Привідна система для прокатного стана, зокрема для пілігримового стана холодної прокатки

Реферат: Винахід стосується привідної системи для прокатного стана, зокрема для пілігримового стана холодної прокатки, який містить щонайменше одну призначену для зворотно-поступального руху прокатну кліть. Для щонайменше часткової компенсації створюваних прокатною кліттю сил інерції привідна система містить два блоки, кожен з яких складається з кривошипного механізму (3', 3"), який має плече (4', 4") кривошипа з противагою (5', 5'') та щонайменше один шатун (7', 7''), який з'єднує шарнірно одне з одним прокатну кліть (2) і плече (4', 4") кривошипа. Згадані блоки розташовані по обидва боки середньої площини (8) привідної системи (1) і приводяться в дію в протилежних напрямках, для чого кожний зі згаданих блоків має власний привід (6', 6"), виконаний у вигляді електромотора. При цьому кривошипні механізми (3', 3") для надання їм руху виконані без механічного з'єднання один з одним, а привід кривошипних механізмів (3', 3") відбувається безпосередньо від привідного вала відповідних електромоторів. UA 99299 C2 (12) UA 99299 C2 UA 99299 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до привідної системи для прокатного стана, зокрема для пілігримового стана холодної прокатки, який містить щонайменше одну призначену для зворотнопоступального руху прокатну кліть, щонайменше один кривошипний механізм, який має плече кривошипа з противагою для щонайменше часткової компенсації сил інерції, які утворюються прокатною кліттю, щонайменше один привід і щонайменше один шатун, який з'єднує шарнірно один з одним прокатну кліть і плече кривошипа. Привідна система такого типу відома з DE 43 36 422 С2. Для виконання холодної пілігримової прокатки потрібна оснащена парою валків прокатна кліть, яка приводиться в рух коливальним чином. Для цього використовується кривошипний механізм, який приводиться в рух двигуном. Кривошипний механізм оснащений для компенсації сил інерції прокатної кліті противагою. Однак ця противага в більшості випадків є недостатньою для задовільної компенсації сил інерції. Продуктивність пілігримового стана холодної прокатки залежить безпосередньо від числа робочих проходів прокатної кліті за одиницю часу, тому з причин економічності прагнуть до можливої більшої кількості робочих проходів в хвилину. Однак це означає також великі сили інерції, які навантажують як привідну систему, а саме її підшипники, так і фундамент і тим самим оточення. Тому у вказаному рішенні передбачено, що кривошипний механізм приводиться в рух через зубчате зчеплення іншого вала, на якому розташована противага ексцентрично відносно центра тяжіння. Ця противага обертається при обертанні кривошипного механізму в протилежному напрямі і тим самим може утворювати компенсуючі сили інерції, відповідно, моменти інерції, так, що загалом забезпечується компенсація сил інерції у всій привідній системі. Недоліком відомого виконання є те, що загалом виходить досить складна конструкція всієї привідної системи, оскільки потрібна множина машинних елементів, які зчеплені один з одним через зубчаті передачі. Тим самим підвищується вартість привідної системи, при цьому під цим потрібно розуміти не тільки інвестиційну вартість установки, але також вартість фундаменту установки, запасних частин, які витрачаються, а також обслуговування і ремонту. З документа DE-PS 962 062 відома привідна система для пілігримового стана холодної прокатки, в якій плече кривошипа для приводу прокатної кліті оснащене відцентровими тяжіннями і здійснюючою вертикальні коливання противагою для компенсації сил інерції першого порядку, а також моментів інерції в приводі. Недоліком цього рішення є те, що фундамент прокатного стана є складним і тим самим дорогим, оскільки повинно забезпечуватися вертикальне занурення противаги в фундамент. При цьому потрібний великий і глибокий отвір, що приводить до відповідного збільшення вартості прокатного стана. У DE 36 13 036 С1 розкритий привід для прокатної кліті пілігримового стана холодної прокатки, при цьому для приводу і компенсації сил інерції і моментів інерції використовується планетарний кривошипний механізм. Хоча за допомогою цього рішення можна забезпечити оптимальну компенсацію сил інерції, цей привід придатний лише для невеликих пілігримових станів холодної прокатки, оскільки у великих установках розмір такої привідної системи збільшується непропорційно сильно і тим самим викликає великі витрати. З DE 101 47 046 С2 відома привідна система для пілігримового