ТЕМА 3. Привод прокатных клетей
Лекция №12
12.1 Назначение и условия работы шпинделей......................................89
12.2 Универсальные шпиндели с шарнирами Гука................................91
12.3 Шпиндели с шарнирами на подшипниках качения……................93
Лекция №13
13.1 Шариковые и роликовые шпиндели................................................95
13.2 Шпиндели типа удлиненных зубчатых муфт и трефовые............97
13.3 Шестеренные клети………………………….......…………............99
ТЕМА 4. Транспортные механизмы прокатных цехов
Лекция №14
14.1 Слитковозы.......................................................................................103
14.2 Классификация рольгангов.............................................................104
14.3 Основные параметры рольгангов...................................................106
14.4 Конструкции рольгангов.................................................................107
Лекция №15
15.1 Назначение холодильников и транспортеров...............................110
15.2 Канатные шлепперы........................................................................112
15.3 Цепные шлепперы и транспортеры с несущими цепями.............114
15.4 Холодильники средне- и мелкосортных станов...........................115
Лекция №16
16.1 Манипуляторы..................................................................................118
16.2 Кантователи......................................................................................119
16.3 Поворотные устройства и петледержатели ..................................122
Лекция № 2
Классификация прокатных станов по режимам работы
1. Реверсивный режим работы – прокатка идет с изменением направления вращения валков и полосы на обратное. Скоростные диаграммы реверсивного режима – на рисунке 2.1.
Рисунок 3.1 – Скоростная диаграмма реверсивного режима
Благодаря реверсивности в одной клети можно делать много про-ходов и т.о. осуществлять значительную суммарную деформацию.
2. Нереверсивный режим работы – валки вращаются в одном направлении и направление движения полосы при прокатке не изменяется. Подразделяется на:
а) с постоянной скоростью прокатки (рис.3.2а). Реализуется при установке в клетях синхронных двигателей;
б) с переменной, редко изменяемой скоростью (при переходе на прокатку другого профиля) – (рис.3.2б). Имеет место на сортовых станах с последовательным расположением клетей;
в) с уменьшающейся скоростью в проходе (рис.3.2в) – на линейных
станах с маховиками, которые отдают энергию при уменьшении ско-
рости их вращения, компенсируя недостаточную мощность двигателя;
а) б)
в) г)
Рисунок 3.2 –Скоростные диаграммы нереверсивных режимов
г) с регулируемой скоростью в проходе (рис.3.2г) – скорость уменьшается при захвате и выбросе металла.
ТЕМА № 2 РАБОЧИЕ КЛЕТИ
Лекция № 4
Устройство рабочих клетей
Рабочая клеть – основной механизм прокатного производства, в котором осуществляется пластическая деформация вращающимися валками. От конструкции рабочей клети в значительной степени зависят все показатели работы прокатного стана: производительность, качество продукции, расход энергетических и материальных ресурсов.
Несмотря на огромное разнообразие конструкций, все рабочие клети в принципе устроены одинаково и состоят из следующих деталей и узлов:
1. Валкового комплекта, включающего валки 1 (рабочие и опорные). подшипников валков 2, подушек 3 (корпусов подшипников). Иногда в валковый комплект входят гидроцилиндры уравновешивающего устройства или системы противоизгиба валков (рис.4.1).
Рисунок 4.1− Валковый комплект
2. Узла клети, состоящего из двух станин (левой 1и правой 2 по ходу
технологической линии) и соединяющих их траверс 3 или шпилек 4 (рис. 4.2).
Рисунок 4.2 − Узел клети
Станины − это массивные рамы, воспринимающие все усилия, возникающие при прокатке, в проемах которых устанавливаются подушки валков.
3. Нажимного механизма и уравновешивающего устройства, которые разнообразны по конструкции, но совместно выполняют одну и ту же функцию – изменение раствора валков в паузах между проходами и поддержание его постоянства – во время проходов. Иногда (для изменения толщины полосы) нажимные механизмы изменяют раствор валков и во время прокатки.
4. Механизма осевой регулировки и фиксации, который обеспечивает требуемую установку валков в горизонтальной плоскости относительно друг друга и станин и удержание их в этом положении при прокатке.
4. Привалковой арматуры – линеек, проводок, проводковых брусьев,
ножей – для придания раскатам требуемого положения при входе и
выходе из валков и удержания при прокатке.
5. Плитовин – массивных линеек, на которые устанавливается клеть с целью уменьшения удельной нагрузки на фундамент.
На рисунке 4.3 схематически показана рабочая клеть в сборе.
Рисунок 4.3 − Рабочая клеть в сборе: 1- валковый комплект,
2- станины, 3- нажимной механизм, 4-плитовины
Кроме вышеперечисленных основных деталей и узлов, рабочие клети оснащаются различными вспомогательными устройствами:
1. Системой охлаждения валков или подачи технологической смазки;
2. Гидросбивом окалины и системой ускоренного охлаждения раскатов при прокатке;
3. Системами гидроизгиба валков для уменьшения разнотолщинности листов и полос;
4. Датчиками усилия прокатки – месдозами или тензометрами;
5. Системой централизованной подачи смазки ко всем механизмам и узлам клети.
Лекция № 5
Валки рабочих клетей
Валки рабочих клетей подразделяются на рабочие и опорные.
Рабочие валки – инструмент прокатного производства, непосредственно осуществляющий пластическую деформацию металла в горячем или холодном состоянии. Опорные валки обеспечивают прочность и жесткость валковой системы.
Прокатный валок в общем случае состоит из 3-х основных частей:
бочки 1(гладкой или с ручьями калибров), двух цапф для установки подшипников, которые называются шейками 2 и приводного конца 3 (рис.5.1).
Рисунок 5.1 − Прокатный валок
У опорных валков обычно приводного конца нет, поскольку привод осуществляется через рабочие валки. Только у станов холодной прокатки с малыми диаметрами рабочих валков приводными приходится делать опорные валки.
Определяющими размерами валка являются его диаметр D в и
длина бочки L б. Диаметр выбирается исходя из необходимости обеспечить естественный (без заталкивания) захват металла, прочность валков и их жесткость.
Из первого требования следует, что:
,
где 
- максимально необходимое обжатие в клети, мм;
- угол захвата, рад.; 
,
где f тр- коэффициент трения при захвате.
Диаметр валков по условиям прочности и жесткости находится соответствующими расчетами.
У валков с ручьями калибров (рис.5.2) под D в понимается расстояние между осями валков при прокатке (у блюмингов – в последнем проходе).
Рисунок 5.2 − Валки с калибрами
Поэтому у них D в всегда больше фактического, т.н. катающего диаметра D к . Обычно D в ≥ 1,4D к.
У станов холодной прокатки D в ограничивается сверху условием т.н. «выкатки», т.е. получения минимальной толщины полосы с учетом
сплющивания валков. По опытным данным:
а) при прокатке с натяжением: D в< (1500÷2000) hmin;
б) при прокатке без натяжения: D в< 1000 hmin,
где hmin – минимальная толщина прокатываемой полосы.
