устройство для смотки в рулоны полосовой стали

Формула изобретения

Устройство для смотки в рулоны полосовой стали после продольной резки, содержащее моталку с барабаном, размещенное над ней прижимное устройство и разделитель полос, отличающееся тем, что для смотки полос толщиной S 1,2 - 3,0 мм прижимное устройство выполнено в виде зафиксированного от осевого смещения ролика с двумя ребордами и установленного с возможностью перемещения в заданных пределах как по горизонтали, так и по вертикали с сохранением параллельности осей ролика и барабана, при этом реборды установлены с возможностью возвратно-поступательного встречного перемещения, диаметр каждой реборды выбирают равным D (110 120)S, диаметр бочки ролика d (0,45 - 0,51)D.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для отделки полосового (листового) проката и может быть использовано при продольной резке рулонных стальных полос.

Продольная резка (роспуск) полосового проката осуществляется на специализированных агрегатах, основными узлами которых являются разматыватель, листоправильная машина, дисковые ножницы и сматывающее устройство (Шефтель Н. И. Холодная прокатка листовой стали. М. Металлургия, 1966, с. 171-178). Устройства для смотки полосовой стали в рулоны после продольного роспуска должны обеспечить отсутствие телескопичности рулонов и взаимного сцепления отдельных их витков, а также смятия боковых кромок порезанного металла.

Известно устройство для наматывания ленты в рулоны, содержащее горизонтальные моталки, обводные ролики, сепаратор и две пары упругих пинчроликов, работающих синхронно с моталками (патент США N 3587993).

Известно также устройство для намотки полосового материала, содержащее раму, консольно закрепленную на валу, две каретки с прижимными роликами и привод, причем в верхней части рамы имеются наклонные направляющие пластины, образующие проводковый контур (патент США N 3988916).

Недостатком известных устройств является возможность появления телескопичности рулонов (выступающих витков на их торцах), а также взаимного сцепления витков рулонов и смятия кромок полос, в особенности при смотке металла с повышенной температурой (от 300 до 400^oC), что снижает выход годного.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому объекту является сматывающий узел агрегата продольной резки (АПР) широких полос для автомобильной промышленности (Фанштейн В.М. Отделка металла в листопрокатных цехах. М. Металлургия, 1969, с. 204-205, рис. 53).

Этот узел, расположенный после дисковых ножниц АПР, содержит барабанную моталку и разделитель полос, причем над моталкой установлено прижимное устройство, обеспечивающее плотность смотки рулонов, а разделитель полос смонтирован на одноплечем рычаге. Такая конструкция сматывающего узла не обеспечивает требуемого качества рулонов, в особенности, формируемых из полос с повышенной температурой.

Телескопичность рулонов, вызываемая различными факторами (Коновалов Ю.В. и др. Справочник прокатчика. М. Металлургия, 1977, с. 284 и рис. 88) является серьезным дефектом рулонной полосовой стали, для устранения которого применяют либо перемотку рулонов, либо специальные устройства (патент США N 4381704). Одна из причин дефекта повышенная температура сматываемых полос (при охлаждении внутренних витков рулона, близких к барабану моталки, уменьшается их толщина и сцепление друг с другом, что приводит к осевому сдвигу вышележащих витков), а также относительно большое (и неизбежное) удаление разделителя полос от моталки.

Основная задача, решаемая предполагаемым изобретением, улучшение качества смотки относительно тонких (толщиной S=1,2-3,0 мм) стальных полос (в основном горячекатанных, часто поступающих на АПР с температурой 300-400^oC), повышение тем самым выхода годного и снижение трудозатрат.

Для решения этой задачи в устройстве, установленном на АПР и содержащем моталку и разделитель полос, дополнительно установлен ролик с двумя ребордами, расположенный над моталкой и зафиксированный от осевого смещения, выполненный с возможностью перемещения в заданных пределах по горизонтали и вертикали с сохранением параллельности осей ролика и барабана, при этом реборды ролика установлены с возможностью изменения расстояния между ними и их диаметр D= (110-120)S, а диаметр бочки ролика d=(0,45-0,51)D, где S толщина сматываемых полос.

Приведенные зависимости получены в результате опытов и являются эмпирическими.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для смотки в рулоны полосовой стали после продольной резки; на фиг. 2 конструкция дополнительного ролика.

