Виткоукладчик моталки круглых профилей

Полезная модель относится к металлургической промышленности, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано в конструкциях моталок Гаррета с вращающимся бунтом, установленных в линии мелкосортного стана. Виткоукладчик моталки круглых профилей мелкосортного стана выполнен в виде направляющей трубы с механизмом ее перемещения относительно бунта. Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении стойкости виткоукладчика и качества намотки бунта. Для этого на выходном конце направляющей трубы закреплен неприводной ролик, на бочке которого выполнен врез трапециевидной формы со скругленными углами при меньшем основании. При этом угол наклона боковых стенок трапеции к оси ролика 75-83 градусов, а радиус округлений составляет 0,6-2,0 радиуса сматываемых профилей. 1 з.п. ФПМ и 2 илл.

Полезная модель относится к металлургической промышленности, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано в конструкциях моталок Гаррета с вращающимся бунтом, установленных в линии мелкосортного стана.

Известна конструкция виткоукладчика моталки прокатного стана, содержащая втулку и заключенную в нее укладочную трубу с приводом вращения втулки с трубой, с трехмерно искривленным вспомогательным отрезком, выходной конец которого при вращении очерчивает кольцевую траекторию движения [1].

Недостаток известного устройства состоит в том, что выходной конец вспомогательного отрезка укладочной трубы при взаимодействии со сматываемой полосой, выходящей из него, подвержен интенсивному износу. Это снижает стойкость виткоукладчика и качество намотки бунта.

Известен также виткоукладчик моталки круглых профилей мелкосортного стана с вращающимся при намотке бунтом. Моталка размещена в линии мелкосортного прокатного, содержит приводной барабан и подвижные ролики виткоукладчика, установленные на противоположных плечах шарнирного параллелограмма, со средствами упругого прижима роликов к наматываемому бунту [2].

Недостатки известного виткоукладчика состоят в том, что он не обеспечивает равномерную послойную укладку витками прокатанных круглых сортовых профилей на барабан моталки. Это снижает стойкость виткоукладчика и качества намотки.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является виткоукладчик моталки круглых профилей мелкосортного стана, выполненный в виде изогнутой направляющей трубы, соединенной с подводящей трубой

внутри полого приводного вала, с механизмом ее перемещения (вращения) относительно бунта [3].

Недостатки известного устройства состоят в низкой стойкости направляющей трубы, взаимодействующей с наматываемым профилем, а также в скручивании наматываемого профиля относительно его продольной оси. Это является причиной снижения качества намотки бунта.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении стойкости виткоукладчика и качества намотки бунта.

Для решения поставленной задачи в известной конструкции виткоукладчика моталки круглых профилей мелкосортного стана, выполненной в виде направляющей трубы с механизмом ее перемещения относительно бунта, согласно предложению, на выходном конце направляющей трубы закреплен неприводной ролик, на бочке которого выполнен врез трапециевидной формы со скругленными углами при меньшем основании и с углом наклона боковых стенок трапеции к оси ролика 75-83 градусов, при этом радиус округлений составляет 0,6-2,0 радиуса сматываемых профилей.

Сущность полезной модели состоит в следующем. Сматываемый в бунт профиль в предложенном виткоукладчике направляет и удерживает неприводной ролик с врезом регламентированной формы и размеров. Благодаря этому достигается самоцентрирование сматываемых круглых профилей широкого размерного сортамента (с радиусами, отличающимися в несколько раз), исключается контакт сматываемых профилей с неподвижными элементами виткоукладчика. Благодаря этому повышаются стойкость виткоукладчика и качество намотки бунтов. Точное позиционирование круглых профилей, сбегающих с профилированного ролика, позволяет производить равномерную укладку витков на барабан моталки или на нижележащий слой намотки строго по винтовой линии. Это дополнительно повышает качество намотки бунта.

Экспериментально установлено, что при углах наклона боковых стенок трапеции к оси ролика менее 75 градусов имеют место скольжения круглых

профилей вдоль стенок вреза, что снижает стойкость виткоукладчика и качество намотки бунтов. Увеличение углов более 83 градусов приводит к сужению размерного сортамента сматываемых круглых профилей, увеличивает усилие намотки и силовые нагрузки на виткоукладчик, что снижает его стойкость.

При радиусе R округления углов при меньшем основании трапеции менее 0,6 от радиуса r сматываемых профилей (R<0,6·r) имеет место локальный неравномерный износ контактных поверхностей ролика; это снижает стойкость виткоукладчика. В случае, когда R>2,0·r, ухудшаются условия для удержания сматываемого круглого профиля роликом с трапециевидным врезом. В результате снижается качество намотки бунта.

На фиг.1 в плане в плане показан виткоукладчик с моталкой; на фиг.2 - ролик виткоукладчика в разрезе, вид спереди.