стана холодної прокатки, в якій для поліпшення компенсації сил інерції використовуються окремі вали з противагами, при цьому ці вали приводяться у обертання від приводу, який не залежить від приводу кривошипного механізму. Синхронізація валів при роботі прокатного стану здійснюється електронним чином. Однак пов'язані з цим витрати є значними. Таким чином, у відомих привідних системах для пілігримових станів холодної прокатки застосовуються в більшості випадків двічі зігнені, дорогі колінчасті вали, які приводять через шатуни прокатну кліть в коливальний рух. Противаги на колінчастому валу і на інших обертових додаткових валах компенсують сили інерції, які виникають за рахунок зворотно-поступального руху прокатної кліті. Тому в основу винаходу поставлена задача такого виконання привідної системи вказаного вигляду, зокрема, для пілігримового стана холодної прокатки, що при спрощеній і тим самим більш дешевій конструкції забезпечується можливість втримання сил інерції щонайменше першого порядку можливо меншими. Ця задача вирішена, згідно з винаходом, тим, що є два блоки, які складаються кожний з кривошипного механізму, плеча кривошипа, противаги і шатуна, які розташовані по обидва боки середньої площини привідної системи і приводяться в дію щонайменше за допомогою одного приводу в протилежних напрямах. При цьому обидва блоки переважно виконані дзеркально симетричними відносно згаданої середньої площини. 1 UA 99299 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Кожний з обох блоків має переважно власний привід, за допомогою яких обидва блоки приводяться в дію в протилежних напрямах. При цьому привід в більшості випадків є електродвигуном. Між електродвигуном і кривошипним механізмом може бути розташована зубчата передача. У цьому випадку як зубчата передача переважно передбачена одноступінчата циліндрична зубчата передача. У альтернативному або додатково переважному рішенні передбачено, що електродвигун приводить в дію кривошипний механізм без проміжного включення зубчатої передачі. У цьому випадку електродвигун переважно виконаний у вигляді двигуна, який має великий крутний момент, який обертається з невеликою швидкістю. Кривошипний механізм переважно виконаний у вигляді незміщеного кривошипно-шатунного механізму. Запропонована привідна система не містить інших валів з противагами. Масу противаг можна вибирати так, що компенсуються щонайменше по суті, переважно повністю сили інерції кліті першого порядку при роботі привідної системи. Перевага полягає в тому, що необхідні кривошипні механізми мають дуже просту конструкцію. Потрібні, зокрема, не спеціальні кривошипні механізми, які звичайно використовуються у відомих приводах для пілігримових станів холодної прокатки. Можна, зокрема, відмовитися від двічі зігнених колінчастих валів, які є складними і, які дорого коштують. Крім того, можна відмовитися від окремого компенсаційного вала, який відомий з рівня техніки. Крім того, вся установка може мати більш коротку конструктивну довжину. Привідна система, згідно з винаходом, дозволяє відмовитися від механічного з'єднання обох колін кривошипа кривошипного механізму. Кривошипні механізми виконані у вигляді незміщених кривошипно-шатунних механізмів; таким чином, шарнірне з'єднання шатуна з прокатною кліттю переміщується по прямій, яка проходить через вісь обертання кривошипа. Обидва кривошипа приводяться в рух переважно від окремих двигунів. Кривошипи мають протилежний один одному напрям обертання, за рахунок чого лише за допомогою противаг на кривошипах можна повністю компенсувати сили інерції першого порядку. Від додаткового вала з противагами можна відмовитися при умові протилежного напряму обертання кривошипів. На кресленнях показані два приклади виконання винаходу, а саме: фіг. 1 - розріз по лінії А-В на фіг. 2 привідної системи для пілігримового стану холодної прокатки з прокатною кліттю, згідно з першим прикладом виконання, на вигляді збоку; фіг. 2 - привідна система, згідно з фіг. 1, на вигляді зверху; фіг. 3 - розріз по лінії C-D на фіг. 4 привідної системи для пілігримового стану холодної прокатки з прокатною кліттю, згідно з другим прикладом виконання, на вигляді збоку; фіг. 4 - привідна система, згідно з фіг. 3, на вигляді зверху. На фіг. 1 і 2 показаний перший приклад реалізації рішення, згідно з винаходом. Привідна система 1 служить для приводу пілігримового стана холодної прокатки, з якого показана прокатна кліть 2, яка повинна здійснювати зворотно-поступальний коливальний рух в горизонтальному напрямі для