Главная » Журналы » Промышленный процесс прокатки

1 2 3 4 5 ... 46

стенок трубы; операция прокатки на этом стане производится, как и на предыдущем стане, но не в один пропуск, а непрерывно много раз взад и вперед; при этом труба прокатывается на онравке, и вся операция получает характер постепенной расковки.

Г. По р а-с п о л о ж е н и ю к л е т е й относительно друг друга прокатные станы разделяются на следующие системы. 1) Расположение клетей в одну линию (немецкое расположение). Все клети расположены в одну прямую линию (фиг. 31). При подобном расположении обжимная, черновая (подготовительная) и чистовая (отделочная) клети имеют одинаковое число оборотов и одинаковую скорость. Подобное расположение чрезвычайно нерационально. Ес-.ти принять для стана малое число оборотов, отвечающее условиям работы обжимной клети, то производительность всего стана окажется чрезвычайно низкой. Прокатка

MlcllBscEZrBsciIzrssciZZts-

Фиг. 31.

на черновой и чистовой клети будет крайне затягиваться и вследствие охлаждения прокатываемой полосы потребует большего расхода энергии. Если, наоборот, допустить большое число оборотов соответственно требованиям чистовой клети, то в обжимной клети это вызвало бы далекое выбрасывание из валков короткой еще в начале прокатки болванки и замедление вследствие этого обратной подачи ее в валки. Кроме того затрудняется сама подача толстой болванки в быстро вращающиеся валки. Время на холостой ход так. обр. увеличивается и производительность стана понижается. Чтобы установить правильное расположение кле-

на отдельные линии с разными диаметрами валков и разным числом оборотов.

2) Бельгийское расположение отличается от немецкого выделением обжрш-ной клети в отдельную линию (фиг. 32).


---/ линии

Фиг. 32.

г линия

тей в прокатном стане, необходимо уяснить назначение и роль каждой последовательной клети, чему очень хорошо может служить графич. метод, предложенный инж. Адамецким [1]. Назначение обжимных валков-быстро уменьшить сечение болванки, для чего употребляются валки большого диаметра, работающие с большим давлением. После энергичного обжатия раскатанную болванку необходимо передать в другую клеть (черновую) с меньшим диам. валков, но с ббльшим числом оборотов. Необходимо помнить, что чем меньше поперечное сечение полосы, тем больше отношение поверхности полосы к ее объему, следовательно тем больше охлаждение. Поэтому следующая за обжимной черновая клеть должна обладать относительно ббльшим числом оборотов. Черновая подготовительная клеть имеет своей задачей подготовить требуемый окончательный профиль. За черновой клетью следует отделочная, в которой прокатываемая полоса приобретает вполне точные размеры и требуемый профиль. Диаметр валков д. б. меньше, а число оборотов еще больше, чем у черновой кл:ети. Указанное соотношение потребовало разде.тения прокатных станов

Двигатель б. ч. общий, причем движение от одной линии к другой передается при посредстве ременной или канатной передачи. Число оборотов у каждой линии различное: если у обжимной линии их 80-90, то у черновой и чистовой может быть 200 - 270. Подобное расположение значительно повышает производите.?1ьность стана, т. к. прокатка производится независимо на каждой линии при различных скоростях.

3) Ступенчатое расположение. При все более и более увеличивающейся скорости вращения валков в чистовой линии при прокатке проволоки явилась необходимость разбить чистовую линию на две, а в последнее время даже на три и четыре линии с целью более равномерного увеличения числа оборотов в каждой линии (фиг. 33). Ступенчатое расположение впервые было применено Гарретом, а потому вся установка носит название стана Гаррета. Тип стана, имеющий в чистовой линии четыре ступени (по две клети в одной ступени) носит название стана Гаррета-Кромвеля. Каждая ступень может приводиться в движение от отдельного мотора. Число оборотов в отдельных линиях составляет: в

Ьэа|реяСЗй- обжимная лини

- - черновая линш


обжимной линии 90-- 100, черновой-250- 270, первой ступени чистовой 400 - 420, второй ступени чи-

- - чистовые пинии

iCgpaCi tseagj рас! Qi- -

Фиг. 33.

стовой 550-600 об/м. Станы первых трех групп носят название периодических в отличие от непрерывных.

4) Непрерывное расположение. Непрерывные станы состоят из ряда дуо-клетей, расположенных одна позади другой на одном уровне (фиг. 34). Число клетей иногда достигает 16 и более. Каждая рабочая клеть имеет свою шестеренную клеть, приводимую в движение при помощи конической или ременной передачи от общего двигателя. Общий вид непрерывного стана показан на вкл. л., А. Совокупности клетей непрерывньгк станов, отвечающие линиям периодических станов, называются группами. Непрерывные станы применяются б. ч. в качестве заготовочных, черновых и отделочных групп. Скорость ва.тков от первой кле-



ти и до последней постепенно увеличивается с постоянным уменьшением поперечного сечения прокатьгеаемой полосы. В виду того, что конструкция непрерывных станов была улучшена американской фи1яюй Моргана,


Фиг. 34.

они получили название станов Моргана в отличие от станов Гаррета.

5) Полунепрерывное располо-ж е н и е станов состоит из непрерывной обжимной или черновой группы, соединенной с чистовой линией обычного типа.

6) Зигзагообразное расположение полунепрерывных сортовых станов называется кросс-контри . Прокатка на этих станах происходит с движением полосы по ломаной зигзагообразной линии, йричем периодически полоса при обратном движении проходит параллельно прежнему движению. Вследствие того, что прокатка происходит в двух или трех параллельных группах полунепрерывного стана, вместо одной непрерывной группы получается возможность при той же производительности значительно уменьшить длину всей прокатной мастерской. Иногда в полу-

□ □

Фиг. 35.

