Результат интеллектуальной деятельности: Стан холодной прокатки труб

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам холодной прокатки труб.

Известен стан холодной прокатки, см. патент Японии №62130704, кл. В21В 21/00, заявл. 30.11.1985 г., опубл. 13.06.1987 г., который содержит станину с расположенной в ней рабочей клетью с валками, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения по направляющим, приводной механизм, соединенный корпусом со станиной и шатунами с рабочей клетью, передний и промежуточный патроны, размещенный на раме главный привод, включающий электродвигатель, редуктор и ременную передачу, связывающую приводной механизм с главным приводом.

Недостаток известной конструкции стана холодной прокатки труб заключается в том, что применение ременной передачи для связи приводного механизма с главным приводом ведет к снижению надежности и долговечности, увеличению производственных площадей и ограничению технологических возможностей стана, по следующим причинам:

- на ременную передачу действует пульсирующий крутящий момент, что является причиной пробуксовки ремня по шкивам, происходит интенсивный износ ремня, шкивов и последующая аварийная остановка стана;

- из-за необходимости обеспечения хорошего сцепления ремня с ведущим шкивом, ведущий шкив вместе с главным приводом отодвигается на большое расстояние от ведомого шкива, установленном на валу приводного механизма, что увеличивает габариты стана;

- ременная передача ограничена в применении по величине прилагаемого крутящего момента к механизмам и не может эффективно применяться в станах холодной прокатки труб средних и больших типоразмеров, а также при прокатке труб из труднодеформируемых материалов.

Из известных наиболее близким по технической сущности является стан холодной прокатки труб, описанный в патенте США №3211027, кл. В21В, заявл. 06.06.1958 г., опубл. 12.10.1965 г.

Известный стан холодной прокатки труб содержит станину, в которой размещены возвратно-поступательно перемещающаяся по направляющим рабочая клеть с валками, передний и промежуточный патроны, приводной механизм, соединенный корпусом со станиной и шатунами с рабочей клетью, и главный привод, выходной вал которого связан с входным валом приводного механизма через пневматическую муфту. Главный привод содержит электродвигатель, муфту сцепления, редуктор.

Недостатком известного стана холодной прокатки труб является невозможность обеспечения требуемой соосности выходного вала главного привода с входным валом приводного механизма, что снижает надежность и долговечность стана, усложняет монтаж оборудования.

Соосность валов зависит от точности взаимоустановки корпуса приводного механизма с фундаментной рамой главного привода. При окончательной заливке бетоном выставленного с требуемой точностью оборудования из-за отсутствия стыковки корпуса приводного механизма с фундаментной рамой главного привода происходят неизбежные смещения корпуса и рамы относительно друг друга, что приводит к чрезмерным перекосу и смещению соединяемых валов, преждевременному износу пневматической муфты.

Для уменьшения отклонения от соосности валов необходимо перед окончательной заливкой бетоном корпуса приводного механизма и фундаментной рамы главного привода осуществить более надежную их фиксацию к фундаменту, что ведет к увеличению времени и трудоемкости монтажа стана.

Следующий недостаток известной конструкции стана холодной прокатки труб заключается в том, что применение пневматической муфты для соединения/разъединения валов главного привода и приводного механизма также снижает надежность и долговечность стана холодной прокатки труб, ухудшает условия работы обслуживающего персонала.

Пневматическая муфта сложная из-за наличия подвижных деталей, которые под воздействием пульсирующего крутящего момента интенсивно разбиваются, происходит разрушение муфты.

Срабатывание пневматической муфты при соединении/разъединении валов сопровождается громким шипением сжатого воздуха, по уровню шума превышающим санитарные нормы, что ухудшает условия труда и отрицательно сказывается на здоровье обслуживающего персонала.

Задача настоящего изобретения состоит в создании стана холодной прокатки труб, позволяющего повысить надежность и долговечность за счет точной соосности соединяемый валов и за счет замены конструкции муфты, соединяющей выходной вал главного привода с входным валом приводного механизма.

Следующей задачей изобретения является улучшение условий труда обслуживающего персонала за счет уменьшения шума при работе стана.

Поставленная задача достигается тем, что в стане холодной прокатки труб, содержащем станину, в которой размещены возвратно-поступательно перемещающаяся по направляющим рабочая клеть с валками, приводной механизм, соединенный корпусом со станиной и шатунами с рабочей клетью, передний и промежуточный патроны, и размещенный на раме главный привод, соединенный с входным валом приводного механизма муфтой, согласно изобретению, рама главного привода соединена с корпусом приводного механизма посредством выполненного на ее торцевой стороне выступа с опорной поверхностью, а на боковой стороне корпуса приводного механизма выполнен паз с выступом под упомянутый выступ с опорной поверхностью рамы, и, кроме того, муфта выполнена в виде зубчатой втулки и входящей в зацепление с ней зубчатой обоймы, установленных с натягом соответственно на выходном валу главного привода и входном валу приводного механизма или на входном валу приводного механизма и выходном валу главного привода.