здійснення відомого процесу пілігримової холодної прокатки. Коливальний привід прокатної кліті 2 реалізований за допомогою двох розташованих дзеркально симетрично відносно вертикально орієнтованої середньої площини 8 (дивись фіг. 2) блоків, кожний з яких складається з кривошипного механізму 3', відповідно 3", плеча 4', відповідно 4" кривошипа, противаги 5', відповідно 5" і шатуна 7', відповідно 7". Ці блоки відомі як такі для приводу пілігримового стана холодної прокатки. На відміну від цього в цьому випадку два таких блоки розташовані дзеркально симетрично і приводяться у обертання за допомогою відповідного приводу 6', 6" у вигляді електродвигуна, а саме, в протилежних напрямах. У той час як кривошипний механізм 3' одного блока обертається на одному боці середньої площини 8, наприклад, за годинниковою стрілкою, інший кривошипний механізм 3" іншого блока обертається на протилежному боці середньої площини 8 проти годинникової стрілки. Використовуються два електродвигуни 6', 6", які через одноступінчату циліндричну зубчату передачу 9', відповідно 9" приводять у обертання кривошипні механізми 3', відповідно 3". На прокатну кліть 2 впливають два шатуни 7', 7", які в свою чергу приводяться в рух в протилежних напрямах за допомогою кривошипних механізмів 3', 3" окремими двигунами 6', 6". Компенсація сил інерції забезпечується тим, що противаги 5', 5" кривошипних механізмів 3', 3" обертаються в протилежних напрямах. Тим самим можна повністю компенсувати сили інерції першого порядку. 2 UA 99299 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На фіг. 3 і 4 показаний альтернативний варіант виконання. У цьому випадку відсутні зубчаті передачі 9', 9" між двигунами 6', 6" і кривошипними механізмами 3', 3", тобто привід кривошипних механізмів 3', 3" відбувається безпосередньо від привідного вала двигунів 6', 6". Відмова від понижувального рівня зубчатої передачі 9', 9" можлива за рахунок використання двигунів, що мають невелику швидкість обертання і великий крутний момент. За рахунок цього відпадає необхідність в зубчатих колесах і у відповідному корпусі для зубчатих передач, так що досягається більш проста конструкція привідної системи. Перелік позицій 1 Привідна система 2 Прокатна кліть 3 Кривошипний механізм 3" Кривошипний механізм 3" Кривошипний механізм 4 Плече кривошипа 4' Плече кривошипа 4" Плече кривошипа 5 Противага 5' Противага 5" Противага 6 Привід 6' Привід 6" Привід 7 Шатун 7' Шатун 7" Шатун 8 Середня площина 9' Зубчата передача 9" Зубчата передача ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Привідна система (1) для прокатного стана, зокрема для пілігримового стана холодної прокатки, що містить щонайменше одну призначену для зворотно-поступального руху прокатну кліть (2), при цьому для щонайменше часткової компенсації створюваних прокатною кліттю сил інерції привідна система містить два блоки, що складаються відповідно з кривошипного механізму (3', 3"), кожен з яких має плече (4', 4") кривошипа з противагою (5', 5") та щонайменше один шатун (7', 7"), який з'єднує шарнірно одне з одним прокатну кліть (2) і плече (4', 4") кривошипа, при цьому згадані блоки розташовані по обидва боки середньої площини (8) привідної системи (1) і приводяться в дію в протилежних напрямках, для чого кожний зі згаданих блоків має власний привід (6', 6"), яка відрізняється тим, що згаданий власний привід (6', 6") кожного зі згаданих блоків виконаний у вигляді електромотора, причому кривошипні механізми (3', 3") для надання їм руху не з’єднані один з одним, і привід кривошипних механізмів (3', 3") відбувається безпосередньо від привідного вала відповідних електромоторів. 2. Привідна система за п. 1, яка відрізняється тим, що обидва блоки виконані дзеркально симетричними відносно згаданої середньої площини (8). 3. Привідна система за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що електродвигун (6', 6") виконаний у вигляді обертового низькошвидкісного двигуна з високим крутним моментом. 4. Привідна система за будь-яким із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що кривошипний механізм (3', 3") виконаний у вигляді незміщеного кривошипно-шатунного механізму. 5. Привідна система за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізняється тим, що маса противаг (5', 5") вибрана так, що щонайменше, по суті, компенсуються сили інерції першого порядку кліті при роботі привідної системи (1). 3 UA 99299 C2 4 UA 99299 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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