непрерывных станах этого типа имеется наличие трио-клетей помимо обьганых дуо. Передача прокатываемой полосы от одной линии к другой происходит посредством рольгангов с косо расположенными роликами или при помощи шлепперов (фиг. 35).

7) Шахма.тное рас положен Pie клетей получило в последнее время боль-июе распространение и применяется как в

Горячие/юшии-***- i 1

41- -Й?


чистовых, так и в черновых линиях. При этом располол-сении подача прокатываемой полосы из одной клети в другую происходит автоматически благодаря косому расположению роликов в передней части рольганга (фиг. 36).

Все рассмотренные типы станов предназ-на чены исключительно для продоль-

ной прокатки, т. е. при вытяжке металла в направлении вращения валков. Существует еще гелликоидальная и поперечная прокатки. Гелликоидальная прокатка применяется при прокатке труб по способу Маннесмана и Штифеля, поперечная-при раскатке бандажей и колесных дисков.

Фундамент и его части. Фундамент стана. Фундамент для стана имеет особо важное значение и потому д. б. особо прочным. Клети д. б. хорошо связаны с фундаментом. Станины д. б. установлены настолько прочно, чтобы не происходило никаких смещений во время прокатки. В фундаменте устраивают два канала е и б (фиг. 37 и 38); нижний служит для доступа к анкерным болтам а, иногда требующим смены. Попадать в него можно через вертикальный канал ж, который устраивается в конце фундамента. Во избежание ржавления анкерных болтов и плит нижний канал перекрывается сводом, исключающим проникание воды из верхнего канала. Верхний открытый канал б служит для стока охлаждающей воды, а также скопления и удаления проваливающейся окалины, В нем же --------------- помещаются иногда противовесы или гидравлич. цилиндры, служащие для уравновешивания валков. При больших установках удаление окалины иногда производится при помощи вагонеток или транспортеров, устанавливаемых под воронкой. Вагонетки двигаются в канале по рельсам и поднимаются наружу краном; иногда в конце канала, имеющего обьгано уклон 1 : 50, устраивается углубление, улавливающее окалину, откуда она периодически удаляется при помощи крана. Размеры фундамента зависят от размеров стана, который


Фиг. 37.


Фиг. 38.

обычно характеризуется диаметром валков. Расчетной глубиной фундамента считается длина анкерного болтав, которая, как и ширина фундамента г, изменяется в зависимости от диаметра валков. Как видно из



табл. 1 расчетная глубина фундамента в зависимости от типа стана изменяется в пределах от 2 до 4,2 м, а ширина от 2,2 до 6,2 м.

Табл. iР аз меры фундаментов для прокатных станов по Hutte (в ли().


220- 300 300- 400 450- 550 600- 800 800-1 150 1250

2 200-2 300

2 400 -2 900

3 100-3 400

3 600-4 400

4 700-5 ООО

5 500-6 200

2 000-2 200 2 200-2 500 2 500-2 700

2 800-3 200

3 200-3 800 3 800-4 200

600 600 600 700- 800 800-1 ООО 1 000-1 200

После монтажа прокатного стана вьжла-дьгеают боковые стенки д, д до уровня пола гаетерской. Расстояние от уровня пола до верхнего края нижнего валка h при ручной подаче прокатываемого мета.тла де.тается ])авным 250-300 мм, а при механической (рольганг)-50 мм. При постройке не следует упускать основного правила: анкерные плиты должны располагаться на одном >ровне. Для сообшения бетонному фундаменту водонепроницаемости в раствор бетона добавляется растворимое стекло. При кирпичном и бутовом фундаменте применяется в качестве изолирующего материала церезит. Церезитно-цементный раствор обычно употребляется следующего состава: цемент и песок 1 : 3 и затем церезитовая эмульсия 1 : 10 (церезит'и вода). -

Фундаментная рама, или плитови-на, служит основанием для рабочих и шестеренных клетей, а также в качестве подставок Д.ЛЯ уравновешивания соединитель-ньгх валков и для подшипника главного вала. Плитовины применяются двух типов: раздельные (фиг. 39) и сплошные


-i50(hH

---- 1 -tS?---- --.

Фиг. 39.

<фиг. 40); сплошные уже устарели и применяются изредка. Плитовины по длине соединяются между собой стяжными коваными кольцами, надеваемыми в горячем состоянии. Для соединения плит стяжными кольцами они по концам отливаются с фланцами. Определение размеров раздельных плито-вин можно произвести, пользуясь табл. 2, составленной на основании практич. данных,

Табл. 2.-Р аз меры раздельных плито-в и н.

Диам. валков, М.Н

450-550

550-700

700-850

850- 1 ООО

1 ООО- 1 200

Высота ра-

мы, лш . .

Ширина ра-

мы, лш . .

1 ООО

1 100

1 200

Диам. анк.

болтов, .А1лг

выражающих зависимость размера фундаментных рам от диаметра валков.

Размеры цельных сплошных плитовин колеблются в следующих пределах: высота 150-250 M.U, ширина 1 200-2 ООО мм, диам. анкерных болтов 50-76 мм.

Фундаментные (анкерные) болты и плиты. Для скрепления плитовин с фундаментом применяют фундаментные болты и плиты. Разновидность болтов-см. Анкерные болты. В болтах различают две группы: короткие (глухие) и длинные. Короткие (глухие) применяют для механизмов, работающих без сотрясений и устанавливаемых поэтому на небольшом фундаменте.

