устройство для изготовления арматурной стали и других профилей

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления фасонных профилей, содержащее корпус с радиальными пазами, установленные в пазах подушки, рабочие ролики, состоящие каждый из установленной в щеках подушки оси вращения с подшипником и размещенного на подшипнике бандажа с профилированной поверхностью, образующей с профилированной поверхностью остальных рабочих роликов волочильный канал и механизм перемещения каждой подушки в виде нажимного винта, резьбовой частью взаимодействующего с резьбовой частью, выполненной в корпусе, отличающееся тем, что устройство снабжено монолитной волокой, корпус выполнен в виде двух полустанин, соединенных между собой закрывающими пазы траверсами с резьбовым отверстием под нажимной винт каждая, при этом монолитная волока размещена в полустанине со стороны входа профиля, у нажимного винта выполнена дополнительная резьбовая часть одинакового с основной направления, взаимодействующая с подушкой, при этом основная резьбовая часть выполнена с шагом резьбы, большим чем шаг резьбы дополнительной резьбовой части.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом осевой регулировки каждого рабочего ролика, выполненным в виде размещенных в щеках подушки винтов, бандаж на подшипнике установлен по скользящей посадке, при этом расстояние между щеками подушки превышает ширину подшипника и его крышек на величину осевой регулировки ролика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а конкретно к рабочему инструменту волочильных станов.

Известна для прокатки круглой стали трехвалковая прокатная клеть фирмы "КОСКS", которая выполнена в виде кассеты закрытого типа, в которой установлены составные валки под углом 120^o друг к другу. Калибр образуется тремя дисками, которые укреплены на вставных осях. Валки соединены между собой коническими шестернями и закреплены жестко как в осевом, так и в радиальном направлениях [1, c. 28-30]

Основным технологическим недостатком данной клети является отсутствие регулировки рабочих валков как в осевом, так и в радиальном направлениях.

Известна трехвалковая клеть конструкции ЭЗТМ с нерегулируемыми валками. Клеть имеет один калибр. Станина клети представляет собой моноблочную закрытую конструкцию, в которой имеются проемы для рабочих валков, камеры подшипниковых узлов и отверстия для монтажа валков. Размеры калибра не регулируются, их выполняют при расточке валков в собранной клети на специальном станке. Клети применяются на трубных редукционных и калибровочных станах, а также в качестве чистовых калибрующих блоков на сортовых станах [2, с.19-23]

К основным недостаткам данной клети следует отнести отсутствие регулировки размеров калибра, а также необходимость наличия специального станка для расточки валков в собранной клети.

Известна конструкция трехроликовой волоки фирмы "Карл Фур", применяемой при производстве фасонных профилей. Данная конструкция характеризуется следующими особенностями:

волока состоит из трех роликов, которые свободно вращаются в отдельных опорах вилкообразной формы;

регулируемые с помощью нажимных винтов опоры устанавливаются на общей массивной плите;

опоры образуются с помощью поворотных рычагов, вращающихся на основной плите и опирающихся на основную плиту под воздействием усилия волочения;

поворотные опоры поворачиваются на определенный угол благодаря расположению оси поворота в нижней части опоры;

радиальная регулировка роликов производится за счет поворота опор относительно осей, закрепленных к опорной плите [3, с.129, 4]

Недостатками данного устройства являются: отсутствие осевой регулировки роликов, что отрицательно сказывается на точности профилей, а также незащищенность роликов и опор со стороны задачи заготовки, что приводит к их поломке в условиях станов, оборудованных гидропроталкивателями переднего конца заготовки в волоку.

Наиболее близкой к изобретению является многороликовая волока, включающая станину, в пазах которой подвижно установлены подушки с рабочими роликами, в которой направляющие перемещения подушки выполнены под углом к торцевым поверхностям роликов, а механизм перемещения подушек выполнен в виде установленного на станине волоки поворотного колеса с зубчатыми секторами, связанными с подушками при помощи самотормозящихся клиньев с зубчатыми рейками [5]

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность изготовления из-за большого количества деталей, сопрягаемых друг с другом по высокому классу точности, наличие острых углов на рабочей поверхности роликов, которые быстро выкрашиваются при холодной деформации, а также незащищенность механизма синхронного перемещения подушек со стороны задачи заготовки в волоку, которая может привести к поломке данного устройства в условиях калибровочных станов, оборудованных гидропроталкивателями переднего конца прутка в волоку. Кроме того, недостатком данной волоки является отсутствие осевой регулировки рабочих роликов.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение точности готовых профилей за счет создания противонатяжения перед калибром трехроликовой волоки, а также применения осевой и радиальной регулировки роликов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем корпус, в пазах которого подвижно установлены подушки с рабочими роликами и механизм перемещения подушек, корпус выполнен составным в виде двух полустанин, соединенных между собой траверсами, при этом в одной из полустанин со стороны входа прутка установлена монолитная волока, а механизм перемещения подушек с роликами вдоль паза выполнен в виде нажимного винта с двумя резьбовыми участками, одним из которых он взаимодействует с траверсой, а другим с основанием подушки; рабочий ролик монтируется на подшипнике по скользящей посадке, а расстояние между щеками полушки превышает ширину подшипникового узла ролика на величину осевой регулировки ролика, при этом в щеках подушки выполнены резьбовые отверстия под винты, которые могут перемещать подшипниковый узел с роликом вдоль оси.

На фиг. 1 представлено устройство, вид со стороны волочильной доски; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид В на фиг.2 (левая полустанина и траверсы сняты); на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 нажимной винт; на фиг.6 общий вид корпуса подушки с роликом, вид сбоку; на фиг.7 разрез С-С на фиг. 6; на фиг.8 разрез Д-Д на фиг.6.

