![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Вакуумные прокатные станы
..pdfПрокатанная полоса манипулятором 26 снимается с раскатного стола и укладывается в приемную форкамеру 27, где охлаждается с помощью змеевика 31, а в печь загружается очередная заго
товка из |
кассеты. |
После прокатки всех |
заготовок, |
вложенных |
||
в |
кассету, |
процесс |
повторяется. |
|
|
|
|
При прокатке металлов в среде инертного газа |
(аргона) сначала |
||||
в |
системе |
создается вакуум порядка |
Ю - 5 мм |
рт. |
ст., после |
чего через штуцер (на одной из форкамер) шлангом подается тех нически чистый аргон из баллона. Избыточное давление аргона в системе (0,2—0,3 am) контролируется мановакуумметром, уста новленным на камере печи.
Рис. 68. Схема расположе ния оборудования вакуумно го стана ДУО-120 (завода «Красная Этна»):
1 — в а к у у м п р о в о д ; 2 — н а с о с В Н - 2 Г ; 3 — н а с о с Р В Н - 2 0 ; 4 — в а к у у м н а я к а м е р а ; 5 — ф о р к а -
мера; 6 |
— |
т о л к а т е л ь ; 7 |
— на |
||
сос |
Н - 5; |
8 |
— |
э л е к т р о д в и г а т е л ь ; |
|
9 — р е д у к т о р ; |
10 — ш е с т е р е н |
||||
ная |
клеть; |
/ / |
— р а б о ч а я |
клеть; |
12 — ш п и н д е л ь ; 13 — в ы т а л к и в а т е л ь
После загрузки и выгрузки заготовок перед открытием шибе ров, соединяющих форкамеры с основной системой, из форкамер откачивается воздух. По мере падения давления аргона в системе необходима дополнительная подача аргона.
Стан ДУО-120 конструкции завода «Красная Этна». На Горьковском заводе «Красная Этна» сконструирован, изготовлен и
освоен в |
работе |
прокатный |
стан ДУО-120, |
предназначен |
|
ный для прокатки в вакууме специальных сталей |
[9] . Схема рас |
||||
положения оборудования стана представлена на рис. 68. |
|
||||
Рабочая |
клеть |
стана (рис. |
69) — стальная, закрытого |
типа, |
|
снабжена съемной |
крышкой 4 с окнами для ввода |
валков. |
Сбоку |
к клети присоединена вакуумная камера 5. На крышке клети смонтированы нажимные винты 3, приводимые вручную через
червячную передачу |
6. |
|
|
диаметром 76 мм |
|
Рабочие валки |
/ — составные, |
имеют вал |
|||
с шейками диаметром 60,5 мм, |
на |
который |
насажена |
съемная |
|
бочка из стали У10 диаметром 120 мм |
и длиной |
150 мм. |
Примене |
ние составных валков и съемной крышки позволило значительно сократить размеры окон, предназначенных для ввода рабочих валков внутрь камеры, выполняющей одновременно роль рабочей клети стана.
100
Шейки нижнего валка вместе с опорными подшипниками на ходятся в закрытых подушках 10, которые крепят болтами к ста нинам. Для уплотнения подушек применены кольца из вакуумной резины. Шейки верхнего валка с опорными подшипниками также
Рис. 69. Рабочая клеть стана ДУО-120 завода «Красная Этна»:
/ — р а б о ч и е в а л к и ; 2 —- станина; 3 — н а ж и м н о е у с т р о й с т в о ; 4 — с ъ е м н а я
крышка; |
5 — в а к у у м н а я |
||
камера; |
6 |
— |
ч е р в я ч н а я |
передача; |
,7 |
— |
ф о р к а м е - |
ра; 8 — |
т о л к а т е л ь ; 9 — |
||
н а г р е в а т е л ь н а я |
печь; |
10 — п о д у ш к а в а л к а
находятся в закрытых подушках, прижимаемых к станинам на правляющими планками, которые крепят болтами непосредственно к клети. В боковых станинах сделаны проточки овальной формы для прокладок из вакуумной резины. По этим прокладкам внутренними шлифованными поверхностями перемещаются по душки верхнего валка в вертикальном направлении. Такое перемещение подушек позволяет поднимать и опускать валок при помощи нажимного и уравновешивающего устройства без
101
нарушения вакуума. Зазор |
между |
нижним |
и верхним |
валками |
|||
устанавливается |
в пределах |
0—17 |
мм. |
|
|
|
|
Для направления заготовки и раската в валки |
стан |
оборудо |
|||||
ван |
вводной и |
выводной |
арматурой. Вакуумное уплотнение |
||||
шеек |
валков со |
стороны привода |
выполнено |
при |
помощи двух |
колец из вакуумной резины и бронзового кольца, расположенного между ними. В качестве смазки подшипников и трущихся узлов применяют касторовое масло. Внутри вакуумной камеры распо ложена электрическая трубчатая печь 9 с нагревателем из молиб деновой проволоки диаметром Змм, которая позволяет нагревать заготовки до температуры 1300° С.