JO/S-►

\,-SOfS-.---1

-д®,-,

<f)l-

t л f

Lk К J

к J

t=--ф -

1- ю-4


Фиг. 4 0.

Их закладывают при сборке в заготовленные в кладке углубления и затем заливают цементом. Длинные фундаментные болты обычно употребляют при механизмах, работающих с сотрясением, т. е. с ударами и толчками, для ослабления к-рых дают фундаменту большие размеры и вес. В целях усиления связи плитовины с фундаментом болты д. б. пропущены глубоко в кладку фундамента, что и обустовлива-ет пх длину. Для того, чтобы


передать давление головки болта на большую площадь кладки, применяют фундаментные (анкерные) плиты. Болты для фундаментов прокат-пых станов употребляются трех танов: с прямоугольной тавровой головкой, с гайкой на нижнем конце (фиг. 41), с чекой (фиг. 42). Каждому типу анкерных болтов

Фиг. 42.

соответствуют типы анкерных плит. Для болтов с головкой применяется плита, показанная на фиг. 43, у к-рой внизу имеется перекладина, соединяющая обе сережки и предохраняющая болт от проскакивания. Се-



режки служатупоралш при завинчивании верхней гайки. Для болтов с гайкой применяется нлита, показанная на фиг. 44. Нижняя перекладина имеет отверстие для нижнего конца боята. Если болты располагаются сли1пко:\1 близ-


ФИГ. -io.

ко друг к другу, то в таких условиях применяется одна общая анкерная плита для


т

Фиг. 45.

двух-трех болтов (фиг. 45). Анкерные болты поверх фундаментной плиты затягиваются тайкой и контргайкой.

Детали прокатных станов. Прокатный валок. В прокатньпс валках различают три части: 1) среднюю, или рабочую, часть валка (фиг. 46) с диам. D (иначе называемую


тело валка или бочка валка), 2) шейку валка с диам. d, 3) треф с диам. d. Первоначальная форма трефа напоминала трилистник (trefle), откуда и происходит название. Данная форма имеет то преимущество, что давление от муфты передается всегда в трех точках, между тем как в трефах квадратной формы давление сосредоточивается лишь в двух противоположных точках. Квадратная форма трефа, быстро изнашивающаяся, заменяется теперь трефом с четырьмя, пятью и даже шестью выступами

ром (фиг. 48), величина к-рого в зависимости от величины валков д. б. 5-10 мм. Но эта величина теоретическая: практически она всегда больше. К сожалению этот зазор создает много хлопот, осложнений и неприятностей. Когда в муфтах получается большой зазор, то соединительный валок опускается на некоторую величину а (фиг. 49), тем ббльшую, чем больше этот зазор. Муфты вследствие этого перекашиваются и при вращении начинают бпхь и хлябать, а углы трефа срабатываются и ломаются. Тогда при-


Фиг. 4 8.

ходится заменять не только соединительный, но и прокатный валок, несмотря на годность самого валка. Кроме того хлябающая муфта своим обращенным к клети ре-


бром истирает подушку и также может привести ее в негодность.

Размеры шеек у валков находятся в зависимости от величины действующих

Табл. 3.-Р а 3 м е р ы шейки и т р е ф а п р ок а т п ы X в а л к о в (по Hiitte).

Тип прокатных станов

Шейка

диам. d

длина I

диам. di

Котельный (толстолистовой) .....

Кровельный (тонколистовой) .....

Проволочный и мелкосортный .... 0,153-0,5.51)

Валки с различными ручьями . . . 0,51-0,bSD!o,9(i--20

0,66D 0,72D

0,Ы О,Si

0,94-0,95d 0,94-0,95di 0,92-0,93d 0.94-0.96dl


Фиг. 47.

(фиг. 47, б, в, г, д). Внутреннее очертание муфты, соединяющей прокатный валок с соединительным валком, должно соответст-вовать очертанию трефа с некоторым зазо-

Т. Э. )п. XV л^.

* Длина тр(.(()а (i для всех указациы.>с типов станов равна 0,3 d-b40 мм. I

усилий И числа оборотов. Медленно вращаю-1цпеся валки (листовые, кровельные и т. д.)

имеют шейки более толстые и более короткие, чем ва.чки, вращающиеся быстро. На американских мел-косортньпх и прово.точных станах длину шейки часто делают равной двойному диам. шейки. Диам. шейки

и ее длина имеют большое значение для прочности валка. Практика выработала следую-ище размеры для шеек и трефов в зависимости от типа стана и диам. D валка (табл. 3;.



Радиус г заточки галтель , т. е. переход от шейки к телу валка, делается равным /lod. Диаметр трефа берется равным 0,92-0,96 d для того, чтобы муфта, к-рая насаживается на треф, не срабатывала шейки и подушки. Длина трефа Ij берется равной 0,5 й-Ь40 мм. Для вычерчивания трефа необходимы еше следующие данные: а) внутренний диам. трефа й^, к-рый делается равным 0,66 диам. щейк1й, б) радиус выемки принимаемый равным 0,3 диаметра шейки й-f 10 лш. Метод расчета диам. валка предложен проф. А. П. Гавриленко []. В табл. 4 приведены (по Пуппе) пределы диаметров валков и их длины, применяемые в различных типах прокатных станов.

Табл. 4.-Д иаметры и длина валков у различи ы X прокатных станов (в мм).