При конструировании валков стремятся делать D в минимальными, т.к. это уменьшает усилия и моменты прокатки, габариты и массу валков, что снижает их стоимость.
Длина бочки L б валков листовых станов определяется максимальной шириной прокатываемого металла:
,
где Δ =100мм при b = 400÷1200мм;
Δ = 200÷400мм при b >1200мм.
Длина бочки ручьевого валка определяется его калибровкой. Обычно:
у блюмингов − L б = (2,2÷2,7) D в;
в черновых клетях − L б = (2,3÷3,0) D в;
в чистовых клетях − L б = (1,5÷2,0) D в.
Шейки валков следует делать минимальной длины и как можно большего диаметра, поскольку место перехода бочки в шейку обычно является самым слабым сечением валка. При установке валков на подшипниках качения диаметр шейки получается меньшим, чем на подшипниках скольжения, поскольку «живое сечение» этих подшипников тем больше, чем больше их несущая способность.
Длина шейки определяется шириной подшипника и получается обычно примерно равной ее диаметру.
Чтобы усилить опасное сечение в месте перехода бочки в шейку последнюю выполняют конической (рис. 5.3а) или с галтелью большо-
го радиуса (рис.5.3б).
а) б)
Рисунок 5.3 − Варианты исполнения шеек валков
Первый способ предпочтительнее, т.к. увеличение радиуса галтели r увеличивает плечо с момента реакции R, что вызывает рост напряжений в месте перехода бочки в шейку.
Приводные концы валков выполняют в зависимости от вида шпинделя шлицевыми (рис.5.1), трефовыми (рис.5.4а) или с лопастью (рис.5.4б).
а) б)
Рисунок 5.4 − Приводные концы валков
Трефовые концы обычно имеют валки старых сортовых и тонколисто-
вых станов. Приводные концы в виде лопасти, отлитой заодно с вал-
ком, делают при установке валков в подшипниках скольжения открытого типа, допускающих разборку в радиальном направлении. При использовании подшипников качения или скольжения гидродинамического типа, допускающих только осевую разборку, лопасть шпинделя делают съемной, устанавливаемой на приводном конце валка посредством шлицевого соединения.
Лекция № 6
6.1 Условия работы и требования к опорам прокатных валков
Опорам (подшипникам) прокатных валков приходится работать в чрезвычайно тяжелых условиях. Характерными являются:
1. Очень высокие удельные нагрузки, связанные с большой величиной силы прокатки и малыми величинами т.н. «живого сечения» в радиальном направлении (D-d)/2, где D и d − наружный и внутренний диаметр подшипника (рис.6.1):
Рисунок 6.1 − К определению размеров подшипника
Внутренний диаметр d подшипника ограничен диаметром шейки валка, поскольку подшипник устанавливается на шейку. Наружный диаметр D ограничен диаметром бочки валка D в, т.к. необходимо обеспечить установку валков «в забой», т.е. до их соприкосновения. Отсюда условие:
,
где 
− минимальный диаметр бочки после последней переточки;
с − минимально допустимая толщина стенки подушки в ненагру- женной зоне подшипника;
Δ − половина минимального зазора между подушками в «забое».
В осевом направлении габариты подшипников менее ограничены. Однако при увеличении ширины В подшипника уменьшается жесткость валковой системы, а в подшипнике растет неравномерность распределения нагрузки по его ширине.
2. Ударный характер приложения нагрузки и большие амплитуды ее колебания у крупных станов;
3. Высокие числа оборотов валков у отдельных станов;
4. Большая загрязненность окружающей среды, особенно у станов горячей прокатки.
При этом опоры должны обеспечивать:
1. Заданную долговечность (желательно 7000 час. непрерывной работы и не менее – 5000 час.);
2. Высокую точность установки валков и жесткость всей валковой системы для получения необходимой точности проката;
3. Легкость проведения монтажных операций при частых перевалках и неприхотливость в эксплуатации;
4. Минимальную стоимость.
Поскольку один какой-то тип подшипников не может удовлетворить всем этим требованиям, то в качестве опор валков рабочих клетей, в зависимости от особенностей их работы, используются как подшипники скольжения (открытого и закрытого типов), так и подшипники качения.
Лекция № 7
Лекция № 8
Лекция № 9
Лекция № 10
Лекция № 11
Устройства для смены валков
Смена валков (перевалка) является операцией, необходимой для нормального ведения технологического процесса и предупреждения поломок валков.
У листовых станов вследствие износа меняется профилировка валков, что ведет к появлению поперечной разнотолщинности и потери планшетности раскатами. Поэтому рабочие валки чистовых клетей кварто меняются через 1÷3 смены, а у станов холодной прокатки - через 4÷8 часов. Опорные валки заменяют значительно реже. Длительность кампании (периода между перевалками) валков черновых клетей обычно составляет 15 суток. Их нужно менять не только из-за износа профилировки, но и вследствие появления сетки разгара и выкрашивания поверхности во избежание появления поверхностных дефектов.
Износ валков сортовых станов приводит к изменению формы калибров, следовательно, размеров поперечного сечения раскатов. Перевалку сортовых клетей производят также при переходе на прокатку другого профиля в связи с изменением калибровки валков.
Перевалки требуют определенного времени, что снижает производительность стана. Поэтому их стараются делать за минимальное время, используя специально для этого предназначенные устройства и механизмы.
Чтобы сократить длительность смены валков на сортовых станах, где количество клетей обычно велико, перевалку делают вместе с клетями. Для этого в цехе имеется второй комплект клетей, в которые на стендах "заваливают" новые валки заранее. После смены из старых
клетей изношенные валки также на стендах извлекаются из клетей.
У клетей сортовых станов со станинами открытого типа валки меняют краном при снятых верхних крышках станин. Сложнее происходит перевалка у клетей со станинами закрытого типа. Известны три способа перевалок в этом случае:
1. При помощи муфты, подвешенной вместе с новым валком на двух крюках мостового крана (рис.11.1).
Рисунок 11.1 – Перевалка муфтой
Новый валок 1 своим приводным концом вставляется в муфту 2 и при помощи основного 3 и вспомогательного 4 крюков мостового крана доставляется к клети. Здесь старый валок 5 приводным концом вставляется в другой конец муфты 2. Движением каретки крана вся сцепка выводится из станин. Затем трос крюка 4 снимается и сцепка поворачивается на 1800, что позволяет ввести в станины новый валок. После этого крюками 3 и 4 старый валок с муфтой отвозится на стенд.
2. При помощи скобы, которая также подвешивается на двух крюках крана (рис.11.2). В этом случае скоба 1 подводится краном к клети и ее нижний конец вводится в зацепление с приводным концом валка 2. Далее скоба с валком отправляется на стенд, где с ее помощью берется новый валок и таким же образом вводится в клеть.