Устройство, устанавливаемое после дисковых ножниц 1 АПР содержит разделитель 2 сматываемых полос и барабанную моталку 3, над которой смонтирован дополнительный ролик 4, закрепленный на кронштейне 5 и зафиксированный от смещения вдоль оси X₁X₁. Ролик 4 имеет возможность перемещения в заданных пределах как по горизонтали, так и по вертикали (например, за счет вращения кронштейна вокруг точки 0 и изменения местоположения ролика на держателях 6 кронштейна), но оси ролика X₁X₁ и барабана моталки X₂X₂ сохраняются взаимно параллельными. На бочке 7 дополнительного ролика с диаметром d=(0,45-0,40)D размещены две реборды 8 с диаметром D=(110-120)S, выполненные с возможностью изменения расстояния l между ними.

Разрезанные дисковыми ножницами 1 полосы толщиной S разделяются ребордами 9 разделителя полос 2 и поступают на барабанную моталку 3, осуществляющую их смотку в отдельные рулоны 10. Внешние витки формируемых рулонов находятся между ребордами 8, зафиксированными на валу 7 дополнительного ролика 4, причем, расстояние l между ними на 2-3 мм больше суммарной ширины b всех рулонов. По мере увеличения диаметра рулонов ролик 4 поднимается вверх по держателям 6, например, с помощью пневмоцилиндров, а при необходимости (для осуществления более раннего контакта с полосами 11) передвигается в горизонтальном направлении.

Наличие дополнительного ролика 4 с ребордами 8, располагающегося непосредственно над рулонами 10, сматываемыми на барабан моталки 3, позволяет исключить телескопичность рулонов (или иметь ее в пределах норм, указанных в ГОСТ 19903), что, в свою очередь, предотвращает смятие кромок крайних полос и их взаимосцепление.

Опытную проверку заявляемого устройства производили на АПР АО "ММК", предназначенном для роспуска рулонного проката толщиной 1,2-8,0 мм и шириной 700-1550 мм на полосы шириной 100 мм, при порезке полосовой стали толщиной S=1,2-3,0 мм с _в 65 кгс/мм².

Наилучшие результаты (минимальная телескопичность рулонов и отсутствие отсортировки проката по смятию кромок, а также отсутствие взаимосцепления отдельных витков рулонов даже при 300-400^o) получены при использовании предлагаемого устройства. Уменьшение величины D до (109-80)S (диаметры реборд изменяли через 5 S) увеличивало износ реборд и приводило к "выкрошкам" металла с их поверхностей (очевидно, из-за возрастания удельных давлений кромок металла на реборду при уменьшении поверхности контакта), а увеличение D до (121-140)S вызывало смятие кромок полос (рост сил трения с увеличением поверхностей контакта). При d=(0,52-0,60)D возрастала телескопичность рулонов вследствие недостаточной высоты фиксируемого ребордами "слоя" витков, а при d=(0,37-0,44)D наблюдались застревания полос между ребордами, что вынуждало увеличивать расстояние l между ними, в результате чего возрастала телескопичность.

Контрольная смотка на том же АПР порезанных полос без использования дополнительного ролика описанной конструкции привела к отсортировке до 2% рулонов (в основном, имевших повышенную температуру металла). Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта для решения поставленной технической задачи и его преимущества перед известным объектом.

Пример. Устройство для смотки в рулоны после роспуска полосовой стали толщиной S= 2,2 мм содержит дополнительный ролик с двумя ребордами с диаметром D=115 S=1152,2=253 мм, расстояние между которыми (фиг. 2) l=b+2 мм= 1600+2= 1602 мм. Ролик, расположенный над барабаном моталки АПР, имеет диаметр бочки d=0,48 D=0,48253=122 мм и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях (за счет поворота кронштейна, на конце которого закреплен ролик, и передвижения последнего в держателях кронштейна).

Устройство обеспечивает телескопичность рулонного металла (в том числе, имеющего температуру до 400^oC) в пределах требований ГОСТ 19903, а также отсутствие сцепления витков рулонов и смятие кромок порезанных полос, что снижает трудозатраты при производстве не менее, чем на 10% за счет отсутствия необходимости устранения указанных дефектов.