Прокатные станы

Диаметр валков

Длина валков

5 л у м и н г и и обжимные

Дуо-реверсивные . . . Трио..........

Для прокатки тяжелых профилей и заготовки

Дуо-реверсивные . . . . Т| по...........

У н п в е р с а .л ь н ы с

Дуо-реверсивные .... Трио Лаута:

верхн. и ннжн. валок .

средний валок ....

Среднесортные Расположенные в одну

линию (трио).....

Расположен, ступенями:

черновая клеть (трио) .

чистовые клети (трио) Полунепрерывные:

непрерывная подготовительная линия . .

чистовая линия .... Непрерывные......

>1 е л к о с о р т н 1.7 е Расположенные ступенями: черновая клеть (в большинстве трио) . чистовые клети (двойное дуо или трио) . Полунепрерывные: непрерывная подготовительная линия . . чистовые клети (в одну или неск. линий) . . Непрерывные......

Для прокатки обручного н!елезан

стрипсов Полунепрерыв. и расположенные в одну линию (европейск. станы) д я полос шириной:

до 45 .\1М.....

45-Г-1С0 мм.....

10(И-220 .ил(.....

220-f-5CO м\1.....

Непрерывные (америк.) для полос шириной:

до 85 лш......

152-610 л(Л1.....

Прово,(10чные

Лолуне прерывные: непрерыв.черн. линия ступенчатая чистовая

линия ........

Непрерывные: черновая линия.... подгдтовительная линия..........

чнстован линия ....

600-1 350 600-1 160

600-

600-

700-

560-

450-

560-

~450 254- 356

45С- 550 220- 350

360- 450

320- 350 ~230

220- 250

280- 320

350- 400

450- 500

370- 250 ~500

325- 420

240- 305

300- 425

i250- 350

250- 400

2 500-3 200 1 800-2 600

1 800 -2 500

2 ООО -2 500

до 2 050 1 400 -1 500

1 200 -1 400

~1 800 ~1 100

1 080 -1 140 1 200 - 800

800 -1 800 600 -1 ООО

800 -1 ООО 330- 800

450- 550

500 - 6С0

600- 700

700 - 800

800 - 900

800- 900

700 -1 ООО

700- 850 700 - 800

(Продолжение табл. 4).

Прокатные станы

Диаметр валков

Длина ва.лков

Листовые

Толстолистовые и бро-непрокатные: дуо-реверсивные . . . трио-Лаута: верхний и нижний

валок .......

средний валон . . . Средне истовые: трио-Лаута: верхний и нижний

валок .......

средний ва.юи . . . Тонколистовые: дуо-клети, рядом стоящие .........

Непрерывные тонколистовые американского типа......

Для прокат}; и Т II у б

Косые валки Ланнес-манна .........

Конические валки Шти- феля ..........

Грибовидн. валки Шти-феля.....,.....

Валки для пилигриммо-вого стана.......

Шведский дуо-стан . . .

Валки для непрерывной прокатки .......

Гиперболоидные валки для правйльн. станов

Редуцирующие ва.яки .

Калибровочные валки .

Правильные валки . . .

Валки для снятия трубы с пробки ......

Правильные палки для правки круглых тел .

Для прокатки кольцеобразных и дискообразных тел

Валки для прокатки малых бандажей для городских ж. д......

Валки для прокатки нормальных бандажей паровозов и вагонов .

Валки для прокатки больших бандажей . .

Валки для прокатки колесных дисков .....

950-1 250 \ 3 OtO-I 500

-га ! 1 *00 -2 ЗСО 475- о50 I

5S0- 820 1 730 -2 ООО

350-1 300*1

до 1 ООО

ДО 900

2С0-1 250 400- 750

ДО 450 j

ЗСО-1 200* 300- 400 I ДО 900 800

1 473

25U -1 ООО

100*2

200 - 850 ДО 2 000

50О

> 4 ООО

250

600

600

> 6С0

> 650

300

- 410

Ширина профиля 7 5-125

ДО 500

*1 Для медных труб диам. от 2С0 м.м. щшга. *з На конце валка.

Длина тела валка, называемая просто длиной валка, зависит от ширины прокатываемых листов и делается на Yio больше ширины листа. В среднем для котельных листов длина' валка составляет 2 200- 2 500 мм и редко 3 200-3 500 мм. Иногда длина валков для листовых станов доходит до 4 ООО-5 ООО мм. Для прокатки кровельного железа валки имеют длину ок. 900 мм. Длина рабочего полотна у обжимньгх валков зависит от калибровки и колеблется в общем от 2 ООО мм д.тя легких бо.тванок до 2 900 мм для тяже.тых. В ручьевых валках (при прокатке балок) длина валка в 2,4;- 2,7 раза больше его диаметра. В валках с неглубокими ручьями длина валка больше диаметра в 2,9-3,2 раза, напр. у валков; с диаметром 800 мм для прокатки балок длина валка будет от 2,4 800 = 1 920 .чм до 2,7-800=2 160 мм. Самые малые валки мелко-



сортного и проволочного стана имеют длину 900-750-650 мм. Вес валков, обычно колеблющийся в пределах 0,25-0,33 m у проволочных валков, доходит до 26,5 т для блумингов и до 40 т для броневых валков. Для свободной усадки после отливки или же для работы с охлаждением валки отливаются иногда пустотелыми. Диам. внутрен-

