устройство для волочения

Формула изобретения

Устройство для волочения, содержащее станину, размещенные в ней верхние и нижние ролики, каждый из которых состоит из профилированного бандажа и оси с опорной частью, ось которой закреплена в станине, и эксцентриковой несущей частью под профилированный бандаж и общий зубчатый механизм радиальной настройки роликов, отличающееся тем, что несущая часть оси выполнена консольной, а механизм радиальной настройки роликов выполнен в виде червячных колес, установленных на опорных частях осей и сопряженных с червячным винтом, установленным на станине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давление, а конкретно, к волочильному производству.

Известна прокатная клеть с консольно закрепленными валами (осями), на которые надеты калиброванные кольца (бандажи). Оси установлены на подшипниках в сквозных отверстиях подушек клети. Для повышения жесткости валка консоль выполнена небольшой длины, а хвостовая часть оси снабжена дополнительным подшипником. Верхняя подушка клети отлита заодно со станиной. Нижняя подушка опирается на клин, который расположен на основании станины. Регулирование зазора между калиброванными кольцами производят при помощи клина, в теле которого расположен винт; на консоли оси посадочное место под калиброванные кольца цилиндрическое с буртом для крепления, крутящий момент передается шпонкой.

Для возможности смены рабочих колец нижнюю подушку вместе с клиновым устройством перемещают в сторону от верхней подушки при помощи гидроцилиндра. Для осевого крепления калиброванных колец на консолях имеются специальные устройства. Наличие одной подвижной подушки и смещенное расположение опор осей позволяют производить замену калиброванных колец с минимальными затратами времени [1]

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность и громоздкость конструкции, а также отсутствие радиальной регулировки верхнего вала, что приводит к непостоянству линии проката по высоте при использовании колец различного диаметра.

Известен чистовой проволочный блок клетей, каждая из которых состоит из корпуса, приводных валов, на которых консольно закреплены рабочие бандажи, двух эксцентриковых втулок, механизма поворота эксцетриковых втулок с помощью которого изменяется зазор между бандажами. Валы установлены на подшипниках качения или скольжения. Узел крепления рабочего бандажа на консоли вала состоит из цанговой втулки, монтажного кольца, фиксирующего фланца и стопорной гайки. Для монтажа и демонтажа бандажа (шайбы) применяется переносное гидравлическое устройство. Для замены бандажа требуется выполнить следующие операции: снять фиксирующий боковой фланец, гидроустройством распрессовать цанговую втулку, переставить бандаж, запрессовать гидроустройство цанговую втулку и установить фиксирующий фланец [2]

Недостатками данной консольной клети в условиях действующих волочильных станов являются:

громоздкость корпуса клети и сложность конструкции в целом;

сложность узла крепления бандажа и необходимость переносного гидравлического устройства для монтажа и демонтажа бандажа на консоли вала.

Наиболее близкой к изобретению является роликовая волока, применяемая на Череповецком сталепрокатном заводе для нанесения насечки на проволоку, включающая станину открытого типа, оси с консольным расположением рабочих роликов, при этом каждая ось располагается на двух подшипниках, монтируемых в разъемных корпусах с боковыми пазами, и которые могут перемещаться вдоль направляющих стоек станины клети. Нижний вал не имеет осевой и радиальной регулировки. Особенностью данного устройства является то, что крышки корпусов подшипниковых опор верхней оси приварены к траверсе, которая подвешивается винтами к съемной крышке клети. Вращая винты в ту или иную сторону можно опускать или поднимать траверсу, к которой жестко прикреплена верхняя ось в сборе с подшипниками и роликами, т.е. изменять зазор между рабочими роликами [3]

К недостаткам данного устройства относятся:

отсутствие радиальной регулировки нижнего ролика не позволяет поддерживать постоянство линии волочения по высоте при использовании рабочих роликов различного диаметра;

недостаточная жесткость клети из-за наличия зазоров (люфтов) между направляющими станины и пазами корпусов подшипниковых опор, а также из-за свободного подвешивания траверсы верхнего вала;

приподнятие левого конца оси нижнего вала в процессе обжатия металла из-за отсутствия крепления нижнего вала;

сложность поддерживания параллельности осей в процессе работы из-за наличия двух нажимных винтов и отсутствия крепления нижнего вала в клети.

В целом указанные недостатки существенно затрудняют настройку калибра и соответственно получение точных профилей.

Целью изобретения является:

упрощение настройки калибра при изменении зазора и сохранение постоянства линии волочения при использовании роликов различного диаметра;

сокращение продолжительности замены роликов за счет уменьшения числа разбираемых узлов при перевалке роликовой клети;

повышение надежности устройства путем сокращения количества вращающихся и изнашиваемых деталей в процессе волочения.