Рисунок 11.2 – Перевалка скобой
3. Специальными механизмами для смены валков. Применяется этот способ для перевалок у крупных клетей, с валковыми комплектами большой массы. Обеспечивается замена всего комплекта валков, что сокращает длительность перевалки.
Перевалка муфтой требует наличия большого свободного пространства в цехе с неприводной стороны стана, т.к. габарит сцепки муфты с двумя валками весьма значителен. Скоба более компактна, но имеет больший габарит по высоте и поэтому не применима в цехах с низкой крышей.
Механизмы для смены валков
У обжимных станов применяются механизмы реечного и цепного типов, а у листовых, с гидравлическим уравновешиванием - салазкового типа. Схема такого механизма - на рисунке 11.3. Для выведения валкового комплекта 1 из клети его приподнимают гидродомкратами 2.
Рисунок 11.3 – Салазковый механизм для смены валков
Под нижние подушки опорных валков вводят брусья 3, которые перемещаются по неподвижным салазкам 4 посредством двух шестерен 5, находящихся в зацеплении с рейками 6. Шестерни приводятся от электродвигателя 7 через червячный редуктор 8, расположенный на каретке 9. При движении каретки 9 влево по рис.13.3 валковый комплект 1, находящийся на брусьях 3, выдвигается из клети и краном перемещается на стенд. Новый комплект валков краном устанавливается рядом с клетью и при обратном движении каретки вводится в клеть. Гидродомкратами 2 он приподнимается для выведения брусьев из проемов станин и затем опускается в рабочее положение.
Реечный механизм отличается тем, что валки выдвигаются из клети по настилу посредством реечной передачи и вдвигаются в стоящую рядом с клетью кассету. Затем кассета с комплектом валков краном переносится на стенд. Введение новых валков в клеть осуществляется в обратном порядке.
У цепного механизма перемещение валкового комплекта происходит за счет движения коромысла, находящегося в зацеплении с нижней подушкой через проушины. Коромысло закреплено на двух рядах цепей, которые приводятся в движении зубчатыми колесами от электродвигателя через редуктор и натягиваются неприводными зубчатыми колесами.
Перевалка такими механизмами осуществляется примерно за 30 минут.
Привалковая арматура
Служит для ввода и вывода металла в валки в требуемом положении. Состоит из проводок, линеек, станинных роликов или рольгангов.
Проводки - устройства для направления сортовых раскатов при их
входе и выходе из валков. Проводки со стороны входа металла в валки называются вводными, а со стороны выхода - выводными. Крепятся проводки на проводковых брусьях, которые фиксируются в вертикальных пазах станин посредством клиньев. Крепление должно быть надежным во избежание срыва проводок и затягивания их в валки.
У листовых станов роль проводок выполняют линейки, а у крупных реверсивных (обжимных и толстолистовых) вместо проводок устанавливаются станинные ролики или станинные рольганги.
Вводные проводки не должны соприкасаться с валками (рис.11.4). 
Рисунок 11.4 – Вводная проводка
Если калибры ящичные или не требуют точной задачи металла в валки, то вводные проводки делают в виде желоба 1, установленного на проводковом брусе 2. Такие желоба делают для каждого калибра отдельно или общими для всех калибров.
Для листов и ромбических калибров вводные проводки иногда выполняют в виде горизонтальных линеек, которые называются проводковыми досками (рис.11.5).
Рисунок 11.5 – Проводковая доска
Для ребровых и тех проходов, где требуется точная задача металла в валки и надежное удержание его с боков от скручивания, вводные проводки делают в виде коробок 1, в которые вставляются боковые линейки 2, имеющие форму задаваемого в калибр раската (рис.11.6). 
Рисунок 11.6 – Проводка для овального калибра
Для уменьшения трения и износа линеек и недопущения царапин
на полосе линейки иногда заменяют роликами, спрофилированными
по боковому профилю раската и установленными на подшипниках качения.
Выводные проводки состоят из проводковых "ножей" 1 и боковых линеек 2 (рис.11.7).
Рисунок 17.7 – Выводная проводка
Задача "ножей" - не допустить оковывания полосой валков. Чаще ограничиваются установкой только нижних ножей, поскольку обычно прокатка сорта идет с "верхним давлением", что вызывает изгиб полосы вниз. Заостренный конец ножа опирается на валок, а другой его конец - на проводковый брус. Боковые линейки крепятся к проводковому брусу самостоятельно.
Между клетями непрерывных станов иногда устанавливают кантующие проводки для поворота полосы на требуемый угол относительно продольной оси. Обычно на 450 или 900. Эти проводки называются также винтовыми, т.к. их внутренняя поверхность имеет винтообразную форму. Устанавливаются они вблизи клетей со стороны выхода металла из валков. Кантовка скручиванием отрицательно сказывается на качестве проката и поэтому от нее отказались, заменив установкой клетей с вертикальными валками.
Шестеренные клети
Шестеренные клети служат для распределения вращательного момента от одного двигателя между несколькими валками рабочей клети (см.п.1.2). В сущности это одноступенчатые редукторы с i = 1 и несколькими выходными валами (двумя у шестеренных клетей дуо и тремя – у трио). Приводной является нижняя шестерня у дуо и средняя – у трио.
Конструкция шестеренных клетей во многом повторяет устройство рабочих клетей, откуда и название. Они состоят из шестерен 1, которые вследствие большой ширины своих зубьев выполняются заодно с валом и по форме напоминают рабочие валки с той разницей, что на поверхности бочки нарезаны шевронные зубья. Поэтому они называются шестеренными валками. Шейки валков обычно устанавливаются на двухрядных ролико-конических или ролико-сферических подшип-
никах 2 (рис.13.5). В старых клетях – и подшипники скольжения.
Рисунок 13.5
Валковый комплект помещается в корпус 3. В связи с большими контактными напряжениями в зубьях и выделением значительного количества тепла при работе смазка шестеренных клетей жидкая, централизованная, от специальных маслостанций.
По ширине шестерен эти клети подразделяются на три типа:
1.Узкие с 1,2≤ В/А≤1,6 (здесь В – ширина зубьев шестерни; А - межосевое расстояние);
2. Средние с 1,6≤ В/А≤2,0;
3. Широкие с 2,0≤ В/А≤2,5.
Отношение В/А≥2,5 нежелательно, т.к. из-за изгиба шестерен возникает неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев.
Такое деление вызвано тем, что шестеренные клети с одним и тем же А предназначены для передачи разных крутящих моментов на разных станах. Параметры же шестеренных клетей, подобно редукторам, стандартизованы и унифицированы для уменьшения числа типоразме-
ров, следовательно, удешевления производства шестеренных валков.
Шестеренные клети также подразделяются на три типа в зависимости от конструкции их станин:
1. Открытого типа с высокими стойками, между которыми закладываются подушки подшипников;
2. Открытого типа с неразвитыми стойками, имеющими одну (у дуо) закладную подушку между стойками валков;
3. С горизонтальными разъемами.