12 п п is 16 п. is w го
Рис. 70. Схема промышленного вакуумного прокатного стана ДУО-400 конструкции ВИЛС
В форкамере 7 установлен толкатель 8 для выдачи |
заготовки |
||
из печи и задачи ее в валки. С одной стороны эта камера |
присоеди |
||
нена через резиновые |
уплотнения к фланцу |
вакуумной |
камеры, |
а с другой •— закрыта |
круглой крышкой. В |
крышке клети и во |
фланце вакуумной камеры имеются смотровые окна для наблю дения за нагревом заготовок и процессом прокатки.
Привод валков стана выполнен от электродвигателя постоян ного тока мощностью 8 кет и частотой вращения 1500 об/мин через червячный редуктор и шестеренную клеть. Скорость прокатки
0,01 — 1,0 |
м/сек. |
Воздух |
из камер откачивают тремя диффузионными паро- |
масляными (двумя ЦВЛ-100 и одним Н-5) и двумя механическими (ВН-2Г и РВН-20) насосами.
На стане можно прокатывать заготовки с максимальными
размерами 20x20x140 мм в вакууме |
до |
Ю - 5 |
мм рт. ст. |
Стан ДУО-400 * конструкции ВИЛС |
[48, |
60]. |
Анализируя все |
вакуумные станы, можно отметить, что механизация подачи заго товок в нагревательные устройства и валки стана, а также уборка
прокатанного металла |
решены на всех станах примерно одина- |
|
* |
Конструкция стана |
разработана под руководством К. И. Езерского |
и О. |
К- Новикова. |
|
102
ково, т. е. путем использования ручных штанговых манипуля торов — цанг. Недостатками манипуляторов подобного типа яв ляется их громоздкость, значительное увеличение занимаемой станом площади, неудобство и ненадежность в работе. Очевидно, что такое решение не может быть рекомендовано при разработке конструкций промышленных вакуумных станов. Попыткой реше ния довольно сложной технической задачи по созданию промыш ленной вакуумной прокатной установки является конструкция, схема которой представлена на рис. 70. Ниже дана техническая характеристика промышленного вакуумного прокатного стана ДУО-400.
Диаметр рабочих валков в мм |
|
400 |
Длина бочки валков в мм |
|
450 |
Наибольшее допустимое давление на валок в Т |
|
250 |
Скорость прокатки в м/сек |
0,1—1,0 |
|
Мощность главного электродвигателя в кет |
|
160 |
Частота вращения главного электродвигателя в об/мин |
. . . . |
150—1500 |
Тип нагревателя валков |
Индукционный |
|
Максимальная температура подогрева валков в °С |
|
200—250 |
Мощность нагревателя валков в кет |
|
90x2 |
Тип нагревательной печи |
Сопротивления |
|
Максимальная температура нагрева заготовок в °С |
|
1400 |
Мощность нагревательной печи в кет |
|
160 |
Откачиваемый вакуумный объем в мл |
|
Около 12,0 |
Рабочий вакуум в мм рт. cm |
До 10 5 |
|
Размеры заготовки в мм: |
|
|
толщина |
|
45 |
ширина |
350 |
|
длина |
1700 |
|
Размеры готового изделия в мм |
|
|
толщина |
US—40 |
|
ширина |
20 |
350 |
длина |
400-2000 |
Заготовки, предназначенные для прокатки, подаются на не приводный рольганг приемного стола / (рис. 70). В момент подачи заготовки в камеру 6 загрузки (она показана отдельно на рис. 71) шибер 3 открыт, а магазин в виде поднимающейся и опускающейся этажерки 5 для накапливания исходных заготовок перед прокат кой устанавливается в крайнее нижнее положение. Привод эта жерки выполнен с помощью электродвигателя и редукторов 7.
Шибер ДУ-900 8 перед камерой нагрева 12 закрыт. С прием ного стола заготовка по рольгангу 4 подается в верхнюю секцию этажерки, после чего производится подъем до совмещения сле дующей секции этажерки с уровнем роликов рольганга 4 и загружается очередная заготовка. Аналогично производится загрузка последующих секций до полного заполнения этажерки, после чего вакуумный затвор 3 закрывается и камеру загрузки 6 откачивают до необходимого вакуума. По достижении заданного вакуума затвор 8 открывается и рольганг 4 камеры загрузки 6 с помощью пневмоцилиндра 2 перемещается в крайнее переднее положение, обеспечивая прохождение заготовкой затвора.