Предлагаемое устройство состоит из массивных передней 1 и задней 2 полустанин с радиальными пазами 3, в которых подвижно установлены подушки 4 с рабочими роликами 5. Полустанины 1 и 2 жестко скреплены между собой тремя траверсами 6 с помощью болтов 7 и резьбовых отверстий 8, выполненных на полустанинах 1 и 2. Каждая траверса 6 имеет четыре отверстия под болты 7 и резьбовое отверстие для нажимного винта 9, который имеет два резьбовых участка ("а" и "б" на фиг.5) с различным шагом резьбы одного направления.

Участок "а" с мелкой резьбой взаимодействует с резьбовым отверстием 10 основания подушки 4, а участок "б" с крупной резьбой взаимодействует с резьбовым отверстием траверсы 6. Подушки 4 рабочего ролика 5 представляет собой монолитный корпус с кольцевыми выточками под ролик 5, в щеках подушки выполнены отверстия под ось 11 ролика 5 и резьбовые отверстия под регулировочные винты 12, а в основании корпуса подушки 4 выполнено резьбовое отверстие 10 под хвостовик нажимного винта 9. Подшипниковый узел включает в себя подшипник 13, крышки 14 подшипника и ось 11. Монтаж ролика 5 на подшипник 13, а также крышек 14 и подшипника 13 выполняется по скользящей посадке.

На внешней стороне передней полустанины 1 по оси волочения выполнено гнездо (круглая выточка) 15, в которое устанавливается монолитная волока 16, а на задней полустанине 2 сделаны резьбовые отверстия 17 для крепления трехроликовой волоки к волочильной доске калибровочного стана.

Устройство собирают следующим образом. Предварительно собирают подушки 4 с рабочими роликами 5. Вначале в резьбовое отверстие 10 основания подушки 4 вворачивают хвостовик нажимного винта 9, затем на винт 9 со стороны квадратной головки навинчивают траверсу 6. В ролик 5 вставляют подшипник 13, а затем на подшипник устанавливают крышки 14. Ролик 5 в сборе с подшипником и крышками вставляют в пространство между щеками корпуса подушки 4 и через отверстия в щеках, подшипнике и крышках заводят ось 11 ролика. В резьбовые отверстия щек подушки 4 ввинчивают винты 12, с помощью которых устанавливают в необходимое положение подшипниковый узел с роликом 5 относительно оси ролика, и подушка 4 с роликом 5 готова к установке в корпусе трехроликовой волоки. Затем на полустанину 2 устанавливают полустанину 1 таким образом, чтобы радиальные пазы 3 совпали друг с другом. После этого собранные подушки 4 с роликами 5 и траверсами 6 поочередно заводят в радиальные пазы, образованные полустанинами. После установки подушек в пазы траверсы закрепляют к полустанинам 1 и 2 болтами 7. Затем производят настройку трехроликового калибра с помощью нажимных винтов 9 и устанавливают в гнездо 15 монолитную волоку 16, и устройство готово к установке на волочильную доску калибровочного стана.

Устройство работает следующим образом. Предварительно заостренный передний конец исходной заготовки пропускают через отверстие монолитной волоки 16 и трехроликовый профилирующий калибр рабочих роликов 5, затем с помощью тянущего устройства калибровочного стана протягивают заготовку через монолитную волоку и роликовый калибр. При этом в монолитной волоке в зависимости от требуемого противонатяжения может производиться обжатие 2-8% по диаметру заготовки, что уменьшает овальность исходной заготовки и создает противонатяжение, способствующее дополнительной правке и центровке заготовки, а также уменьшает давление и уширение металла в трехроликовом калибре.

Отличительные признаки предлагаемого устройства для изготовления арматурной стали и других профилей, обладающего следующими преимуществами перед аналогами и прототипом:

1. Выполнение на внешней стороне передней полустанины посадочного гнезда по оси волочения позволяет установить монолитную волоку в непосредственной близости от трехроликового калибра и производить калибрование исходной заготовки, осуществлять дополнительную правку и центровку заготовки перед входом в калибр, а также вести процесс протяжки заготовки через роликовый калибр с противонатяжением, позволяющим получать отрицательное уширение в калибре и тем самым избежать получения продольных лампасов (ребер) при производстве периодических профилей арматурной стали.

2. Выполнение резьбовых отверстий на задней полустанине позволяет быстро монтировать устройство к волочильной доске калибровочного стана, что сокращает простои стана на замену роликовой волоки.

3. Выполнение механизма перемещения вдоль паза подушки с роликом в виде нажимного винта с двумя резьбовыми участками, имеющими различный шаг резьбы одного направления, одним из которых он взаимодействует с траверсой, а другим с основанием подушки, позволяет устранить уравновешивающее устройство подушки и тем самым упростить конструкцию роликовой волоки. Два резьбовых участка нажимного винта, отличающихся шагом резьбы, позволяют использовать крупный шаг резьбы, имеющий большую прочность, и в то же время перемещать основание подушки ролика в радиальном направлении с малым шагом подачи, что важно при настройке многовалковых калибров для прокатки мелких профилей высокой точности.

4. Выполнение монтажа рабочих роликов на подшипниках по скользящей посадке позволяет в процессе настройки трехроликового калибра самоцентрироваться рабочим роликам под воздействием нажимных винтов, а выполнение расстояния между щеками подушки большим, чем ширина подшипникового узла ролика, а также изготовление в щеках резьбовых отверстий (под винты) позволяет при монтаже роликов в подушках перемещать вдоль оси и закреплять подшипниковый узел с роликом в необходимом положении.

Описанные технологические преимущества позволяют расширить сортамент холоднотянутых профилей, а также получать арматурные профили с винтовыми и поперечными выступами без наличия продольных ребер на однократных барабанных волочильных станах и кареточных калибровочных станах. 2