D D

ней полой части принимают равным g -

М а т е р и а .я в а л ков. Валки отливаются из чугуна и стали. Чугунные валки бывают мягкие, полутвердые (полузакаленные) и твердые (закаленные); стальные- литые и кованые. Мягкие чугунные валки отливаются с ручьями в составленной из двух половин оноке в глине. Употребляют ПХ в качестве черновых (подготовительных) для крупного сортового и фасонного, а также для полосового железа. Полутвердые (полузакаленные) отливаются в копили (см.) с обмазкой глиной. Шейки отливают в отдельной опоке. Полутвердые валки'употребляют в качестве ручьевых для среднесорт-ных станов и для черновьпс линий мелкосортных и проволочных станов. Твердые (закаленные) валки отливают в точеные железные изложницы (кокили) для получения твердого закаленного слоя толщиной 25- 55 .мм. Однако слищком большая толщина слоя закалки ведет к увеличению хрупкости валка. Продолжительность службы закаленных валков зависит, с одной стороны, от толщины закалки, т. к. чем толще слой, тем дольше его можно перетачивать по мере износа его поверхности, с другой,-от сонро-тгшления валка излому. Оба эти условия взаимно исключают друг друга. Так. обр. To.ibKO при исключительно тщательной от. пгвке и не менее осторожной прокатке можно пользоваться ва-иками с большой толщиной слоя закалки. Валки из закален-ного чугуна употребляют для П. тонких сортов, напр. проволоки, обручного железа, тонких стальных листов, кровельного железа, жести и пр. Валки закаленного чугуна бывают ручьевые и гладкие. Гладкие валки применяют иногда в последней клети сортовых станов в качестве полировочных валков (гладилок). Ручьевые валки зака.ченно-го чугуна применяют на чистовых линиях мелкосортных и проволочных станов. Валки из литой стали употребляют для блумингов и для П. тяжелого профильного железа. В виду того, что ширина бурта на стальных валках м. б. меньше, тело валка используется .пучше, так как на нем может поместиться большее количество ручьев. Кроме того стальные валки допускают в один пропуск ббльшую величину обжатия. Срок их службы значительно больше, чем у чугунных валков. Недостаток же их состоит в том, что они изнашиваются быстрее чугунных и требуют более частой переточки. Для уменьшения износа валки начали изготовлять легированными, прибавляя никель, хром и молибден. При соответствую-)цей термической обработке прочность подобных валков достигает 110 кг/мм при 10-15% удлинения. Валки и з к о в ан о й стали употребляют лишь в редких случаях, когда глубина ручья слишком велика и обыкновенный металл не дает ке-обходимой прочностп.

Переточка валков. Во время работы ва.тки изнашиваются, но не равномерно и потому периодически поступают на токарный станок в переточку. При переточке снимается слой 2-5 .мм в зависимости от диаметра и назначения валка (листовой и сортовой). Валки для тонколистовых станов перетачивают иногда на шлифовальных станках с наждачными кругами. При повторяющихся периодически переточках снимается значительный слой металла, и валки с закаленной поверхностью, теряя слой закалки, приходят в негодность. У валков с незакаленной поверхностью может быть снят большой слой, но до определенного предела, нинсе к-рого диам. валка уменьшать нельзя. Практика выработала следующие величины уменьшения диаметра валков при переточках (табл. 5).

Таб.1. 5. -Допускаемое умепьшение диаметра вапка при переточках (по Hutte).

Система стана

Дипм. валк;)

в М.М

Допускаемое умень- : шение диам. валка

в мм в % диам.!

Блуминг....

1 100

Крупносортный

900-Э50

650-800

1 Среднесортный

1

500-550

350-360

Мелкосортный

и провол. . .

Листовой ревер-

сивный ....

1 100

Листовой Лаута

800/560/800

i Тонколистовой

165 135-180 to-135 50-75 35-50

26- 30

100-110 J 40 \ 80 30-45

! 15-20 ! 12-18 1 10-15 I 10-15

10-12

9-10 Закал. 5] Незакал.10 4 5-7

1\т а В И а Я соединительная м у ф-т а. Передача движения от вала двигателя к прокатному стану совершается при помощи главной соединительной муфты, которая допускает возможность разобщать стан от двигателя. Главная муфта передает всю ре-боту двигателя и воспринимает все удары и толчки стана. Правильно сконструированная муфта должна отвечать следующим трг-бованиям: 1) передавать работу пстностью, без потерь, а также обладать достаточным сопротивлением скручивающим и изгибающим моментам, срезывающим и действующим вдоль вала усилиям; 2) при возможно меньшем весе быть хорошо центрированной во избежание вредного действия центробежной силы; 3) легко разобщаться и не иметь выступающих частей; 4) быть достаточно э.тастнчной при соединении с электромото рами. В старых установках вал двигателя или вал привода соединяется с шестеренньвл валком при посредстве главной муфты соединительного валка и вспомогательной муфты (фиг. 50). В современных же установках это соединение производится без посредства соединительного валка. Вал двигателя или привода с шестеренньш валком соединяется неносредственно при помощи главной муфты. Идея эта возникла у Ортмана, который предложил для выполнения ее особую конструкцию главной муфты. Преимущества муфты Ортмана, получившей широкое распространение, состоят в следующем: 1) расстояние меж;а;у концом главного вала и трефом шестерни значительно сокращается, что уменьшает длину стана и его фундамента;



2) становятся излишними соединительный валок .между главньвх валом и шестеренной клетью, подставка с подшипником для поддержки соединительного валка, а также соединительная ]угуф-та; 3) помимо удешевления самой л'ста-



Фиг. 51.

новки уменьшается кстичество трущихся частей, т. е. износ установки.