ЮЗ
Рис. 72. Камера нагрева стана ДУО-400 конструкции ВИЛС
104
В этом положении рольганга этажерка опускается и заготовка укладывается на рольганг, с которого подается в камеру нагрева 12 (она показана отдельно на рис. 72). Заготовка с помощью подъем ника / / поднимается в рабочее пространство электропечи сопро тивления. Привод подъемника 9 состоит из электродвигателя,
Рис. 73. Рабочая камера стана ДУО - 400"конструкции^ИЛС
червячных и винтовых передач. После этого с помощью пневмоцилиндра закрываются экранирующие тепловые шторы 13. При достижении заданной температуры нагрева заготовки (1000— 1400° С) шторы открываются и подъемник опускает заготовку на рольганг 10, которым она транспортируется к валкам 20 прокат ного стана, помещенным в рабочей камере 21 (она показана от дельно на рис. 73), и с помощью механизма 16 задается в них.
105
Полоса направляется в валки и принимается из валков при по мощи линеек 14 и проводок 17. Зазор между валками 20 устанав ливается нажимным устройством 19. Наблюдение за прокатывае мой полосой ведется с помощью перископов 15. Валки нагреваются до 250—300° С нагревателями 18 индукционного типа. После про катки полоса подается на рольганг 24 камеры выгрузки 22 (она показана отдельно на рис. 74), который может перемещаться пневмоцилиндром 25 для осуществления передачи коротких полос через затвор 8 между рабочей камерой 21 и камерой выгрузки'22.
С рольганга 24 пневмотолкателем 23 полоса сталкивается на под дон 26 водоохлаждаемого подъемно-опускающего стола 27 с при водом 28 от электродвигателя через червячную, коническую и винтовую передачи.
Все прокатанные полосы штабелируются на поддоне 26 подъ емно-опускающего стола 27 и охлаждаются до комнатной темпера туры. По окончании прокатки рольганг 24 выдвигается пневмоцилиндром 25 в крайнее правое положение и затвор 8 закрывается. После остывания полос до комнатной температуры открывается верхняя крышка камеры выгрузки 22 и полосы на поддоне 26 с помощью мостового крана извлекаются из камеры.
Схема управления электроприводом рабочих валков вакуумного прокатного стана обеспечивает диапазон регулирования скорости прокатки от 0,1 до 1,0 місек. Частота вращения рабочих роль гангов синхронизирована со скоростью прокатки.
На стане разработано дистанционное и автоматическое управ ление работой вакуумной системы, механизмами загрузки заго товок, подачи заготовок для нагрева и выгрузки готового про-
106
ката. Для управления вакуумной системой имеется отдельный пульт управления. Предусмотрена световая и звуковая сигнали зация контроля за работой основных механизмов стана и ваку умной системы.
Рабочие валки приводятся от реверсивного электродвигателя постоянного тока типа ДП мощностью 160 кет, управление которым
Рис. 75. Вакуумная система стана ДУО-400 конструкции ВИЛС:
1—4 _ насос В Н - 1 М Г ; |
5 — насос В Н - 6 Г ; |
6, 7 — насос |
В Н - 4 М Г ; |
8 — насос |
Б Н - 4 |
5 0 0 ; |
||||||
9, 10 |
— агрегат |
BA-8-4; |
/ / , |
12 |
— агрегаты |
В А - 2 0 - 1 ; 13 |
— камера |
з а г р у з к и ; |
14 — ка |
|||
мера |
нагрева; 15 — р а б о ч а я |
камера; |
16 — камера |
в ы г р у з к и ; 17 |
— э л е к т р о к а л о р и ф е р ; |
|||||||
18—31 |
— затвор |
Д У - 8 5 ; |
32—38 |
— з а т в о р |
Д У - 1 6 0 ; |
39—41, 45, 46 — з а т в о р |
Д У - 9 0 0 ; |
|||||
|
|
|
|
|
42—44 |
— затвор Д У - 5 0 0 |
|
|
|
|
осуществляется по системе Г—Д. Предусмотрено отключение элек тродвигателя, когда рольганг камеры выгрузки не подведен к клети или в случае отсутствия подачи смазки к подшипникам валков.
Регулирование скорости прокатки происходит в двух диапазо нах от 0,1 до 0,5 м/сек изменением напряжения на якоре электро двигателя за счет изменения тока обмотки возбуждения генератора ОВГ, которая питается от электромашинного усилителя УГ.
