Нажимные и уравновешивающие УСТРОЙСТВА

Рабочая клеть имеет следующие механизмы и устройства:

- нажимное устройство;

- уравновешивающее устройство верхнего валка;

- устройство осевой фиксации и установки валков.

Нажимные механизмы – служат для установки зазора между валками. По скорости делятся на: быстроходные (150-300мм/с) и тихоходные (0,1-10мм/с).

Основное требование к быстроходным нажимным механизмам – высокая скорость перемещения валка.

Быстроходные нажимные устройства по типу привода условно делят на такие типы как:

1. С цилиндрическим редуктором.

Достоинство: высокий кпд, простота изготовления передач, надёжность.

Недостаток: несколько увеличивается высота клети; отсутствие самоторможения.

2. С червячным редуктором (обычно глобоидный).

Достоинство: малые габариты, отсутствие самоотвинчивания винта.

Недостаток: низкий кпд; частый ремонт; большие тепловыделения.

3 Безредукторный.

Достоинство: высокий кпд; высокие динамические характеристики; увеличение скорости.

Недостаток: электро-синхронизация правого и левого двигателя; двигатели специального исполнения.

Тихоходные нажимные устройства – особое требование - высокая точность установки, скоростью пренебрегают, т.е. она не столь важна; во время перемещения производится прокатка.

Типы тихоходного нажимного устройства:

1. Электромеханическое – Недостаток – низкий кпд. Достоинства такие же, как и с червячным редуктором.

2. Гидравлические.

3. Комбинированные.

1 – консольная (моторная) шестерня; 2 – центральная шестерня; 3 – промежуточная шестерня; 4 – венечная шестерня

Рисунок 24 – Нажимное устройство блюминга 1150 (быстроходное)

Нажимное быстроходное устройство, которое перемещает валок во время пауз.

Рисунок 25 – Нажимное устройство (тихоходное)

Винт

Резьба – упорная S480-48-7h

Диаметр хвостовика:

1 – резьбовой участок; 2 – хвостовик: 40Х, 40ХН

Рисунок 26 – Схема установки нажимного винта

Гайка:

Диаметр и высота гайки:

D = (1,8…1,5) ∙ d₀; H = (0,95…1,1) ∙ D

Материал резьбы гайки: Бр.АЖ 9-4, АЖМЦ 10-3-1,5.

Момент потерь от винта состоит от потерь в винтовой паре в пяте и в резьбе:

где f_n – коэффициент трения в пяте;

α – угол подъёма винтовой линии (s – резьбы);

φ – угол трения;

d_п – наружный диаметр подпятникаия;

d_ср – диаметр средний.

Осевая нагрузка для быстроходных нажимных устройств:

Рисунок 26 – Схема уравновешивания валка

Осевая нагрузка для тихоходных нажимных устройств:

где Р – усилие прокатки.

Момент двигателя:

где М_ст – статический момент;

М_дин – динамический момент:

где J – момент инерции;

ε – угловое ускорение.

Мощность двигателя:

Уравновешивающее устройство

Грузовое уравновешивающее устройство.

Достоинства:

- простота и надёжность;

- позволяет перемещать на большую высоту;

- отсутствие насосной станции.

Недостатки:

- инерция контргрузов;

- сложность фундамента;

- шум;

- невозможность перемещения валка без нажимного устройства.

Гидравлическое нажимное устройство.

Достоинства:

- бесшумность;

- компактность;

- возможность перемещения валка без нажимного устройства;

- безинерционность.

Для обеспечения давления в гидроцилиндре применяются насосно-аккумуляторные станции. Основным элементом этих станций являются гидроаккумуляторы (воздушные).

Недостаток воздушного гидроаккумулятора: необходим компрессор (сосуд).

Недостаток грузового гидроаккумулятора: преодоление инерции контргрузов.

где а) гидроаккумуляторы грузового типа;

б) воздушные гидроаккумуляторы

Рисунок 27 – Схема гидравлического уравновешивания верхних рабочих и опорных валков при помощи аккумуляторов