Муфта Ортмана (фиг. 51) состоит из двух по-товин и общей части. Одна половина, имеющая 6 или даже 8 зубцов (выступов), насакивается на вал двигателя, другая (также с зубцами) насаживается на треф шестеренного валка и наконец третья часть со впадинами свободно надевается, соединяя обе половины и удер-лсиваясь от сползания кольцом, скрепляемым при помощи болта. Пр11 освобождении кольца и'передвижении верхней части влево (на вал) муфта разобщается. Другие тины г-тавных муфт-см. Муфты.

Соединительные валки (обычно чугунные пли стальные) имеют такое же сечение, как и треф у прокатных валков. Иногда для облегчения веса их делают пустотелыми. В случае большого веса их подпирают и тогда они имеют шейку. Длину соединительных валков стараются делать возможно меньшей,чтобы, с одной стороны, уменьшить вес движущихся частей стана, а с другой стороны - уменьшить длину всей линии стана, а следовательно и длину фундамента. Наименьшая длина соединительного валка обусловливается необходимостью поместить на нем две муфты, посредством к-рых соединяются трефы валков двух соседних клетей. Т. о. наименьшая возможная длина соединительных валков должна быть равной 4 длинам трефа, т. к. длина каждой муфты равна двойной длине трефа. Для целей сборки и разборки между трефом валка и соединительным валком оставляют зазор в 5-10.чм. В станах дуо-реверсивных и трио сист. Лаута иерхний прокатный валок во время прокатки поднимается, и вследствие этого соодг-


нительный валок получае* косое положение, как это видно на фиг. 52. Если не учитывать этой особенности на практике, получается быстрый износ, а иногда и поломка'трефов

j прокатных валков, что может повлечь за собой остановку стана. Для предупреждения этих явлений концы соединительных валков делают шарообразно закругленными или шарнирными и сами валки делают в этом случае значительно длиннее обьшно-венных. Так, если подъем валка h большой (600-900 мм), то длина соединительных валков I в 7-8 раз больше величины подъема верхнего валка, если же подъем мал (200- 350 м.п), то длина их больше подъема в 10- 12 раз. Для правильного действия наибольший уклон соединительного валка у не должен превосходить 12°. Обычно} = 34-6°. Делать у > 7° не следует. В таком случае имеем:

при у, равном 3, 7 и 12°, ctgj (= у) соответственно равен 20, 8 и 5.

Соединительные валки и вспомогательные муфты. Движение от шестеренной к.тети к валкам и от валков одной клети к валкам другой передается при


Фиг. 53.

помощи соединительных валков и соединительных (промежуточных) муфт. Размеры соединительных муфт на основании практики определяют след. образом. Длину соединительной муфты берут равной двойной д-тине трефа+1530 .ш?.Толщина стенок муфты


делается различной в зависимости от системы стана и материала муфты: а) в мелкосортных и срел;несортных станах она равна /4 трефа, б) в крупносортных станах- 7з 1 трефа+15 мм, в) в листовых и универсальных станах-1 трефа. Муфты играют роль предохранительных частей на случай перегрузки стана. Толщину муфт поэтому подбирают с таким расчетом, чтобы во время перегрузки стана она ломалась раньше (как дешевая и легко заменяемая часть), чем ответственные части стана. Для облегчения веса ее делают иногда фигурной (фиг. 53). Для соединения шестеренных валков с соединительными валками иногда употребляют переходные редукционные муфты (фиг. 54). Их отливают из чугуна и.ли стали или же изготовляют из кованой стали. Иногда в качестве соединительных валков применяется



квадратная заготовка, к-рая после износа краев поступает в прокатку. Вполне точное соединение осей валков различных клетей не всегда возможно, особенно когда средний или верхний валок испытывает вертикальное перемещение. Для уст-}>анения поломок соединения муфтами должны обладать известной гибкостью, что достигается зазором в 5-10 мм между муфтами и соединительными валками. Наиболее совершенным соединением являются г и б-iv и е сопряжения, обеспечивающие спокойное действие. При зазорах же неизбежен стук и хлябание муфт, что проявляется особенно сильно при холостом ходе. Гибкие г-опряжения осуществляются в виде шарнирных (универсальных) муфт, широко применяемых в США и частью в Европе. Шарнирные муфты применяют в виде главных муфт, а также при соединительных валках. Прп шарнирных муфтах соединительные и прокатные валки имеют вместо т}1ефов вилкообразные концы.

У ]) а в н о в е ш и в а н и е с о е д и-II и'т о .1 ь и ы X в а л ков. Чем крупнее

стан, тем тяжелее у него соединительные валки.У мелкосортн. стана длина соедин!!-


4п . Т

Фыг. 55.

тельного валка около Ъ^Омм, вес этого комплекта составляет всего ок. 32 кг. В крупносортных станах длина составляет Р/а-2 м, а иногда, при подъемном верхнем валке, достигает 5-6 Л1. Соединительные валки тяжелых станов обыкновенно уравновешиваются посредством пружин, противовесов и.ти гидравлич. устройств, воспринимающих удары и сотрясения. При смене прокатных ва;:-ков соедпнительн. ва.:1-кп с надвинутыми муфтами остаются на уравновешивающих подставках, между тем как без этих подставок соединительные валки

Qi необходимо было бы

- ,1 , 11 удалять. На фиг. 55 показано уравновешивание верхнего валка посредством противовеса. В подставке а, служащей для уравновешивания нижнего валка, укреплен болт б, поддерживающи/! двуплечдый рьгааг е. На одном плече рычага подвешен груз г, па другом расположена


Фиг. 56.