Скорость прокатки от 0,5 до 1,0 м/сек регулируется уменьше нием тока в обмотке возбуждения ОВД электродвигателя ДП, на
107
которую напряжение подается с выхода электромашинного усили теля УД.
Для защиты электродвигателя от перегрузок применена токо вая отсечка ТОУД. При перегрузках, превышающих допустимые, начинает действовать ТОУД, намагничивает УД, при этом увели чивается ток возбуждения электродвигателя ДП, уменьшается
скорость и увеличивается момент электродвигателя. |
|
||
|
Вакуумная система стана (рис. 75) предназначена для |
создания |
|
в |
герметичных камерах, |
общим объемом около 12 м3, |
вакуума |
до |
Ю - 6 мм рт. ст. |
|
|
|
В вакуумной системе |
применены насосы следующих типов: |
механические ВН-1МГ, ВН-6Г, ВН-4МГ; бустерные БН-3 в агре
гатах ВА-20-1, БН-4500; |
высоковакуумные |
Н-8Т |
в |
агрегатах |
ВА-8-4, Н-20Т в агрегатах |
ВА-20-1. |
|
|
|
Для предотвращения проникновения масла |
из |
насосов Н-8Т |
||
и Н-20Т в откачиваемые камерыпредусматриваются |
азотные |
|||
ловушки. |
|
|
|
затЕоров: |
В системе применены следующие типы вакуумных |
вакуумные затворы форточного типа ДУ-85, ДУ-160, ДУ-500; вакуумные затворы шиберного типа ДУ-380, ДУ-900.
Уплотнение вращающихся деталей, а также деталей, движу щихся возвратно-поступательно, выполнено в виде манжетных блоков с прижимными пружинами и с промежуточной откачкой насосами ВН-1МГ.
Для уравновешивания верхнего рабочего валка на стане ДУО-400 используется гидросистема. В качестве рабочей жидкости применяется минеральное масло марки П-28 (брайтсток). В состав системы входят: лопастный насос Х12-11А, фильтр Г41/44, предо хранительный клапан с переливным золотником Г52-12, золотник 2БГ 73-22.
Система смазки обеспечивает смазку всех трущихся деталей стана. Наиболее ответственной является смазка подшипников ра бочих валков, которая осуществляется минеральным маслом марки П-28 (брайтсток) с помощью шестеренного насоса ШДП-25.
Для отвода тепла от вакуумных камер, вакуумного оборудо вания (насосов, задвижек, затворов) и маслобака гидравлической и смазочной систем стана используется система охлаждения (рис. 76). В качестве охлаждающей жидкости применяется вода,
ориентировочная потребность которой составляет 45 м3 в |
час при |
|||||
давлении в |
сети 2,5 |
кГІсм2. |
|
|
|
|
Система |
охлаждения |
имеет |
три группы |
подводяще-отводящих |
||
трубопроводов, объединенных |
в коллекторы: вакуумные |
насосы |
||||
и агрегаты; камера нагрева и вакуумный затвор ДУ-900; |
камера |
|||||
охлаждения |
и вакуумный затвор ДУ-900 с расходом воды соот |
|||||
ветственно |
15, 20 и 10 |
м31ч. |
|
|
|
|
Для контроля температуры сливаемой воды установлены термо |
||||||
сигнализаторы ТС, а для контроля протекания воды —- реле |
про |
|||||
тока РП, кроме того, слив контролируется |
через смотровые |
окна |
108
11 12 13 1U
2 |
|
J |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
|
|
Рис. 77. |
Схема пневматической системы стана |
ДУО-400 |
конструкции |
ВИЛС: |
||||||||
/ — м а с л о р а с п р е д е л и т е л ь ; |
2 |
— п н е в м о ц и л и н д р |
п е р е д в и ж е н и я |
р о л ь г а н г о в ; |
3 |
— |
камера |
|||||
з а г р у з к и ; |
4 |
— камера нагрева; 5 — п н е в м о ц и л и н д р ы |
з а д а ю щ е г о |
м е х а н и з м а ; |
6 — |
р а б о ч а я |
||||||
камера; 7 |
— камера в ы г р у з к и ; |
8 — в о з д у х о р а с п р е д е л и т е л ь ; 9 |
— |
п н е в м о ц и л и н д р |
поворота |
|||||||
э к р а н о в ; |
10 |
— п н е в м о ц и л и н д р |
с т а л к и в а т е л я ; 11 |
— |
манометр; |
12 |
— р е г у л я т о р |
д а в л е н и я ; |
||||
|
|
13 |
— влагоотделитель; |
14 |
— в е н т и л ь |
|
|
|
|