Станины первого типа (рис.13.6 а) просты в эксплуатации и позволяют избежать установки подшипников непосредственно в станины, что приводит к их износу.
а) б) в)
Рисунок 13.6 − Типы шестеренных клетей
Станины третьего типа (рис.13.6 в) более герметичны, но малая толщина перемычки между шейками шестерен не всегда позволяет этот вариант использовать. Станины второго типа (рис. 13.6 б) в значительной степени лишены недостатков первого и третьего типов.
Иногда встречаются шестеренные клети, комбинированные с ре-
дуктором. Их преимуществом являются меньшая масса и компактность
Шестеренные валки выполняются исключительно с шевронными
зубьями. Это обеспечивает плавность хода и отсутствие осевой составляющей нагрузки на подшипники, которая бы возникла при косозубом зацеплении. Шестерни делают с дорожкой к середине валка для выхода червячной фрезы при нарезании зубьев (рис.13.7.а) или без нее (рис.13.7. б).
а) б)
Рисунок 13.7 − Типы шестеренных валков
Дорожка уменьшает полезную ширину зуба, следовательно, величину передаваемого крутящего момента. Однако шестерни, нарезанные червячными фрезами дешевле, чем изготовленные долбяками.
Обработку зубьев делают по 2 или 3-му классу точности. Угол наклона шеврона в зубьях β = 300. Число зубьев – 18÷29. Большее число зубьев недопустимо, т.к. уменьшается модуль зацепления, следовательно, прочность зубьев на изгиб. При меньшем числе зубьев уменьшается плавность хода. Материал шестеренных валков – стали 45, 40ХН, 60Х2МФ и т.п. Для повышения стойкости зубья шестеренных валков подвергаются поверхностной закалке.
Лекция № 14
Слитковозы
Предназначаются для перемещения слитков от нагревательных колодцев к прокатным клетям в обжимных цехах. Представляют собой железнодорожную платформу с электроприводом, установленным под настилом платформы, которая движется по рельсовым путям (рис.14.1). 
Рисунок 14.1 − Слитковоз
Питание электродвигателей осуществляется при помощи троллей от шин, размещенных на стене здания цеха. Слитки из колодцев подаются клещевым краном и укладываются в горизонтальном положении на платформу или вертикально - в т.н. «люльку» с опрокидывателем, если она есть. После перемещения слитковоза со слитком (или слитками при многослитковой прокатке) к приемному рольгангу стана слитки сталкиваются специальным устройством – толкателем или укладываются на рольганг поворотом люльки. Скорость слитковозов – до 5÷7 м/с (18÷25 км/час). При годовой производительности обжимных станов 5÷6 млн.т и длине группы нагревательных колодцев 150÷180м такая скорость лимитирует производительность стана. Ее увеличение требует увеличения ускорения слитковоза по очевидной причине: длительность передвижения этого устройства вперед и назад при трапецеидальной скоростной диаграмме:
,
где V,a − и ускорение слитковоза;
S − расстояние от колодцев до приемного рольганга.
Но максимальное ускорение ограничено условием сцепления приводных колес с рельсами:
,
где Q − нагрузка на ведущих катках;
G – вес слитковоза с грузом;
μ − коэффициент трения катков по рельсам.
Отсюда видно, что а будет увеличиваться при увеличении относительного сцепного веса Q/G. Вот почему у слитковозов все катки делают приводными – сила трения удваивается.
Известны два варианта слиткоподачи: челночная и кольцевая. В первом случае один слитковоз движется вперед-назад, перемещая все слитки. Во втором – 4 слитковоза движутся друг за другом по кольцевому маршруту (иногда с обратным ходом вне здания цеха), в результате чего производительность слиткоподачи увеличивается.
Классификация рольгангов
Рольганг – транспортер, перемещающий металл вращающимися
роликами.
В прокатных цехах рольганги являються основным транспортным средством, перемещающим металл вдоль технологической линии. Поэтому длина их значительна, а масса достигает 20÷30% от массы всего механического оборудования цеха.
По назначению рольганги делятся на рабочие и транспортные.
Рабочими считаются те рольганги, которые расположены непосредственно у клетей стана и служат для задачи металла в валки и приема его из валков. К рабочим относятся также раскатные рольганги, являющиеся продолжением рабочих, когда длина раскатов превышает длину рабочих рольгангов.
Все остальные рольганги являются транспортными. К ним относятся кроме рольгангов, соединяющих между собой различные машины и агрегаты стана, следующие виды:
1. печные – в проходных нагревательных печах. Отличаются полыми водоохлаждаемыми роликами с приводом вне печей;
2. приемные – располагающиеся в начале стана и служащие для приема металла со склада. Оснащены, как правило, подпружиненными роликами для демпфирования ударной нагрузки при падении металла на рольганг при его транспортировке магнитным краном;
3. пакетировочные – служат для сбора металла в пачки. Имеют косые ролики, которые придают металлу движение одновременно в продольном и поперечном направлении (рис.14.2):
Рисунок 14.2 – Пакетировочный рольганг
4. байпасы – рольганги, расположенные параллельно транспортным перед чистовыми клетями тостолистовых станов и служащие для подстуживания металла при контролируемой прокатке.
Конструкции рольгангов
По конструкции различают рольганги с групповым и индивидуальным приводом каждого ролика, а также рольганги с холостыми роликами (т.н. гравитационные).
Групповой привод применяется при транспортировке коротких и
толстых раскатов (на обжимных, балочных и толстолистовых станах),
где это позволяет уменьшить требуемую мощность привода. Ролики 1 приводятся через многоопорный трансмиссионный вал 2 с коническими передачами 3 (рис.14.4), а при малых расстояниях между роликами – посредством цилиндрических зубчатых колес.
Рисунок 14.4 – Рольганг с групповым приводом
Для уменьшения частоты вращения (и увеличения за счет этого крутящего момента) служит редуктор 4, который приводится от электродвигателя 5. Двигатели асинхронные, но если нужно регулировать скорость рольганга – постоянного тока.
Привод называется индивидуальным (или полуиндивидуальным), когда каждый ролик 1 (или каждые два ролика) через муфту 2 приводится своим двигателем 3 (рис.14.5). Это вариант применяется для рольгангов, которые транспортируют длинные полосы. Большая стоимость электрооборудования здесь компенсируется меньшей массой рольганга и его лучшей ремонтопригодностью.
Рисунок 14.5 – Рольганг с индивидуальным приводом
Для рольгангов применяются электродвигатели обычного горизонтального исполнения (на «лапах»), фланцевые и специальные рольганговые с полым ротором. В последнем случае привод самый простой и дешевый, т.к. приводной вал рольганга входит в полость ротора двигателя. В остальных случаях для сочленения двигателей с роликами используются редукторы, карданные валы и, чаще всего, зубчатые муфты.
