки сводится к следующему. После достиже­

ния в системе

заданного вакуума

и необходимой

температуры в

печи при закрытом клапане-задвижке

9

загрузочной форкамеры

в кассету / / загружаются заготовки

и с

помощью толкателя 12

подаются в форкамеру.

 

 

 

 

 

Форкамера закрывается крышкой 28, после чего насосом 24 из нее откачивается воздух. Затем открывается клапан-задвижка 9,

заготовка толкателем 29, 30 подается

в печь и после нагрева —

в

валки

стана, где в зависимости от

программы прокатывается

за

один

или несколько проходов.

 

7*

99

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