Манипулятор прокатного стана

 

Изобретение относится к области металлургии , а точнее к прокатному производству , и может быть использовано для совершенствования конструкции манипуляторов обжимных, толстолистовых и заготовочных прокатных станов. Цель - увеличение надежности и долговечности за счет уменьшения динамических нагрузок, возникающих при ударе линейки по раскату. При перемеилении раската 8 линейками 2, соединенными с приводом через и танги 4 и зубчатые рейки 3, возникает динамический удар. Т. к. линейки 2 и штанги 4 закреплены с помош.ью пластин 5, клиньев 6 и снабжены полостями, в момент соприкосновения раската с линейкой только часть энергии удара достигает тела штанги и распространяется в ней и приводе. Это снижает накопление усталостных трешин и повреждений в штанге. 4 ил. Ш сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1405932 А ) (5ц 4 В 21 В 39 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4162191/31 02 (22) 15.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (7l) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) А. Н. Савельев, В. С. Гаряшин, В. М. Новиков, А. Н. Савельев, Н. Л. Белоусов, В. Г. Бухтеев, В. Н. Савельев и Ю. А. Манский (53) 621.771.2.067 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 935149, кл. В 21 В 39/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 804035, кл. В 21 В 39/14, 1979. (54) МАНИПУЛЯТОР ПРОКАТНОГО

СТАНА (57) Изобретение относится к области металлургии, а точнее к прокатному производству, и может быть использовано для совершенствования конструкции манипуляторов обжимных, толстолистовых и заготовочных прокатных станов. Цель — увеличение надежности и долговечности за счет уменьшения динамических нагрузок, возникающих при ударе линейки по раскату.

При перемещении -раската 8 линейками 2, соединенными с приводом через штанги 4 и зубчатые рейки 3, возникает динамический удар. Т. к. линейки 2 и штанги 4 закреплены с помощью пластин 5, клиньев 6 и снабжены полостями, в момент соприкосновения раската с линейкой только часть энергии удара достигает тела штанги и распространяется в ней и приводе. Это снижает накопление усталостных трещин и поврежден и и в шта н ге. 4 ил.

1405932

Формула изобретения

Изобретение относится к металлругии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для совершенствования конструкции манипуляторов обжимных, толстолистовых и заготовочных прокатных станов.

Цель изобретения — увеличение надеж ности и долговечности путем уменьшения динамических нагрузок, возникающих при ударе линейки по раскату.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 -- сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4— сечение B --В на фиг. 2.

Манипулятор содержит привод 1 перемещения линеек 2, выполненный в виде зубчатых реек 3, штанг 4, пластин 5, клиньев 6, шестерен 7, обеспечивающий установку раската 8. Линейки 2, снабженные полостями 9, крепятся к штангам 4 через пластины 5, которые устанавливаются перпендикулярно штангам и опираются краями на рабочие поверхности 10 линеек, а средней частью— на рабочие поверхности 11 штанг, при этом рабочие поверхности линеек и штанг смещены на величину, равную площади их контакта. Пластины 5 фиксируются клиньями 6.

Зубчатые рейки 3 крепятся к штангам 4 также через пластины 5, за которыми напротив рабочих поверхностей 12 и 13 также выполнены полости 9, перекрывающие всю площадь контактов.

Манипулятор работает следующим образом.

От привода 1 усилие передается шестерне 7, входящей в зацепление с зубчатыми рейками 3. Далее через пластины 5, зафиксированные клиньями 6, усилие передается на штанги 4 и через пластины 5 на линейки 2. Перемещение штанг 4 с закрепленными на них линейками 2 производится до соприкосновения с раскатом 8, и в момент воздействия на раскат линейками происходит удар. Удар формирует волну напряжений с жестким фронтом, передаваемук от линейки манипулятора к штангам. Волна распространяется в теле линейки 2, достигает поверхности контакта с пластиной 5 и распространяется по пластине вследствие того, что фронт волны движется перпендикулярно главной оси пластины, являющейся волноводом, соединяющим линейку и штангу, а так как в направлении движения волны выполнены полости, то волна, отражаясь от стенок полостей, теряет часть своей энергии, прежде чем достигает штанги. Это снижает накопление усталостных повреждений в штанге, возникающих при прохождении фронта упругой волны. Аналогичная ситуация возникает и в соединении штанги 4 с рейкой 3. Вследствие наличия зазора в зацеплении зубчатой рейки 3 и шестерни 7, в момент соприкосновения линейки

50 с раскатом происходит удар шестерни о зубчатую рейку и возникает жесткая волна напряжений. Волна распространяется по рейке,достигает плоскости контакта с пластиной 5 и движется по ней, а так как фронт волны движется перпендикулярно главной оси пластины, только часть энергии достигает тела штанги и распространяется в нем.

Таким образом, установленные пластинчатые элементы снижают интенсивность волновых процессов в штангах. В этом случае максимальные локальные напряжения не превышают предел выносливости материалов, из которого изготовлены штанги, что исключает интенсивное накопление усталостных повреждений. Максимальные статические нагрузки при этом намного меньше допустимого предела выносливости и не могут служить причиной усталостного излома штанг.

Известная конструкция манипулятора используется на блюминге 1300. Манипулятор является наиболее нагруженным вспомогательным механизмом, предназначенным для кантовки, перемещения и правки раската, и особенно подвержен ударным нагрузкам.

При ударах в деталях манипулятора возникают волновые процессы, выраженные в виде упругих волн с высокой энергией.

Накладываясь, упругие волны создают зоны с повышенным напряжением, которые в сочетании со статической нагрузкой, наличием структуры дефектов и конструктивными неточностями вызывают возникновение и развитие усталостных трещин, что приводит к быстрому выходу из строя деталей манипулятора. Местом, наиболее подверженным динамическим процессам при работе манипулятора блюминга 1300, является головка тянущей и толкающей штанг, где наиболее часто возникают трещин и происходит излом. Для исключения излома необходимо сгладить динамические колебания системы и уменьшить локальные напряжения, возникающие в теле деталей манипулятора, что можно осуществить с помощью предлагаемой конструкции манипулятора с креплением линеек и зубчатых реек к штангам через пластины и выполнением полостей в теле реек, линеек и/или штанг. Это позволяет повысить надежность и долговечность манипулятора путем снижения локальных напряжений в наиболее нагруженных деталях и узлах.

Манипулятор прокатного стана, содержащий линейки, приИод перемещение линеек в виде штанг, на которых установлены зубчатые рейки, и взаимодействующих с ними зубчатых шестерен, клинья для крепления линеек на штангах, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и долго1405932 вечности за счет уменьшения динамических нагрузок, возникающих при ударе линейки по раскату, штанги снабжены пластинами, установленными перпендикулярно продольной осн штанг между рабочими поверхностями линеек и штанг, а также зубчатых реек и штанг, при этом в теле линеек, реек и/или штанг со стороны упомянутых рабочих поверхностей выполнены полости.

1405932

1Л

Ф

f(7

У

15

Составитель И. Скоробогатский

Редактор С. Лисина Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 3! 37/1 I Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4