Ролики рольгангов бывают цельными (в т.ч. и полые) и составные (бандажированные). Материал – стальное литье, кованая сталь или чугун. По форме различают ролики цилиндрические, конические (для поворотных устройств ТЛС), биконические (для транспортировки труб и круглого сорта), ступенчатые (у станинных рольгангов при калиброванных валках), ребристые (для уменьшения площади контакта полосы с бочкой ролика). В качестве опор роликов обычно применяются подшипники качения, в частности, специальные рольганговые с витыми роликами.
Лекция № 15
Канатные шлепперы
Состоят из ряда стальных канатов 1 со шлепперными тележками 2, захватки которых перемещают металл 3 волоком по рельсовому настилу 4, обычно от одного рольганга 5 к другому (рис.15.2). Канаты натягиваются блоками 6 и приводятся барабанами 7 через редукторы от электродвигателей.
Шлепперные тележки бывают с управляемыми и неуправляемыми захватками. Захватки 8 удерживаются от опрокидывания (из-за своей неуравновешенности) вокруг шарнира 9 уступами в пазу тележки 2 (рис.14.3). При реверсе тележек, например вправо, очередной раскат отклоняет захватку вниз, позволяя тем самым устанавливать тележки в любое положение. Если нужно передвинуть тележки вперед, не задевая раскаты, то механизм управления захватками поднимает линейку 10 вверх, утапливая захватки ниже уровня настила 4. Благодаря этому
Рисунок 15.2 − Канатный шлеппер
Рисунок 15.3 − Управляемая шлепперная тележка
есть возможность перемещать раскаты из любого участка на настиле,
что необходимо при работе шлеппера в качестве холодильника. При
неуправляемых захватках такая возможность отсутствует. Скорость перемещения металла канатными шлепперами – 1÷2 м/с.
Преимуществом канатных шлепперов является большая маневренность благодаря реверсивному режиму работы. Их недостатки – низкая стойкость канатов под воздействием тепловыделения раскатов и невозможность перемещения проката с постоянными интервалами.
Лекция № 16
Манипуляторы
Служат для поперечного перемещения раската по рабочему рольгангу с целью установки его в требуемое положение относительно валков. На листовых станах раскаты центрируются относительно бочки, на сортовых и обжимных они устанавливаются против определенного калибра.
В последнее время функции манипуляторов расширяются. На ТЛС они используются для удержания раската от поперечного перемещения при прокатке и для торможения его при выбросе, что уменьшает длительность пауз.
Конструкции манипуляторов различных станов, за исключением сортовых, отличаются только приводом (рис.16.1).
Рисунок 16.1 - Манипулятор обжимного стана
Все они состоят из двух линеек 1, расположенных по обеим сторонам рабочего рольганга 2 на штангах 3, которые перемещаются за счет реечного зацепления 4, приводимого от электродвигателей 5 через редуктор 6. Манипуляторы располагаются перед и за рабочей клетью. Линейки 1 манипуляторов от износа защищены сменными плитами. Штанги 3 установлены на специальных тележках, дорожки качения которых закрываются от окалины щитками.
Манипуляторы обжимных станов используются для правки раскатов, поэтому они рассчитываются на усилие:
,
где L – длина линеек, мм;
S – пластический момент сопротивления изгибу, мм3;
σт – предел текучести металла при данной температуре, МПа.
Величина Р достигает 1МН. Скорость перемещения линеек манипуляторов обжимных станов - 0,5÷1 м/с.
Особенностью конструкции манипуляторов листовых станов является гидро- или пневмопривод. Реечное зацепление у них также имеется, но служит оно для синхронизации движения линеек.
Манипуляторы сортовых станов выполняются роликовыми, с гидравлическим управлением и перемещением посредством электропривода. Конструктивно эти манипуляторы обычно совмещены с кантователями.
Кантователи
Предназначены для поворота (кантовки) раскатов вокруг их продольной оси. Конструкции кантователей обжимных и сортовых станов весьма различны. Считается, что осуществлять кантовку коротких рас-
катов с большим поперечным сечением (у обжимных станов) значительно легче, чем длинных раскатов сортовых станов. Поэтому на блюмингах кантовку производят простыми по устройству крюковыми кантователями.
Несколько (3÷4) крюка располагают на правой линейке манипулятора перед клетью (рис.16.2).
Рисунок 16.2 – Крюковый кантователь
Кантовка осуществляется подъемом одной стороны раската крюками, после чего он падает на рольганг.
Конструкции приводов кантователей весьма разнообразны: с кривошипно-коромысловым механизмом, с параллелограмно-рычажным механизмом, канатным. В отечественном металлургическом машиностроении наиболее распространенной является конструкция с дифференциально-реечным приводом.
Недостатком крюковых кантователей является ненадежность сцепления с полосой. При срыве раската с крючьев он падает на рольганг,
что ведет к увеличению цикла прокатки. Поэтому в Днепропетровском металлургическом институте в начале 60-х годов прошлого века был разработан уголковый кантователь для проектировавшегося тогда пол-
ностью автоматизированного блюминга (рис.16.3).
Рисунок 16.3 – Уголковый кантователь
Этот кантователь обеспечивает совершенно надежную кантовку раскатов с любым отношением сторон их сечения, не зависимо от коэффициента трения металла о рольганг.
Кантователи сортовых станов из-за большой длины кантуемых раскатов обычно имеют специальные захваты для принудительной кантовки за передний конец. Процесс кантовки осложняется иногда необходимостью кантовать не на обычные 900 или 1800, а на другие углы в зависимости от калибровки валков. Поэтому существует множество разных конструкций кантователей сортовых станов. К ним относятся роликовые кантователи, кантующие роликовые и геликоидальные проводки непрерывных станов и т.п.
Роликовые кантователи имеют сравнительно простую кинематику, но поскольку ролики сближаются с полосой при качательном движении, то полное их соприкосновение с гранями раската возможно только при его определенной толщине.
Кантующие втулки широко применяются в шахматных станах и
станах кросс-каунтри, где они устанавливаются почти перед каждой
рабочей клетью.
Кантователи для листов устанавливаются вне участка прокатки, на инспекторских стеллажах для осмотра нижней поверхности листов. Листы кантуются двумя системами рычагов при повороте спаренного кривошипного механизма на 3600.
Лекция № 17
Виды роликоправильных машин
Определяются способом регулировки перекрытия δ роликов. По этому признаку известны следующие виды РПМ:
1. С независимой регулировкой по высоте каждого ролика (рис.17.6).
Рисунок 17.6 – РПМ с независимой регулировкой роликов
Обеспечивается любая настройка роликов, но из-за сложности конструкции этот вид применяется только при небольшом числе роликов при правке тонких листов. Подшипники роликов располагаются в индивидуальных подушках, каждая из которых имеет свой нажимной винт. Предусматривается и общая регулировка по высоте всех роликов перемещением верхней части станины относительно нижней.