Фиг. Ъ'.

поперечина д, в к-рую унпоаются два стержня е, поддерлгивающие в свою очередь хо-1мут ж. Хомут обычно делают из литой стали и заливают бельш металлом.

Шестеренная клеть. Чтобы уяснить себе роль и значение канодой части шестеренной клети, необходимо предварительно ознакомиться с действующими в ней усилиями. Сила двигателя в шестереи-ной клети производит давление на зубцы шестерен. Давление же эт ) через подушки передается станинам и производит опрокидывающее действие. Вращение главного ва. 1а, передаваемое шестерням, стремится опрокинуть станину около одной из fe лап: момент кручения переходит в опрокидывающий момент (фиг. 56). В рабочей клети опрокидывающего усилия нет, так ка.к вертикальные усилия уничтожаются внут]1И самой клети. Шестеренные станхшы должны поэтому укрепляться на фундаментньЕХ плитах особо прочно, и основания их делают более широкими, чем у рабочих станин. В двойном дуо движение к прокатным валкам от двигателя передается двумя способами: либо шестью шестернями (фиг. 57, Б) в двух шестеренных клетях, из которых первая клеть имеет 2 больших шестерни, а вторая-четыре малых, либо пятью шестернями, располагаемыми в одной клети (фиг. 57, А). Шестеренная клеть универсального станасодержит в себе пять шестерен (фиг. 58). Необходимо еще отметить, что в станах .для прокатки тонких листов (кровельное железо и жесть) шестеренные клети отсутствуют; верхний валок вращается вхолостую трением о нижи, валок.

Станины шестеренной клети д. б. достаточно устойчивы. Конструкция шестеренной клети должна допускать удобную смазку шестерен и их шеек, а сами шестерни должны давать постоянное зацепление. При отсутствии этих условий неизбежны быстрое изнашивание шестерен, частые поломки их и большая потеря энергии на вредные сопротивления. В современных шестеренных станинах закрытого типа обращено внимание на подушки и смазку; показанная на фиг. 59 шестеренная станина имеет шестерни с диад1. 450 мм; на правой стороне фигуры-на подставке подшипник для главного вала. Такие шестерни в настоящее время применяют с хорошо обработанными зубьями и достаточно длинными шейкалхи. Подушки делают достаточной длины с цельными вкладышами, зал1шаемыми белым металлом, и устанавливают в станинах вполне точно без зазоров. Наливаемое в верхнюю часть станины масло по отдельньм каналам


Фиг. 58.



стекает к каждой шейке шестерни. Излишек масла собирается в нижней части станины, имеюшей форму корыта. Помимо этого масло вбрызгивается внутрь клети в местах зацепления шестерен с передней и задней стороны клети. Все собирающееся в нижней части Останины масло перекачивается специальным масляным насосом в верхнюю

часть станины, где оно, предварительно профильтровы-


Фкг. 59-

ваясь через сетку и через сукно, попадает в масляный резервуар и оттуда опять растекается по всем каналам. Так. обр. происходит постоянная, непрерывная, вполне автоматическая циркуляция смазки. Иногда станины делают пустотелыми и в них циркулирует вода для охлаждения. Шестеренные клети закрытой конструкции сыграли громадную роль в деле у-тучшения конструкции прокатных станов. Расход энергии на трение значительно понизился, работа шестерен стала спокойной и, бесшумной. Эксплоатационные расходы значительно сократились, т. к. износ зубьев стал ничтожным и поломка их, вызывающая простои, соверигенно прекратилась.

Шестерни. Шестерни изготовляются фрезеровкой почти исключительно из литой и.?1П кованой стали. Крупные шестерни с большими диаметрами большей частью состоят из отлитого зубчатого венца, насаженного в горячем состоянии на вал из кованой стали. Зубцы шестерен делают прямыми, чаще же угловыми, иначе называемыми стрельчатыми или шевронными. Двушеврон-ные шестерни (фиг. 60 создают наибольшую

плавность зацепления. Шестерни с прямыми зубьями иногда конструируют т. о., что зубцы одной половины сдвинуты на полшага по отношению к зубцам другой. Т. о. получаются ступенчатые шестерни. Ф' - О- имеющие более

плавный ход и обеспечивающие более плотное зацепление. Шестерни со ступенчатыми фрезерованными зубцами начинают вытеснять обычные шестерни с угловыми зубцами. Зубья шевронных шестерен, изготовляемых из кованой стали, иногда подвергают закалке. Америк, заводы предпочитают вообще шестерни с прямыми зубьями, особенно для реверсивных станов, имея в виду правильность работы шевронных шестерен только при работе в одну сторону. Шеврон-


ные шестерни имеют однако следующие преимущества по сравнению с шестернями с прямыми зубцами: 1) более продолжительное соприкосновение между зубьями, 2) otcw-ствие зазора или мертвого хода между зубьями, 3) уменьшение п.теча изгиба зубьев и уменьшение их износа. Кпд шестереннот! передачи при правильной установке зависит также от состояния поверхности работающих профилей зубьев. Потери на трение в шестеренных клетях трио больше, чем в дуо; при малых нагрузках трение больше, чем при средних; трение увеличивается с увеличением числа оборотов и уменьшается с гладкостью зуба. При горизонтальном расположении соединительных валков (уклон > 2°) потери на трение меньше, чем при косом их расположении (уклон 6°). Пределы бесшумных скоростей принимают для стали 12 м/ск, что не является однако препятствием для применения стальных шестерен для непрерывных станов, работающих иногда со скоростью 17 mjck.

