Барабан моталки для холодної прокатки штаби

Реферат: Барабан моталки для холодної прокатки штаби містить привідний вал з поздовжніми клиновими поверхнями та сегменти із клиновими поверхнями, підпружинений штовхач із важелем, взаємодіючим з рухливим клином механізму затискача кінця штаби із затискною губкою, розташованих у пазу одного із сегментів. Барабан додатково обладнаний проміжними вставками, сегмент механізму затискача виконаний складеним, паз для клина і губки виконаний у накладному корпусі складеного сегмента, а губка установлена в ньому з можливістю поперечного переміщення і зближення із зовнішньою накладкою за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином. При цьому штовхач встановлений на валу та виконаний рознімним і зафіксований від проворота чекою, розташованою з можливістю переміщення у відповідному для неї пазу вала. Чека підпружинена через гвинт із гайкою, які встановлені в осьовому розточенні, виконаному в торці вільного кінця вала, який обладнаний корпусом з підшипниковим вузлом. UA 81408 U (54) БАРАБАН МОТАЛКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЇ ПРОКАТКИ ШТАБИ UA 81408 U UA 81408 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі прокатного виробництва, а точніше до намотувальних пристроїв для штабового матеріалу. Барабанні моталки застосовують при холодній прокатці довгої штаби на реверсивних і нереверсивних станах. Відома конструкція барабана моталки, що містить сегменти, які радіально переміщаються, охоплюють привідний пірамідальний вал, а також механізм затискача кінця штаби, що включає в себе рухливу і нерухливу губку, закріплені на одному з сегментів. Рухлива губка має можливість переміщатися в напрямку нерухливої губки від пружно-гідравлічного або кулачковогідравлічного механізму, кінематично пов'язаного із приводом осьового переміщення вала (А.И. Целиков, П.И. Полухин, и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. - М.: "Металлургия", 1981. - Т. 3. - С. 404). Недоліком аналога є недостатня твердість конструкції, значні зазори між стиками сегментів (при розкритому барабані). Крім цього складність керування гідравлічним механізмом затискача кінця штаби через потребу окремого регулювання потоку рідини для його роботи. Відома конструкція барабана моталки штабового матеріалу, прийнята як прототип, що містить, привідний вал, з поздовжніми клиновими поверхнями та сегменти, що охоплюють вал, із клиновими пазами, установлені з можливістю взаємодії із клиновими поверхнями вала. Крім цього барабан містить механізм затискача кінця штаби, що включає нерухливу губку, закріплену на сегменті й рухливу губку, установлену в пазу сегмента з можливістю радіального переміщення й зближення з нерухливою губкою за допомогою клинового механізму, кінематично пов'язаного із приводом осьового переміщення вала (патент RU2118919, МПК В21С 47/32). На відміну від аналога в технічному рішенні, прийнятому за прототип, зменшений недолік, що полягає в зменшенні зазорів між стиками сегментів. Крім цього механізм затискача кінця штаби механізований і кінематично пов'язаний із приводом осьового переміщення вала. Однак, у конструкції барабана, прийнятого за прототип, є істотний недолік, що полягає в тому, що при роботі з натягом штаби деталі барабана випробовують значні згинаючі напруги. Сегменти згинаються й викривляється циліндрична форма барабана. Боковий зазор між сегментами залишається досить значним. У результаті цього при змотуванні штаби в рулон на його внутрішніх витках на стиках сегментів виникають вм'ятини й ушкодження, які викликають збільшення обрізі частини штаби. Це приводить до зниження виходу придатного металу й продуктивності прокатного стану. Крім цього недоліком відомої конструкції є те, що переріз вала барабана ослаблений, тому що наскрізь проходить штанга, за допомогою якої здійснюється переміщення клина механізму затискача кінця штаби. Такою конструкцією так само не передбачене створення додаткової опори в голові барабана для зменшення його прогину при змотуванні. Це знижує міцність і надійність конструкції. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшення міцності й надійності конструкції, при одночасному підвищенні продуктивності змотування. Поставлена задача вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в регулюванні зусилля затискача кінця штаби на барабані й зменшенні прогину барабана при змотуванні. Для досягнення вищевказаного результату барабан моталки для холодної прокатки штаби, що містить установлений з можливістю осьового переміщення привідний вал з поздовжніми клиновими поверхнями та сегменти із клиновими поверхнями, які охоплюють вал і установлені з можливістю взаємодії із клиновими поверхнями вала, та пов'язаний з валом підпружинений штовхач із важелем, взаємодіючим з рухливим клином механізму затискача кінця штаби із затискною губкою, розташованих у пазу одного із сегментів, згідно з корисною моделлю, він обладнаний проміжними вставками, установленими між сегментами з можливістю взаємодії з поверхнями вала, крім того сегмент механізму затискача виконаний складеним таким чином, що до його базової деталі закріплені зовнішня накладка та накладний корпус, установлені із зазором між собою для введення штаби, при цьому паз для клина й губки виконаний у накладному корпусі складеного сегмента, а губка установлена в ньому з можливістю поперечного переміщення й зближення із зовнішньою накладкою за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином, при цьому штовхач встановлений на валу та виконаний рознімним і зафіксований від провороту чекою, розташованою з можливістю переміщення у відповідному для неї пазу вала, причому чека підпружинена через гвинт із гайкою, які встановлені в осьовому розточенні виконаному в торці вільного кінця вала, який обладнаний корпусом з підшипниковим вузлом. У результаті порівняльного аналізу пропонованого барабана моталки для холодної прокатки штаби із прототипом установлено, що вони мають наступні загальні ознаки: 1 UA 81408 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - установлений з можливістю осьового переміщення приводний вал з поздовжніми клиновими поверхнями; - сегменти із клиновими поверхнями, які охоплюють вал і установлені з можливістю взаємодії із клиновими поверхнями вала; - пов'язаний з валом підпружинений штовхач із важелем, взаємодіючим з рухливим клином механізму затискача кінця штаби із затискною губкою, розташованих у пазу одного із сегментів, а також відмітні ознаки: - обладнання проміжними вставками, установленими між сегментами з можливістю взаємодії з поверхнями вала; - сегмент механізму затискача виконаний складеним таким чином, що до його базової деталі закріплені зовнішня накладка та накладний корпус, установлені із зазором між собою для введення штаби; - виконання паза для клина й губки у накладному корпусі складеного сегмента, - встановлення губки в пазу з можливістю поперечного переміщення й зближення із зовнішньою накладкою за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином; - штовхач встановлений на валу та виконаний рознімним і зафіксований від провороту чекою; - розташування чеки з можливістю переміщення у відповідному для неї пазу вала; - оснащення вільного кінця вала корпусом з підшипниковим вузлом. Таким чином, запропонований барабан моталки для холодної прокатки штаби має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей, а також нове розміщення один відносно одного. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Завдяки тому, що барабан обладнаний проміжними вставками, установленими між сегментами та які взаємодіють з поверхнями вала, стало можливим мінімізувати прогин крил сегментів і зберегти циліндричну форму барабана, тим самим збільшити міцність конструкції й поліпшити якість змотаної штаби. Завдяки тому, що сегмент механізму затискача виконаний складеним таким чином, що до його базової деталі закріплені зовнішня накладка й накладний корпус, які встановлені із зазором між собою для введення штаби, при цьому паз для клина й губки виконаний у накладному корпусі складеного сегмента, а губка установлена в ньому з можливістю поперечного переміщення й зближення із зовнішньою накладкою за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином, стало можливим затискати кінець штаби різної товщини, при цьому забезпечується надійність затискача та забезпечується якість змотування на моталці. Завдяки тому, що штовхач встановлений на валу та виконаний рознімним і зафіксований від провороту чекою, яка розташована з можливістю переміщення у відповідному для неї пазу вала, причому чека підпружинена через гвинт із гайкою, які встановлені в осьовому розточенні виконаному в торці вільного кінця вала, стало можливим розбирати механізм затискача без додаткових демонтажних операцій барабана. Завдяки тому, що вільний кінець вала обладнаний корпусом з підшипниковим вузлом, стало можливим використовувати додаткову опору для барабана для збільшення його міцності й зменшення прогину. І таким чином барабан моталки стає двоопорним. Технологічне й технічне виконання барабана моталки не представляє складностей. По цьому технічному рішенню виконаний технічний і робочий проект барабана моталки реверсивного стану 1500 х.п. