Гідравлічний пристрій для зрівноважування валків робочих клітей прокатних станів

Номер патенту: 43710

Опубліковано: 25.08.2009

Автори: Данько Надія Олексіївна, Ульяницький Василь Никифорович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Гідравлічний пристрій для зрівноважування валків робочих клітей прокатних станів, що включає двопорожнинні гідроциліндри зрівноважування, які за допомогою системи тяг підтискають подушки валків до гвинтів натискного механізму кліті, гідроакумулятор, трубопровід і розподільник робочої рідини, що з'єднує штокові порожнини гідроциліндрів з трубопроводом, приєднаним до гідроакумулятора, або із зливною магістраллю, який відрізняється тим, що гідроакумулятор з'єднано з гідроциліндрами через регульований дросель, а розподільник з'єднується з гідроакумулятором через другий регульований дросель.

Текст

Гідравлічний пристрій для зрівноважування валків робочих клітей прокатних станів, що включає двопорожнинні гідроциліндри зрівноважуван 3 тових пар. А регульований дросель між гідроакумулятором і розподілювачем робочої рідини забезпечить потрібне зусилля при русі гвинтів вниз з уповільненням. На Фіг.1 наведено схему запропонованого гідравлічного зрівноважувального пристрою. Гідравлічний зрівноважувальний пристрій робочих клітей прокатних станів складається із двохпорожнинних гідроциліндрів зрівноважування 1, які за допомогою системи тяг 2 підтискають подушки 3 валків до натискних гвинтів 4, трубопроводу 5, що з'єднує гідроциліндри 1 із гідроакумулятором 6 через регульований дросель 7, розподілювача робочої рідини 8, який з'єднує гідроциліндри 1 із зливною магістраллю 9 або із гідроакумулятором 6 через регульований дросель 10. Пристрій працює таким чином. Перед захватом металу валками, коли натискні гвинти 4 не рухаються, розподілювач 8 перемикається у верхнє положення (Фіг.1), при якому штокові порожнини гідроциліндрів 1 з'єднуються із зливною магістраллю 9. Через це тиск у штокових порожнинах буде дорівнювати атмосферному і ніякого зусилля вони розвивати не будуть. Тиск у поршневих порожнинах гідроциліндрів 1 дорівнює тиску у гідроакумуляторі 6, який, з урахуванням площі поршнів S, забезпечує зусилля, потрібне для вибору люфтів у силовому ланцюзі робочої кліті (А.А.Королев. Расчет и конструирование машин и механизмов прокатных станов. М.: Металлургия, 1985, - С. 145): P0=(1,2÷1,4)(mвк+2m гв)g, де m вк, - маса валкового комплекту, який зрівноважується, кг; mгв - маса натискного гвинта, кг; g - прискорення земного тяжіння, м/с2. Оскільки при нерухомих гвинтах 4 робоча рідина також не рухається, то дросель 7 не буде зменшувати тиск у гідроциліндрах 1. При збільшенні розхилу валків натискні механізми, за звичай, працюють по трапеційній швидкісній діаграмі, коли частина шляху проходиться з прискоренням К, частина - з уповільненням (-К), а між цими ділянками натискні гвинти рухаються з постійною швидкістю і тоді прискорення дорівнює нулю. При зменшенні розхилу відпрацьовується трикутна діаграма, без ділянки постійної швидкості. При збільшенні розхилу валків, коли натискні гвинти 4 рухаються вгору з прискоренням К, розподілювач 8 знаходиться у верхньому положенні, але налагодження дроселя 7 встановлюється таким, щоб з урахуванням в'язкості робочої рідини спадання тиску у ньому забезпечувало зменшення тиску у поршневих порожнинах гідроциліндрів 1 для зменшення зусилля зрівноважування до величини Рр: Pp=(m вк+2m гв)(g + K). Така величина зусилля зрівноважування теоретично забезпечить нульовий момент тертя у різі гвинтових пар (Данько Н.А.Уменьшение расхода энергии и износа резьбы винтовых пар при работе быстроходных нажимных механизмов рабочих клетей прокатных станов // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії та 43710 4 машинобудуванні. Темат.зб. наук. праць, Краматорськ, 2001.- С.657). При русі вгору з постійною швидкістю розподілювач 8 остається в попередньому положенні, але регульований дросель 7 налагоджується на зменшення тиску у штокових порожнинах до такої величини, яка забезпечить зменшення зусилля зрівноважування до: Pп=(mвк+2mгв) g, і тому на різі кожної натискної пари момента тертя не буде. Коли при русі вгору натискні гвинти стануть гальмуватись з уповільненням (-К), дросель 7 налаштовується так, щоб зусилля зменшилось до: Pг=(m вк+2mгв)(g-K). Це теоретично забезпечить нульовий момент тертя у різі і в цій фазі руху (Данько Н.