2. С общей регулировкой по высоте всех роликов, закрепленных на параллельно-подъемной траверсе, просты по конструкции (рис.17.7). Недостаток этого типа РПМ - в равномерном распределении деформации между всеми рядами роликов, тогда как требуется уменьшать деформацию по мере выхода полосы из машины. Этот недостаток особенно сказывается при правке толстых листов. Поэтому данный вид используется только для грубой правки тонких полос.
Рисунок 17.7 – РПМ с общей регулировкой всех роликов
3. С направляющими роликами - отличаются от предыдущего типа тем, что у них первый и последний верхние ролики имеют независимую регулировку по высоте (рис.17.8).
Рисунок 17.8 – РПМ с направляющими роликами
Лишены недостатков предыдущих типов и широко применяются для правки листов средних и больших толщин.
4. С парными подающими роликами. Имеют на входе и выходе по паре направляющих приводных роликов (рис.17.9). Каждый верхний ролик прижимает полосу к нижнему пружиной. Окружная скорость входной пары роликов устанавливается несколько меньшей, а выходной - несколько большей или равной скорости основных роликов с це-
лью недопущения складок в полосе.
Рисунок 17.9 – РПМ с парными направляющими роликами
Эти машины используются для правки тонких полос толщиной до 3мм.
5. Машины с регулируемым углом наклона верхнего ряда роликов относительно направления правки (рис.17.10).
Рисунок 17.10 – РПМ с наклонной верхней траверсой
Обеспечивают желательное распределение деформации между роликами и поэтому широко применяются при правке тонких и средних листов.
6. Машины с регулируемым прогибом рабочих роликов (рис.17.11).
Рисунок 17.11 – РПМ с регулируемым прогибом роликов
У каждого рабочего ролика 1 есть один или несколько коротких опорных роликов 2 большего диаметра и механизмы для их подъема опускания относительно рабочих роликов. Этот вид широко применяется при правке тонких листов, т.к.позволяет устранять местную волнистость и коробоватость.
7. Сортоправильные машины отличаются тем, что имеют профилированные ролики в виде бандажей, по форме поперечного сечения профиля, который подвергается правке. Они выполняются как с двухопорными роликами, так и консольного типа. В последнем случае замена бандажей при переходе на другой профиль проще.
Лекция № 18
Дисковые ножницы для листов
Этот тип ножниц применяется для обрезания боковых кромок у раскатов на ТЛС и для "роспуска" (т.е. порезки вдоль на более узкие полосы) широких листов и полос. При обрезании кромок используются двухпарные ножницы, а для роспуска - многопарные.
Ножи этого типа ножниц имеют вид дисков с углом заострения 90 из высоколегированной стали типа 5ХВС (рис.18.10).
Рисунок 18.10 – Ножи дисковых ножниц
Устанавливаются ножи с перекрытием Δ = 1÷2мм; при резке лис-
тов толщиной более 10мм перекрытие делают отрицательным, т.е ножи раздвигают. Боковой зазор между ножами S = (0,06÷0,10)h, где h = толщина листа. Чтобы лист после резания выходил из ножниц горизонтально, а отрезанные боковые кромки отгибались вниз, ось верхнего ножа смещают относительно оси нижнего (рис.18.10) или же верхний нож делают меньшего диаметра.
У двухпарных ножниц каждый нож 1 крепится консольно на отдельном валу и каждая пара ножей имеет свою станину 2 (рис.18.11). 
Рисунок 18.11 – Дисковые ножницы для листов
Ножи 1 приводятся универсальными шпинделями 3 через шестерпенные клети 4 и редуктор 6 от электродвигателя. Вращательное движение к правой станине передается трансмиссионным валом 7. Перекрытие ножей Δ изменяется поворотом эксцентриковых втулок 8 не-
большими электродвигателями. Боковой зазор между ножами S устанавливается осевым перемещением валов ножей от штурвалов через червячные передачи. Ширина вырезаемых листов 9 регулируется смещением левой станины по направляющим типа "ласточкин хвост" посредством винтовой передачи 10 через червячный редуктор 11 от электродвигателя 12. Смещение верхних ножей достигается наклоном внутренних качающихся станин штурвалом через червячную передачу. Для уменьшения трения между металлом и ножами каждая пара дисков развернута по отношению к оси листа на угол 0020´.
Ножи многопарных ножниц устанавливаются на двух общих валах. Расстояние между ножами, т.е. ширина отрезаемых полос, регулируется одновременным поворотом эксцентриковых втулок, являющихся корпусами подшипниковых опор ножей.
Под дисковыми ножницами устанавливается по паре кромкокрошительных летучих ножниц для порезки отрезанных правой и левой кромок на более мелкие части, которые затем как скрап используются в сталеплавильном производстве.
Лекция № 19
Барабанные ножницы
Являются одной из первых конструкций летучих ножниц. Просты по устройству и надежны в эксплуатации. Широко применяются для горячей резки полос толщиной до 12мм, холодной резки полос толщиной до 3мм и горячей резки сортового проката. Состоят из двух барабанов цилиндрической формы 1, вдоль образующих которых закреплены ножи 2 (рис.19.1).
Рисунок 19.1 – Барабанные ножницы
Подающие ролики 3 (или валки последней клети непрерывного стана) направляют полосу 4 в зазор между барабанами. При встрече верхнего и нижнего ножей происходит процесс резания. Поскольку окружная скорость барабанов устанавливается равной скорости движения полосы, то при резании горизонтальная составляющая скорости ножей равна скорости полосы и относительно нее на некотором участке они неподвижны. Здесь используется тот факт, что малая дуга окружности большого радиуса практически не отличается от прямой линии.
Для создания отрыва между отрезанными кусками и остальной полосой скорость рольганга за ножницами делают несколько большей скорости полосы перед ножницами. Окружная скорость барабанов должна быть приблизительно равна скорости полосы из-за того, что при опережении полосой ножей они будут изгибаться, а при отставании будет возникать повышенная нагрузка на ножах из-за растягивающих напряжений в полосе. Тем не менее для небольшого изменения длины отрезаемых кусков соотношение скорости полосы Vп и ножниц Vн изменяют в интервале: Vн = (0,75÷1,5)Vп.
Для большего изменения длины отрезаемых кусков устанавливают барабаны разного диаметра и с разным числом ножей, в результате чего рез происходит не при каждом обороте (рис.19.2).
Рисунок 19.2 – Способы изменения коэффициента пропуска реза
Число оборотов барабанов за время между двумя последовательными резами называется коэффициентом пропуска реза k. Если барабаны имеют по два ножа, то рез будет происходить через каждые пол-
оборота барабанов и k будет равен 0,5. Длина отрезаемого куска будет равняться:
.