Виткоукладчик состоит из направляющей трубы 1, которая посредством шарниров 2 закреплена на основании моталки. На входной стороне трубы 1 посредством электросварного соединения закреплена воронка 3 улавливания переднего конца полосы. На выходной стороне трубы 1 закреплен роликодержатель 4 в виде двух пластин с оппозитно расположенными отверстиями, сквозь которых пропущена и закреплена ось 5. На ось 5 посажен с возможностью вращения ролик 6. Сматываемый профиль 7 круглого сечения проходит внутри трубы 1, выходная сторона которой обращена к секционированному барабану 8 моталки. Барабан 8 моталки механически связан с приводным электродвигателем. На барабане 8 моталки формируется бунт 9 из сматываемого профиля 7.

Труба 1 виткоукладчика соединена с гидравлическим цилиндром двойного действия (на фигуре не показан), который обеспечивает повороты трубы 1 в шарнире 2 в вертикальной плоскости, и, следовательно, перемещение вверх и вниз выходной стороны трубы 1 с роликом 6 по высоте секционированного барабана 8 моталки.

Устройство работает следующим образом. На мелкосортном стане 250 производят прокатку круглых стальных профилей 7 с радиусом r=8,0 мм. Намотку прокатанных профилей в бунты осуществляют с использованием моталок Гаррета (с вращающимся бунтом). Ролик 6 виткоукладчика имеет врез трапециевидной формы со скругленными углами. Наклон боковых стенок трапеции к оси ролика =79 градусов, радиус скруглений углов R=10,0 мм, то есть R=l,25·r.

Передний конец круглого профиля 7 проталкивают в воронку 3, которая направляет его во внутренний канал трубы 1. На выходной стороне трубы 1 передний конец профиля 7 проходит по трапециевидному врезу на нижней стороне ролика 6 и закрепляется на барабане 8 моталки в нижней его части. Барабан 8 моталки приводят во вращение с помощью электродвигателя и осуществляют намотку бухты 9. При этом ролик 6 вовлекается во вращение вокруг оси 5 движущимся по его нижней стороне профилем 7. Ролик 6 удерживает профиль 7 от неконтролируемого подъема вверх по барабану 8 моталки. Необходимый для плотной смотки мотка шаг намотки определяется перемещением ролика 6 за один оборот барабана.

По мере намотки мотка 9, с помощью гидроцилиндра двойного действия производят поворот трубы 1 в шарнирах 2 относительно оси O-O ₁, что сопровождается плавным подъемом выходной стороны трубы 1. При этом также происходит подъем закрепленных на трубе 1 роликодержателей 4, оси 5 и ролика 6. В результате вертикального перемещения ролика 6 осуществляется плотная укладка витков бунта 9.

При достижении крайнего верхнего положения ролика 6, гидроцилиндр двойного действия реверсируется. Труба 1 начинает поворачиваться в шарнирах 2 в противоположную сторону. При этом роликодержатели 4 с осью 5 и роликом 6 перемещаются вниз с регламентированной скоростью, благодаря чему достигается плотная укладка витков сматываемого профиля 7.

Циклы подъема и опускания ролика 6 виткоукладчика повторяют по мере заполнения слоев намотки до полного окончания смотки всего профиля

7. Благодаря применению предложенной конструкции достигается повышение стойкости виткоукладчика и качества намотки бунта (табл.).

Таблица.

Конструктивные параметры виткоукладчиков и их эффективность

№ п/п	R/r	, угловых градусов	Стойкость виткоукладчика,тыс. т проката	Колич. мотков с некачественной смоткой, %
1.	0,5	74	170	6,1
2.	0,6	75	300	0,2
3.	1,25	79	310	0,1
4.	2,0	83	300	0,2
5.	2,10	84	225	5,5
6.	--	--	155	9,9

Из таблицы следует, что использование предложенного устройства (варианты №2-4) обеспечивает повышение стойкости виткоукладчика и качества намотки бунта. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5) стойкость виткоукладчика снижается, увеличивается количество мотков с некачественной смоткой. Также более низкие стойкость виткоукладчика и качество смотки бунта имеют место при использовании прототипа (вариант №6).

В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного устройства принят виткоукладчик по прототипу. Использование предложенного виткоукладчика обеспечит повышение рентабельности производства круглого профильного проката на мелкосортном стане 250 на 0,5-0,7%.

Литературные источники, использованные

при составлении описания полезной модели:

1. Заявка на изобретение №95106502 (РФ), МПК В21С 47/00, 1996 г.;

2. Заявка на изобретение №2005141424 (РФ), МПК В21С 47/00, 2006 г.;

3. Целиков А.И. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов, том 3, М., металлургия, 1981 г., с.412-414 - прототип.

1. Виткоукладчик моталки круглых профилей мелкосортного стана, выполненный в виде направляющей трубы с механизмом ее перемещения относительно бунта, отличающийся тем, что на выходном конце направляющей трубы закреплен неприводной ролик, на бочке которого выполнен врез трапециевидной формы со скругленными углами при меньшем основании.

2. Виткоукладчик по п.1, отличающийся тем, что угол наклона боковых стенок трапеции к оси ролика 75-83 градусов, при этом радиус округлений составляет 0,6-2,0 радиуса сматываемых профилей.