Рабочая клеть представляет собою рабочий орган всякого прокатного стана, а потому она является наиболее ответствен-

Фиг. G1.


2 1 i Г^l- f i I

НОЙ и наиболее ценной частью стана. Каждая клеть состоит из двух станин. Станинам для валков дают возмол-сно простую форму. Нилсняя часть станины имеет вид двух лап. Этими лапами она становится на плитовины и укрепляется на них короткими болтами. У каждой станины (фиг. 61) не-обходилюй принадлежностью яв.тяются по-



душки с вкладышами: верхняя-а, средняя-б и нижняя-в, затем предохранительный стакан г, гайка д с нажимным винтом €, ключ для поворачивания нажимного винта ж, установочные болты для подушек и наконец клинья з для регулирования верхней части средней подушки. Подушки обьгано состоят из нескольких частей и в зависимости от характера и назначения стана бывают разнообразной конструкции. В случае открытой станины крышка прикрепляется двумя болтами и. Для соединения двух станин в одну клеть служат стяжные болты к. Стан1шы укрепляются на фундаментной плите посредством 4 установочных болтов с контр-гайкадш, в реверсивных же станах посредством 8 установочных болтов.

Все станины можно разделить на две группы: закрытые станины и открытые станины; первые отливаются цельными (фиг.62),


Фиг. 62.

а вторые имеют отдельную крышку, которая кренится на обеих стойках станины. Размеры станин зависят от диаметра валков и высоты их подъема. По назначению рабочие станины можно разделить на блуминговые, крупносортные, средне- и мелкосортные, кровельные, двойные-дуо, универсальные и специального назначения. При закрытых станинах (фиг. 62) валки во время смены вынимаются и закладываются через пролет ста-Н1ШЫ. Иногда бывает возможным вынимать валки вверх, наклонив их предварительно до выхода шейки из одной станины. Вследствие этого закрытые станины применяются лишь в тех случаях, когда смена валков бывает нечастая, например в обжимных, листовых и универсальных станах. При частой смене валков, нанример в сортовых станах, употребляют станины со съемной крышкой; валки в таком случае вьшимаются кверху. Нек-рым улучшением типа открытых станин является конструкция, в которол крьппка не снимается, а лишь поворачивается вокруг болта, которым она скреплена с нижней частью станины. В носгхеднее время начали применять станины, у к-рых болты, укрепляющие крышку станины, не вынимают, а лишь откидывают в сторону, В Америке при открытых станинах применяют общую крышку на обе станины. Преимущество этой конструкции состоит в том, что соединение станины

получается более жестким и становится более удобной установка передач к нажимным винтам, а также верхнее уравновешивание валков, если таковое предпочитается нижнему. Кроме того при общей крышке на станинах можно производить смену целиком всей клети, как это делают в Зап. Европе и в США при среднесортных и даже крупносортных станах, что отнимает значительно меньше времени, чем смена валков. Отливают станины сплошными или ребристыми из чугуна или стали. Стальные станины, как вообще всякое стальное литье, д. б. хорошо отожл^ены; применяют их б. ч. для листовых обжимных станов и блумингов.

П о д у ш к и. Основное назначение подушек- поддерл^ивать валки. Кроме того они имеют назначение воспринимать и передавать усилия, возникающие при прокатке, как станинам (верхней, нижней и боковой части), так и нажимным винтам. Подушки дол-лшы быть очень прочны. Материалом для подушек служат чугун и литая или кованая сталь. Последняя применяется лишь в очень редких случаях. Подушки бывают трех типов и резко отличаются по конструкциям в зависршости от того, для какого валка они предназначаются: верхнего, среднего или нижнего (фиг. 61). Во многих листовых, универсальных, обжимных и во всех станах дуо нижней подушки не имеется и ее заменяют вкладыши, вставляемые в назы станины. Для укрепления подушек в станинах применяют три способа. Первый способ состоит в следующем: наружный край таких подушек отливают с ребрами (ушами), которые входят в наружные пазы станины и укрепляются установочными болтами, имеющими с другого конца клинья или квадратные головки. Наружные отверстия в подушках для болтов делают продолговатыми (сверху вниз), чтобы иметь возможность переставлять подушки вверх и вниз в зависимости от износа вкладышей или уменьшения диаметра валка вследствие переточки. Для передвигания подушки в станине в горизонтальной плоскости между краями (ушами) подушек и станиной оставляется зазор в 15-20 мм. Края (уши) иодушек имеют обычно солидные размеры. Установочных болтов у каждой подушки обычно бьшает по 4 штуки и только у нижней подунни но 2. Второй способ укрепления подушехс в станинах состоит в применении скоб, к-рые при помощи установочных болтов упираются одним концом в подушку, а другим в станину. ТретпГг способ укрепления подушек применяется в тех случаях, когда верхний h.iih средний валок во время прокатки передвигается вверх и вниз, например в дуо-реверсивных и листовых станах системы Лаута. Подушки делают в таких случаях гладкими без краев, к-рые удерживаются двумя планками, укрепленными болтами с наружной стороны станины. Планки эти делают стальными, иногда коваными, толщиной ок. 30 мм и шириной 150-200 мм. Длина их зависит от величггаы подъема валков. При подъеме лишь верхнего валка длина планки м. б. ~1 ООО м.и, при подъеме одновременно верхнего и среднего-длина планок люжет быть 2 500 мм. По мере изнашивания подушек или самих планок перестановка планок производится или особыми упорпьпги винтами или клгшь-



1 2 3 4 5 ... 46

© 2003-2018