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображені: Фіг. 1 - поздовжній розріз барабана моталки; Фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1; Фіг. 3 - розріз Б-Б на фіг. 1 (розтиснутий барабан); Фіг. 4 - розріз Б-Б на фіг. 1 (стиснутий барабан). Барабан моталки містить порожній вал 1, у внутрішньому розточенні якого встановлений привідний вал 2 з поздовжніми клиновими поверхнями 3 (фіг. 1). Вал 2 охоплюють сегменти 4, 5 з відповідними клиновими поверхнями. Між сегментами 4 і 5 установлені проміжні вставки 6, які взаємодіють з поверхнями вала 2 (фіг. 3-4). Сегмент 5 (у якому розташований механізм затискача) виконаний складеним таким чином, що до його базової деталі 7 закріплені зовнішня накладка 8 і накладний корпус 9, установлені із зазором "а" між собою для введення кінця штаби. 2 UA 81408 U 5 10 15 20 25 30 У накладному корпусі 9 складеного сегмента 5 виконаний паз 10 для рухливого клина 11 і затискної губки 12. Губка 12 установлена з можливістю поперечного переміщення й зближення із зовнішньою накладкою 8 за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином 11 (фіг. 2). На валу 2 змонтований рознімний штовхач 13 з важелем 14 (наприклад вилкоподібного типу), який взаємодіє з Т-подібним кінцем рухливого клина 11 і який з'єднано із привідним валом 2 через рухливу в осьовому напрямку чеку 15. Чека 15 підпружинена за допомогою пружини 16 через гвинт 17, регульований шайбою 18. Пружина 16 підтискається гайкою 19. На вільній частині привідного вала 2 змонтований корпус 20 з підшипниковим вузлом 21 для додаткової опори (на фіг. не показана) барабана моталки. Барабан працює наступним чином. У неробочому стані барабан стиснутий (фіг. 4) і має мінімальний діаметр, при цьому пірамідальний вал 2 максимально висунутий із порожнього вала 1, сегменти 4 і 5 складені на мінімальний діаметр. Клин 11 механізму затискача кінця штаби перебуває в крайньому лівому положенні (вільна сторона вала 2), утримання клина 11 у цьому положенні відбувається через важіль 14 штовхача 13, який сам розтягнутою пружиною 16 утримується через гвинт 17 і чеку 15 відносно вала 2. При цьому зазор "а" між зовнішньою накладкою 8 і накладним корпусом 9 (між губкою 12 і накладкою 8) максимальний. Після заправлення штаби в зазор "а" (фіг. 2) вал 2 від привода переміщається убік від порожнього вала 1 по його внутрішньому розточенню, а сегменти 4 і 5 розкриваються до максимального діаметра за допомогою похилих поверхонь привідного вала 2, клинових поверхонь сегментів 4, 5 і проміжних вставок 6 із клиновими поверхнями, установлених з мінімальним зазором до стиків сегментів. Переміщення вала 2 через пружину 16, гвинт 17, чеку 15, штовхач 13 передається клину 11, який переміщається у пазу накладного корпуса 9, підтискає губку 12, вибирає зазор "а". Після того, як губка 12 доторкнеться штаби, клин 11 продовжує своє переміщення і затискає штабу із заданим зусиллям, яке регулюється зусиллям пружини 16 підтиснутою гайкою 19. Барабан розтиснутий до свого номінального розміру й готовий до змотування. Вищезгадана конструкція дозволяє додатковій опорі (на фіг. не показана), яка контактує з корпусом 20 при розтиснутому барабані перебувати на постійній відстані по горизонталі відносно осі прокатки незалежно від товщини штаби. Таким чином, виконання барабана моталки для холодної прокатки штаби, відповідно до формули корисної моделі, дозволить підвищити міцність, твердість і надійність конструкції, при одночасному підвищенні продуктивності і якості змотування штаби на барабані моталки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 Барабан моталки для холодної прокатки штаби, що містить установлений з можливістю осьового переміщення привідний вал з поздовжніми клиновими поверхнями та сегменти із клиновими поверхнями, які охоплюють вал і установлені з можливістю взаємодії із клиновими поверхнями вала, та пов'язаний з валом підпружинений штовхач із важелем, взаємодіючим з рухливим клином механізму затискача кінця штаби із затискною губкою, розташованих у пазу одного із сегментів, який відрізняється тим, що він обладнаний проміжними вставками, установленими між сегментами з можливістю взаємодії з поверхнями вала, крім того, сегмент механізму затискача виконаний складеним таким чином, що до його базової деталі закріплені зовнішня накладка та накладний корпус, установлені із зазором між собою для введення штаби, при цьому паз для клина й губки виконаний у накладному корпусі складеного сегмента, а губка, установлена в ньому з можливістю поперечного переміщення й зближення із зовнішньою накладкою за допомогою клинового зачеплення з рухливим клином, при цьому штовхач встановлений на валу та виконаний рознімним і зафіксований від провороту чекою, розташованою з можливістю переміщення у відповідному для неї пазу вала, причому чека підпружинена через гвинт із гайкою, які встановлені в осьовому розточенні, виконаному в торці вільного кінця вала, який обладнаний корпусом з підшипниковим вузлом. 3 UA 81408 U 4 UA 81408 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5