Аналогичный результат получается при 4-х ножах на верхнем барабане и 2-х на нижнем, если диаметр нижнего барабана в два раза меньше верхнего. Т.о. изменяя соотношение между диаметрами барабанов и числом ножей, можно изменять длину отрезаемых кусков в широких пределах.
Т.к. барабаны вращаются с постоянной скоростью и вращающиеся массы полностью уравновешены, то эти ножницы позволяют резать металл, движущийся со скоростью до 15м/с и выше. Но у них есть принципиальный недостаток: поскольку траектория движения режущих кромок ножей является окружностью, то резание происходит при переменном угле встречи с полосой и плоскость резания не будет вертикальной (рис.19.3).
Рисунок 19.3 – Схема резания барабанными ножницами
Переменность угла резания увеличивает усилие резания, поскольку угол резания не является оптимальным. Не вертикальность плоскости резания при значительной толщине полосы приводит к заметной ее неровности. Поэтому барабанные ножницы нецелесообразно применять при толщине разрезаемого металла не более 12мм. Для резания более толстого проката были разработаны другие конструкции, свободные от указанного недостатка.
19.3 Рычажно-кривошипные и планетарные ножницы
При создании этих ножниц решалась задача параллельности ножей при их сближении и постоянства угла 900 по отношению к разрезаемой полосе для того, чтобы плоскость резания была возможно более ровной и вертикальной, что особенно важно при резании металла большой толщины.
Ножницы первого типа называются также кривошипно-рычаж-ными. Суппорты этих ножниц выполнены в виде рычагов1, одним своим концом укрепленных на встречно вращающихся коленчатых валах 2, а другим - на свободно качающихся тягах 3. (рис.19.4). При вращении валов 2 ножи описывают сложную эллипсовидную траекторию 4, которая на участке резания почти совпадает с траекторией движения металла.
При резании на длины 3÷6 метров ножницы работают с пропусками реза при каждом втором обороте. Для пропуска реза рама 5, на которой закреплены качающиеся тяги 3, периодически опускается ломающимися рычагами 6, приводимыми в движение кривошипным механизмом 7. В момент, когда рама опущена, ножи не встречаются и резание не происходит.
Конструкция этих ножниц сложнее, чем барабанных.
Рисунок 19.4 – Рычажно-кривошипные ножницы
Неуравновешенность вращающихся масс приводит к возникновению больших сил инерции, что делает их тихоходными: скорость движения полосы при резании не более 2м/с. Применяются такие ножницы для холодной резки полос толщиной 2,5÷8мм и для обрезания неровных концов толщиной до 30мм перед чистовыми группами НШС. Применяются они и на НЗС для резания заготовок сечением от 60×60 до 100×100мм.
Планетарные ножницы конструкции ВНИИМетмаш применяются
для резания заготовок от 80×80 до 120×120мм со скоростью 3÷7м/с с усилием резания до 1,5МН. Применяются такие ножницы и для резания сортовых профилей фасонными ножами при усилии до 0,5МН.
Механизм резания планетарных ножниц состоит из двух ведущих барабанов 1, приводимых с одной стороны зубчатыми шестернями (рис.19.5).
Рисунок 19.5 – Планетарные ножницы
Внутри каждого барабана имеется зубчатая передача, состоящая из центральной 2, промежуточной 3 и планетарной 4 шестерен. На валу планетарной шестерни жестко закреплен суппорт 5 с ножом. Уравновешивание рамки дифференциала 6 с шестернями осуществляется ба-
лансиром 7. При вращении барабанов 1 центральные шестерни 2 оста-
ются неподвижными, а планетарные 3 вместе с суппортами 4 движутся
по круговой траектории. Благодаря планетарной передаче ножи все время остаются в вертикальном положении, и поэтому при их встрече плоскость резания не искривляется.
Вследствие большей уравновешенности вращающихся масс скорость планетарных ножниц выше, чем у рычажно-кривошипных: 7м/с при резании заготовок и до 20м/с - простых сортовых профилей. Их недостатками является более сложная, чем у барабанных ножниц, конструкция и большой момент инерции, что вызывает повышенный расход электроэнергии.
Рычажно-качающиеся ножницы
В этот класс ножниц входят ножницы Эдвардса и маятниковые. Первый тип является устаревшим. Применялись такие ножницы для резания заготовок сечением до 100×100мм со скоростью движения металла до 4,5м/с. В связи с малой быстроходностью их применять перестали.
Маятниковые ножницы, несмотря на еще меньшую быстроходность (до 1,5м/с), в настоящее время находят применение в линиях литейно-прокатных агрегатов (ЛПА), где большая быстроходность не требуется. Их достоинством является простота конструкции, надежность в работе и способность резать заготовки больших сечений.
Разрезают заготовку они одновременным сближением ножей, установленных в суппортах 1, которые приводятся от двухэксцентрикового вала 2, который при каждом резе делает один оборот (рис.19.6). Во время реза оба ножа отклоняются вокруг неподвижной оси вала 2 в сторону движения полосы, а по окончании реза возвращаются в исходное положение пружиной 3. Привод вала 2 производится от электродвигателя через редуктор.
19.6 – Маятниковые ножницы
Лекция № 20
Ролико-барабанные моталки
К конструкциям ролико-барабанных моталок (РБМ) предъявляются следующие требования:
1. Плотная, без телескопичности намотка витков, для чего сматывание необходимо вести с натяжением. При неплотной намотке происходит окисление поверхности внутренних витков и образование окалины. Кроме того из-за неравномерности охлаждения витков ухудшается структура металла. Телескопичность приводит к повреждению кромок полосы при транспортировке;
2. При захвате полосы моталкой и ее сматывании на отводящем рольганге стана не должны образовываться петли или складки на полосе;
3. Жесткость и износостойкость конструкции, способной длительное время непрерывно работать при температурах 500÷7000С, при наличии окалины, пара и динамических нагрузок;
4. Ремонтопригодность (возможность осуществления ремонтов за минимальное время);
5. Приемно-передающие устройства РБМ не должны повреждать рулоны.
Различают РБМ напольного и подпольного типов. На НШС пос-
ледний используется чаще. Применяются следующие схемы подполь-
ных моталок (рис. 20.1): восьми-, четырех- и двухроликовые.
а) б) в)
Рисунок 20.1 – Схемы подпольных РБМ
При движении по отводящему рольгангу полоса имеет передний конец отогнутым вверх. Для улучшения его захвата подающими роликами 1 моталки верхний ролик делают большего диаметра и ось его смещают несколько вперед. Благодаря этому полоса загибается вниз и попадает в зазор между формующими роликами 2 и барабаном 3. Полоса направляется вокруг барабана посредством проводок 4. Количество формующих роликов зависит от способа сматывания.
Существует два способа сматывания:
1. Барабаном моталки, создающим натяжение (без прижима к полосе формующих роликов);
2. Формующими роликами, плотно прижатыми к полосе на барабане, но без натяжения полосы барабаном.