Такое конструктивное выполнение стана холодной прокатки труб позволяет повысить его надежность и долговечность за счет обеспечения точности соединения выходного вала главного привода и входного вала приводного механизма.

Это достигается тем, что рама главного привода жестко соединена с корпусом приводного механизма посредством выполненного на торцевой стороне рамы выступа с опорной поверхностью, а на боковой стороне корпуса приводного механизма паза с выступом под упомянутый выступ с опорной поверхностью, при этом рама главного привода и корпус приводного механизма стянуты болтами по месту разъема.

Кроме того, это достигается также за счет конструктивного выполнения муфты, соединяющей выходной вал главного привода и входной вал приводного механизма.

Предложенное конструктивное решение стана холодной прокатки труб позволяет улучшить условия труда обслуживающего персонала за счет уменьшения шума при его работе.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 изображен стан холодной прокатки труб, вид сверху;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - то же, в котором главный привод содержит электродвигатель, соединенный через муфту с приводным механизмом, выполненным в виде кривошипного вала со встроенным редуктором;

на фиг. 4 - место Б на фиг. 2;

на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4;

на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5;

на фиг. 7 - место Д на фиг. 3.

Стан холодной прокатки труб содержит станину 1, в которой размещены рабочая клеть 2 с валками 3, приводной механизм 4, соединенный корпусом 5 со станиной 1 и шатунами 6 с рабочей клетью 2, передний 7 и промежуточный 8 патроны, и размещенный на раме 9 главный привод 10, соединенный с входным валом 11 приводного механизма 4 муфтой 12. Рабочая клеть 2 с валками 3 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения по направляющим 13 станины 1. Рама 9 главного привода 10 жестко соединена с корпусом 5 приводного механизма 4 посредством выполненного на ее торцевой стороне выступа 14 с опорной поверхностью «а». При этом на боковой стороне корпуса 5 приводного механизма 4 выполнен паз 15 с выступом 16 под упомянутый выступ 14 с опорной поверхностью «а» рамы 9. Выступ 14 зафиксирован в пазу 15 болтами 17. Муфта 12 выполнена в виде зубчатой втулки 18 и входящей с ней в зацепление зубчатой обоймы 19, установленных с натягом на соединяемых валах, а именно зубчатая втулка 18 установлена на выходном валу 20 главного привода 10, зубчатая обойма 19 на входном валу 11 приводного механизма 4 или зубчатая втулка 18 установлена на входном валу 11 приводного механизма 4, а зубчатая обойма 19 на выходном валу 20 главного привода 10.

Главный привод 10 может быть выполнен в виде электродвигателя 21, соединенного через муфту сцепления 22 с редуктором 23 или в виде одного электродвигателя 24.

Приводной механизм 4 может быть выполнен в виде коленчатого вала 24 или кривошипного вала 25 со встроенным редуктором 26.

Стан холодной прокатки труб работает следующим образом.

При прокатке труб главный привод 10 через муфту 12 вращает приводной механизм 4, который посредством шатунов 6 сообщает возвратно-поступательное движение рабочей клети 2 с валками 3 по направляющим 13 станины 1. К муфте 12 прикладывается пульсирующий крутящий момент, при этом имеется несоосность выходного вала 20 главного привода 10 с входным валом 11 приводного механизма 4, допущенная при монтаже оборудования стана. Пульсирующий крутящий момент и несоосность сопрягаемых валов являются причинами повышенного шума и интенсивного износа зубчатого зацепления между втулкой 18 и обоймой 19 муфты 12. Для снижения шума и износа муфты 12 рама 9 главного привода 10 жестко соединена с корпусом 5 приводного механизма 4 посредством установки выступа 14 рамы 9 в паз 15 корпуса 5 приводного механизма 4 и опорной поверхности «а» рамы 9 на выступ 16 корпуса 5 приводного механизма 4 с затяжкой разъема болтами 17. Кроме того, зубчатые втулка 18 и обойма 19 муфты 12 установлены на сопрягаемые валы 20, 11 главного привода 10 и приводного механизма 4 с натягом.

Такое конструктивное выполнение обеспечивает высокую соосность выходного вала 20 главного привода 10 с входным валом 11 приводного механизма 4, снижает шум и износ муфты 12.

Предложенный стан холодной прокатки труб по сравнению с известными позволяет повысить его надежность и долговечность за счет обеспечения точной соосности соединяемых валов и за счет замены конструкции муфты, соединяющей выходной вал главного привода с входным валом приводного механизма.

Предложенная конструкция стана холодной прокатки труб позволяет также улучшить условия труда обслуживающего персонала за счет уменьшения шума при работе.