Поставленная цель достигается тем, что в роликовой волоке, содержащей станину, два вала, на консолях которых размещены бандажи (шайбы) рабочих роликов, а также механизм регулировки роликов, консоли валов выполнены эксцентрично относительно опорных участков, а механизм регулировки роликов выполнен в виде червячных венцов на опорных участках валов, сопряженных с общим червяком, установленным на станине.

На фиг. 1 представлена роликовая волока, вид спереди; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 вал клети с выступом и червячным венцом; на фиг. 5 разрез С-С на фиг. 4.

Предлагаемая роликовая волока состоит из монолитной станины 1 с двумя сквозными отверстиями под опорные участки валов, а также лап для крепления к волочильному стану. Вал включает в себя следующие элементы: опорный участок 2, консоль 3, выступ вала 4 с червячным венцом 5, разьбовой участок 6 и квадратный хвостовик 7 под ключ.

Консоль 3 вала, на которую монтируется подшипниковый узел с бандажом ролика, выполнен эксцентрично относительно опорного участка 2 вала с эксцентриком "е".

Подшипниковый узел ролика включает в себя подшипники 8, рабочий бандаж 9, в отверстии которого выполнен кольцевой паз под пружинное дистанционное кольцо 10, фиксирующее бандаж 9 от осевого смещения относительно наружных колец подшипников 8, а также распорное кольцо 11, располагаемое между внутренними кольцами подшипников 8, и крышки 12 подшипников 8.

На противоположной от консоли 3 стороне станины 1 закреплен на двух опорах 13 червяк 14 с хвостовиком 15 под ключ.

Размеры отверстий в бандажах 9 и крышках 12 подшипников, а также диаметр консоли 3 вала выполнены таким образом, что монтаж подшипникового узла осуществляется по подвижной посадке.

Устройство собирают следующим образом.

В отверстия станины 1 (см. фиг. 1 и фиг. 3) заводят с правой стороны оси до упора выступа 4 о станину. Исходное положение валков в станине относительно оси вращения должно быть таким, чтобы расстояние между верхней и нижней консолями было минимальным или максимальным. Устанавливают между червячными венцами 5 червяк 14 и опоры 13, последние закрепляют болтами к станине 1. При сборке узла ролики с подшипниками в кольцевой паз отверстия бандажа 9 вставляют пружинное дистанционное кольцо 10 и один подшипник 8 до упора в кольцо 10, затем с другой стороны бандажа устанавливают распорное кольцо 11 и второй подшипник 8 до упора в распорное кольцо 11. На консоль 3 вала устанавливают: правую крышку 12 подшипника, бандаж 9 с сборе с подшипниками 8, левую крышку 12 подшипника, прижимную шайбу 16, затем посредством гайки 17 и шайбы 16 сжимают до упора о станину 1 внутренние кольца и крышки 12 подшипников 8.

После установки и закрепления бандажей 9 с подшипниковыми узлами на консолях 3 валов посредством поворота хвостовика 15 червяка 14 устанавливается небольшой зазор между рабочими роликами и устройство готово к работе.

Установленная на волочильном стане роликовая волока работает следующим образом. Передний предварительной заостренный конец исходной заготовки пропускают через калибр роликов, затем с помощью тянущего устройства волочильного стана протягивают заготовку через калибр роликовой волоки, бандаж ролика вместе с наружными кольцами и роликами подшипников начинает вращаться, а валы (оси), крышки подшипников и внутренние кольца подшипников остаются неподвижными в процессе волочения.

При выработке калибров на роликах или необходимости получения другого профиля производится только замена роликов в следующей последовательности. После остановки волочильного стана отворачивают гайки 17, а затем с консолей 3 стягивают отработанные бандажи 9 с левыми крышками 12 и подшипниковыми узлами, при этом валы и червяк остаются на станине, а правые крышки подшипников на консолях. После этого на консоли устанавливают предварительно собранные новые бандажи с подшипниковыми узлами, левые крышки и прижимные шайбы, которые затем стягивают гайками до упора в станину. После установки и закрепления бандажей на консоли поворотом червяка устанавливается необходимый зазор между роликами и устройство готово к работе.

Предложенное устройство обладает следующими преимуществами перед прототипом:

устройство имеет большую жесткость и надежность в работе из-за наличия меньшего числа сопрягаемых, вращаемых и перемещающихся деталей.

В процессе работы устройства вращаются только рабочие бандажи и наружные кольца подшипников, то есть все остальные детали роликовой волоки практически не изнашиваются из-за их неподвижности.

Осуществляется радиальная регулировка обоих роликов, при этом положение оси волочения по высоте остается постоянным, что существенно упрощает настройку калибра.

Предполагаемая волока компактна, имеет меньшую металлоемкость и содержит в несколько раз меньше типодеталей, что существенно снижает стоимость изготовления.

Описанные технологические преимущества позволяют расширить сортамент холоднотянутых профилей за счет повышения точности волочения, сократить простоит стана за счет уменьшения продолжительности настройки и перевалки роликовой волоки, а также снизить расходы на изготовление и эксплуатацию роликовых волок.