Привід валків рухомої кліті стана холодної прокатки труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству и может быть использовано при реконструкции приводов валов станов холодной прокатки труб. Известен привод валков подвижной клети стана холодной прокатки труб, содержащий посаженные на шейках валков ведомые и ведущие шестерни, взаимодействующие с установленными в станине стана рейками, снабженными механизмом для их продольного перемещения. Последний выполнен в виде поршневых дроссельных гидроусилителей, кинематически связанных с продольными кулачками (а. с. № 269896,1970 г.). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является привод валков подвижной клети стана холодной прокатки труб, содержащий посаженные на шейках валков ведомые и ведущие шестерни, взаимодействующие с установленными в станине стана рейками, имеющими механизм для их продольного перемещения, выполненный в виде поперечины и стационарно установленной опоры, шарнирно соединенной с серединой поперечины, которая связана с рейками через стержни с шарнирами на концах (а. с. №· 850240, 1981 г.). Общим недостатком обоих приводов валков подвижной клети холодной прокатки труб является нарушение условий зацепления зубьев реек и ведущих шестерен, приводящее к существенному снижению срока службы этих приводов. Это обусловлено наличием трех неблагоприятных факторов, одновременно искажающих нормальные условия зацепления зубьев реек и ведущих шестерен. Одним из первых этих факторов является многократные перекосы рабочей клети, имеющие место при ее перемещении из одного положения в другое, обусловленные неравномерной нагрузкой на два шатуна из-за наличия неизбежных зазоров в кинематической цепи кривошипной шестерни привода клети, шатуны и клеть, а также между продольными направляющими основания клети и станиной стана. Такие перекосы клети, соответственно, имеют и ведущие шестерни относительно реек, вследствие чего зубья шестерен соприкасаются с зубьями реек под определенным углом, стремясь развернуть рейки в поперечном направлении, нарушая при этом нормальные условия зацепления зубьев указанных пар. Вторым фактором является наклон зубьев ведущих шестерен в вертикальной плоскости относительно зубьев реек, вызванных изгибом продольной оси валков под действием технологической нагрузки (вертикальные усилия от процессе прокатки). Указанный наклон зубьев шестерен поворачивает зубья реек в вертикальном направлении, искажая нормальные условия их зацепления. И, наконец, третьим фактором является смещение продольной оси клети вниз, вызванное износом направляющих основания клети при ее длительной эксплуатации. В результате чего зубья шестерен врезаются в зубья реек, последние воспринимают при этом часть веса клети, нарушая нормальные условия зацепления. Следовательно, вначале эксплуатации привода валков действуют одновременно два фактора: первый разворачивает рейки в поперечном направлении, а второй стремится осуществить наклон реек в вертикальном положении. Затем к ним добавляется третий фактор, который прижимает рейки к станине, стремясь переместить в вертикальное положение. Указанное действие одновременно трех неблагоприятных факторов в реечно-шестеренном зацеплении существенно увеличивает неравномерный износ зубьев шестерен и реек, который привод к преждевременному их выходу из строя, уменьшая срок службы привода валков в целом. Технической задачей данного изобретения является создание привода валков подвижной клети стана холодной прокатки труб, обеспечивающего высокий срок службы путем исключения неблагоприятных факторов искажающих нормальные условия зацепления зубьев шестерен и реек. Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном приводе валков подвижной клети стана холодной прокатки труб, содержащем посаженные на шейках валков ведомые и ведущие шестерни, взаимодействующие с установленными в станине стана рейками, имеющими механизм для их продольного перемещения, при этом последний выполненный в виде двух винтов и упоров, каждая из реек выполнена с возможностью продольного, вертикального и поперечного перемещений и в виде балки Т - образного сечения, а каждая из сторон головки балки контактирует через жестко связанные с ними упругие элементы со станиной стана и упорами. Техническим результатом предлагаемого привода валков является 3-5 кратное увеличение его срока службы. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез подвижной клети стана холодной прокатки труб с предлагаемым приводом валков (на фиг. 1 показан односторонний привод валков с целью упрощения), на фиг. 2 - вид привода валков по А-А. Предлагаемый привод валков содержит посаженные на шейках валков 1 ведомые шестерни 2 и ведущую шестерню 3, взаимодействующую с установленной в станине 4 стана рейкой 5, снабженной механизмом для ее продольного перемещения, выполненным, например, в виде двух винтов 5 и 7 с упорами 8 и 9. Рейка 5 выполнена с возможностью продольного, вертикального и поперечного перемещений и в виде балки Т-образного сечения, а каждая из сторон головки балки контактирует через жестко связанные (например винтами, на фиг. 1 и 2 показаны осевыми линиями) с этими сторонами упругие элементы (например, резины) 10, 11, 12, 13 и 14 со станиной 4 стана и упругие элементы 15, 16 с упорами 8 и 9. Ограничителями 17 и 18, прикрепленными болтами (на фиг. 1 показаны осевыми линиями) к станине 4 стана, рейка 5 закреплена в гнезде станины. Предлагаемый привод валков работает следующим образом. Перед началом работы привода валков 1 посредством вращения винтов 6 и 7 перемещают упоры 8 и 9 совместно с рейкой 5 и упругими элементами 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 в требуемое положение, обусловленное технологией прокатки труб. Включают электродвигатель (на фиг. не показан) главного привода, от которого через криволинейные шестерни и шатуны подвижной клети сообщают возвратно-поступательное движение. При перемещении клети ведущая шестерня 3, перекатываясь по рейке 5, сообщает вращение валкам 1 через ведущие шестерни 2. В результате чего валки 1 осуществляют деформацию заготовки, возникающие при этом усилия прокатки их изгибают и ведущая шестерня 3 получает наклон к зубьям рейки 5. Воздействуя таким образом на рейку 5, ведущая шестерня 3 ее поворачивает, устанавливая в наклонное положение, соответствующее шестерне З.благодаря Т-образному сечению балки и одновременному сжатию упругих элементов 10, 12 и 13, удерживающих ограничителем 18 и стенками станины А стана, неравномерному сжатию упругого элемента 14, а также благодаря упругого элемента 11, удерживаемого ограничителем 17. В результате чего, нормальные условия зацепления зубьев шестерни 3 и рейки 5 не нарушаются, чрезмерный износ зубьев пар не происходит. Одновременно при перемещении клети из-за невозможности осуществления равномерной нагрузки двумя шатунами происходит перекос ее и соответственно ведущей шестерни 3, зубья которой разворачивают рейку 5 в поперечном направлении благодаря неравномерному сжатию упругих элементов 10, 13 и 15, 16, удерживаемых, соответственно упорами 8 и 9. Вследствие этого соблюдаются нормальные условия зацепления зубьев шестерни 3 и рейки 5, что уменьшает их износ. При длительной эксплуатации рабочей клети происходит износ ее направляющих, в результате чего она смещается вниз (оседает) и часть ее нагрузки воспринимается рейкой 5, которая перемещается также вниз благодаря сжатию упругого элемента. Так как усилие сжатия упругого элемента 14 незначительно, то и условия зацепления при этом не ухудшаются и, соответственно, повышенный износ зубьев шестерни 3 и рейки 5 не происходит. Таким образом, предлагаемый привод валков по сравнению с известным благодаря выполнению рейки в виде балки Т-образного сечения и возможности ее продольного, вертикального и поперечного перемещений за счет установки со всех сторон головки балки упругих элементов обеспечивает сохранение требуемых условий зацепления зубьев ведущей шестерни и рейки, снижая их износ, увеличивая срок службы привода валков.