При сматывании относительно тонких полос (1÷4мм) после образования 2-3 первых витков формующие ролики отводятся от рулона и сматывание производится барабаном моталки. В этом случае достаточно двух формующих роликов (рис.20.1в).
Сматывание более толстых полос (5÷16мм) также можно осуществлять первым способом, но при этом требуется большая мощность двигателя барабана моталки. Поэтому сматывание осуществляют вторым способом, для чего моталка оснащается 4 или 8 формующими роликами (рис.20.1 а,б). После захвата переднего конца полосы барабаном формующие ролики остаются прижатыми к к полосе и сматывают ее в рулон с натяжением.
Для исключения проскальзывания роликов по полосе, что приводит к появлению рисок, формующие ролики оснащаются индивидуальными электроприводами.
На НШС целесообразно устанавливать две группы моталок: для сматывания тонких и более толстых полос, причем последние располагаются на 30÷50м далее первых для охлаждения более толстых полос перед смоткой.
Свертыватели близки по конструкции к РБМ и отличаются от них отсутствием барабана.
20.3 Моталки с намоточно-натяжными барабанами
Осуществляют смотку с большим натяжением посредством барабанов с мощным электроприводом. Поскольку окружная скорость моталки должна оставаться неизменной (равной скорости прокатки) при изменяющемся диаметре рулона, то требуется весьма точное изменение частоты вращения барабана, что предъявляет высокие требования к системе управления двигателем моталки. Но наиболее сложным и ответственным узлом этих машин является сам барабан. Т.к. плотно намотанный рулон после прокатки снимается с барабана, то он должен иметь крепление консольного типа. Однако большая масса рулона и значительная величина натяжения требуют двухопорной конструкции. Поэтому применяют т.н. отводную опору: она подводится к свободному концу вала моталки перед смоткой полосы и отводится в сторону перед снятием рулона с барабана.
Для снятия рулона с барабана он должен иметь устройство, позволяющее уменьшать его диаметр. Кроме того, часто барабаны оснащаются механизмами для зажатия переднего конца полосы. Это существенно ослабляет тело барабанов, радиальное давление на которых достигает больших значений, особенно при сматывании тонких лент. Более прочной является конструкция барабана без механизма зажатия переднего конца полосы. В этом случае захват переднего конца обеспечивается специальным устройством (раппером) с бесконечной резинотканевой лентой на С-образной раме. Но т.к. прочный захват возникает только после намотки нескольких витков, то прокатка с натяжением в этом случае возможна не на всей длине полосы.
Моталки для сорта
Известно два типа таких моталок: с осевой и тангенциальной подачей металла в моталку.
При сматывании моталками первого типа металл скручивается на 3600. Поэтому их применяют только для смотки профилей с круглым поперечным сечением. Достоинством моталок с осевой подачей является неподвижность бунта, вследствие чего скорость смотки не ограничена.
Примером такой моталки является конструкция Эденборна (рис.20.2). Поступающая от стана проволока проходит через трубку 1, полый вращающийся вал 2, к концу которого прикреплен конус 3, по
которому проволока направляется в кольцевое пространство между
кожухом 4 и подвешенным к конусу 3 барабаном 5.
Рисунок 20.2 – Моталка с осевой подачей
Вращение вала 2 обеспечивается двигателем 6 через зубчатую передачу 7. Готовый бунт удаляется при раскрытии створок 8, образующих пол кольцевого пространства.
Моталки с тангенциальной подачей осуществляют смотку без скручивания и поэтому годятся для сматывания также и мелкого сорта с не круглой формой поперечного сечения. Распространенной является конструкция моталки Гаррета. У нее барабан 1 вращается вместе с крюками 2, образующими настил кольцевого пространства между барабаном и кожухом 3 (рис.20.3). Металл поступает через трубку 4 по касательной к барабану в кольцевое пространство. Кожух 3 также вращается, опираясь на крюки 2. По окончании сматывания готовый бунт направляется вниз на транспортер под действием собственного веса, когда крюки 2 откидываются специальным кривошипным механизмом.
Рисунок 20.4 – Моталка с тангенциальной подачей
Привод барабана осуществляется электродвигателем 5 через зубчатую передачу 6.
Недостатком этого типа моталок является большая инерционность из-за наличия вращающегося барабана. Поэтому скорость смотки у них невелика - до 10м/с.
Разматыватели
Самой трудной операцией при разматывании рулонов является отгибание переднего конца. Поэтому конструкции разматывателей зависят от способа отгибания: электромагнитом, скребком или крюками.
Электромагнитные разматыватели наиболее удобны в работе и поэтому широко распространены. Однако пригодны они только для магнитных материалов. Состоят они из люльки 1 с роликами 2 и 3, на которые с конвейера скатывается рулон. Приводным роликом 3 рулон поворачивается наружным концом полосы к электромагниту 4, который при своем подъеме отгибает конец полосы вверх (рис.20.5).
Рисунок 20.5 – Электромагнитный разматыватель
Скребковые разматыватели могут применяться для любых материалов. Принцип его действия состоит в том, что рулон подъемным столом поднимается до уровня скребка. При вращении рулона наружный конец рулона отделяется скребком и поступает в подающие ролики, а затем - в правильные ролики. Недостаток скребковых разматывателей - возможность образования царапин на полосе.
Крюковые разматыватели менее удобны в работе, поскольку крюк, закрепленный на ремне сзади рулона, должен набрасываться на конец полосы вручную. Затем ремень наматывается на барабан и отгибает конец полосы. Остальные операции - как у разматывателей предыдущих типов.
Рекомендуемая литература
Основная:
1. Машины и агрегаты металлургических заводов. Т.3. /А.И.Целиков и др. – М.: Металлургия, 1988.-680с.
2. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. – М.: Металлургия, 1985.- 376с.
Дополнительная:
1. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. – М.: Металлургия, 1985.- 480с.
2 Целиков А.И., Зюзин В.И. Современное развитие прокатных станов. – М.: Металлургия, 1972.- 399с.
3 Целиков А.И., Смирнов В.В. Прокатные станы. – М.: Металлургиздат,1958.- 432с.
4 Специальные прокатные станы./ А.И.Целиков и др.– М.: Металлургия, 1971. - 336с.
5. Іванченко Ф.К., Гребеник В.М., Ширяєв В.І. Розрахунок машин і механізмів прокатних цехів. – К.: "Вища школа", 1995. - 453с. 
ТЕМА 3. Привод прокатных клетей
Лекция №12
12.1 Назначение и условия работы шпинделей......................................89
12.2 Универсальные шпиндели с шарнирами Гука................................91
12.3 Шпиндели с шарнирами на подшипниках качения……................93
Лекция №13
13.1 Шариковые и роликовые шпиндели................................................95
13.2 Шпиндели типа удлиненных зубчатых муфт и трефовые............97
13.3 Шестеренные клети………………………….......…………............99
Дата: 2019-04-22, просмотров: 75480.