А.Уменьшение расхода энергии и износа резьбы винтовых пар при работе быстроходных нажимных механизмов рабочих клетей прокатных станов // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії та машинобудуванні.Темат. зб. наук, праць, Краматорськ, 2001.- С.657). При русі натискних гвинтів вниз з прискоренням К зусилля зрівноважування повинно дорівнювати Рг, а при русі вниз з уповільненням - Рр. (Данько Н.А.Уменьшение расхода энергии и износа резьбы винтовых пар при работе быстроходных нажимных механизмов рабочих клетей прокатных станов // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії та машинобудуванні. Темат. зб. наук, праць, Краматорськ, 2001.- С.657). При русі гвинтів вниз з прискоренням К розподілювач 8 перемикається у нижнє положення, при якому штокові порожнини гідроциліндрів 1 з'єднуються із гідроакумулятором через регульований дросель 10, який повністю відкривається, і тому тиск у штокових порожнинах буде дорівнювати тиску у гідроакумуляторі 6. Це зменшить зусилля поршневих порожнин, з урахуванням площі штокових порожнин, до потрібної величини Рг. При русі вниз з уповільненням К розподілювач 8 остається у нижньому положенні, а налагодження дроселя 10 забезпечує в штокових порожнинах гідроциліндрів 1 менший тиск і тому появу такого зусилля, яке зменшить зусилля, що виникає в поршневих порожнинах, до величини Рр. Таким чином у всіх стадіях прокатки запропонований зрівноважувальний пристрій забезпечує мінімальний статичний момент, який дорівнює моменту у підп'ятниках натискних гвинтів, і який можна зробити незначним завдяки використанню комбінованих підп'ятників кочення. Отже забезпечується зменшення потрібної потужності двигунів натискного механізму, його маси і зносу різі натискних пар до мінімальних величин без збільшення металоємності пристрою. Приклад. Маса валкового комплекту, що зрівноважується, чорнової кліті товстолистового стану 2800 m вк=42000кг, маса одного натискного гвинта mнг=41000кг, прискорення натискного механізму К=40мм/с2, сумарна площа плунжерів гідроциліндрів зрівноваження S=80025мм2. Тиск у основному гідроакумуляторі - 8 МПа. 5 43710 Зусилля для вибору люфтів у силовому ланцюзі робочої кліті: Ро = l,3(mвк+2mнг)g = 640,2 кН; Зусилля, що потрібні для виключення моменту тертя у різі натискної пари: Pp=(m вк+2m нг)(g + K)=494,47кH; Pп=(mвк+2mгв)g = 492,462, кН; Pг = (m вк + 2m гв)(g - К)= 490,454 кН. Сумарна площа штокових порожнин гідроциліндів 1 для того, щоб при русі вниз з прискоренням К зусилля дорівнювало Рг, повинна бути: Р - Рг 640200 - 490454 Sш = 0 = = 18718 рга 8 мм2 В результаті сумарне зусилля гідроциліндрів буде дорівнювати: РΣ=рга(S-Sш)= 8(80025-18718)= 490,454 кН, тобто дорівнюватиме Рг. При русі вниз з уповільненням зменшення тиску у дроселі 10 повинно бути: (Рр - Рг ) (mвк + 2mв )2K 4016 Dр10 = = = = 0,215 18718 Sш Sш МПа. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 Потрібне падіння тиску у дроселі 7: а) при русі вгору з прискоренням: (Р0 - Рр ) , Dр1 = = 1 821 S МПа; б) при сталому русі: (Р - Рп ) , Dр2 = 0 = 1846 S МПа; в) при гальмуванні: (Р - Рг ) , Dр3 = 0 = 1871 S МПа. Таким чином запропонований пристрій дійсно може забезпечити мінімізацію шкідливих втрат енергії через тертя у різі гвинтових пар та зменшити їх знос, що підвищить ефективність всієї системи "натискний механізм - зрівноважуючий пристрій" без збільшення металоємності пристрою. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Hydraulic device for balancing rolls of working stands of rolling mills

Автори англійською

Danko Nadia Oleksiivna, Ulianytskyi Vasyl Nykyforovych

Назва патенту російською

Гидравлическое устройство для уравновешивания валков рабочих клетей прокатных станов

Автори російською

Данько Надежда Алексеевна, Ульяницкий Василий Никифорович

МПК / Мітки

МПК: B21B 31/16

Мітки: станів, гідравлічний, валків, прокатних, пристрій, зрівноважування, робочих, клітей

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-43710-gidravlichnijj-pristrijj-dlya-zrivnovazhuvannya-valkiv-robochikh-klitejj-prokatnikh-staniv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гідравлічний пристрій для зрівноважування валків робочих клітей прокатних станів</a>

Подібні патенти