Конструкции прокатных клетей

Специфической особенностью сортовых станов является наличие большого числа вариантов прокатных клетей в связи с выпуском широкого диапазона геометрической и раз­мерной номенклатуры, марочного сортамента и последующего назначения продукции.

Использование того или иного типа клетей обусловливается рядом причин: величиной усилий прокатки в каждой клети, скоростным, температурным режимами, производительностью стана. Кроме этого большое внимание уделяется металлоемкости клетей. В последние десятилетия при проектировании станов для производства стального мелкосортного проката наметилась устойчивая тенденция – применять предварительно напряженные и бесстанинные клети. Клети станинной конструкции в настоящее время применяют исключительно редко - в особых случаях.

Предварительно напряженные клети (ПНК) (рис.18) обладают достаточно высокой радиальной жесткостью, компактностью и относительно малой металлоемкостью.

В этих клетях массивные верхние и нижние подушки на каждой стороне валков стягивают стяжными болтами с силой, значительно превышающей максимальное давление металла на валки при прокатке. Эта предварительная нагрузка устраняет зазоры меду подушками и соединительными деталями.

Давление при прокатке передается непосредственно на подушки и стяжные винты, минуя многочисленные прокладки, нажимные винты, стаканы и т.п.

Раствор валков в ПНК регулируют двумя способами: грубое регулирование (при сборке клети) осуществляют изменением толщины прокладок, установленных между вехними и нижними подушками; тонкое регулирование - поворотом находящихся в расточках верхних подушек эксцентриковых втулок.

Вместе с тем, предварительно напряженные клети имеют ряд существенных недостатков. Для точной регулировки раствора валков в конструкции клети применяют эксцентриковые втулки, которые значительно уменьшают наружный диаметр радиальных подшипников, затрудняют подачу смазки. Кроме того, в ПНК процесс перевалки валков характеризуется повышенной трудоемкостью. Для ЛПА с более высокой производительностью рекомендуются и примененные на заводе ГУП ЛПЗ г.Ярцево бесстанинные клети типа «Red Ring».

На рисунке 20 представлен общий вид горизонтальной рабочей клети стана.

Клеть включает в себя узел валков 1, установленный и зафиксированный откидными болтами 3 на раме 2. В нижней части рама оснащена направляющими с Т-образным пазом для обеспечения возможности перемещения клети на плитовине.

Клеть устанавливается в направляющие плитовины и фиксируется гидрозажимами. Также на раме смонтирован механизм осевой регулировки валков. Он представляет собой двойную рычажную систему при помощи которой производится совмещение ручьёв верхнего и нижнего валков. Для каждого валка собран отдельный механизм осевой регулировки, поэтому валки могут перемещаться независимо друг от друга в осевом направлении.

Рабочие валки 2 установлены в подушках 3 и 4 на четырёхрядных цилиндрических роликовых подшипниках 5. Каждая пара подушек, верхняя и нижняя, собрана на винтах 6 и 7. Винты отличаются только направлением нарезки упорной резьбы. Винты вставлены в опоры 8 и 9 и зафиксированы от осевого перемещения стаканами 10 и 11. Винты имеют свободу вращения в опорах. На винты навёрнуты нажимные гайки с левой и правой резьбой 12 и 13, на которые через сферические опоры 14 опираются подушки. Гайки от проворота относительно подушек зафиксированы специальными шайбами-фиксаторами 15.

При одновременном вращении винтов в разных направлениях гайки перемещаются вдоль винта, сводя или разводя подушки симметрично относительно уровня прокатки. Зазоры в резьбе, а так же между подушками и гайками выбираются гидроцилиндрами плунжерного типа 16, вмонтированными в опоры узла валков.

Радиальная нагрузка во время прокатки через подушки и гайки замыкается на винтах. Осевые нагрузки на каждом валке воспринимаются сдвоенными радиально-упорными

шарикоподшипниками 17, установленными в корпусе 18 со стороны обслуживания клети. Сам корпус фиксируется рычагами механизма осевой регулировки валков.

Смазка подшипников качения – пластичная централизованная. Смазка поверхностей скольжения опор винтов и резьбы – пластичная закладная. Для синхронной работы винтов на их выходных концах смонтирован механизм установки раствора валков 1.

Узел рабочих валков клети представлен на рис.21.

Конструкция валкового узла вертикальной клети аналогична узлу горизонтальной. Для обеспечения возможности вертикального перемещения клети по стойке, с одной стороны рама оснащена направляющими с Т-образным пазом. В нижней части рамы установлено четыре ролика 4, на которых клеть выкатывается по горизонтальным направляющим стойки при перевалке.

Наиболее широко используемая арматурная сталь для железобетонных конструкций является одним из видов проката, объемы производства и потребление которого возрастают наряду с требованиями к его качеству.

В связи с этим одной из основных задач современного сортопрокатного производства является обеспечение максимальной экономии металла за счет снижения отходов на переделах и уменьшения размеров допусков на размеры прокатной продукции.

Благодаря применению клетей бесстанинной конструкции, обеспечивается выпуск продукции широкого сортамента по суженным допускам. При этом себестоимость 1 тонны продукции приблизительно в 1,15 раза дешевле по сравнению с аналогичным объемом продукции, полученной традиционным способом. В данном случае на снижение себестоимости оказывают влияние не только низкие капитальные затраты, но и меньшие расходы по переделу. На заводах применяют также горизонтальные и вертикальные клети с консольной установкой валков, клети картриджного типа и трехвалковые.

Бесстанинные напряженные клети картриджного типа PRD (Prestressed Regid Design) характеризуются компактностью, прочностью и простотой обслуживания. Такие клети могут принимать различные конфигурации (рис.23).

Станины вместе с редукторами могут поворачиваться на 90°, превращая клеть из вертикальной в горизонтальную или обратно за несколько минут.

В сортовых и проволочных станах успешно применяются редукционно-калибрововочные блоки (RSB - Reducing and Sizing Block) c трехвалковыми клетями (рис.24).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Материал

Низкоуглеродистая сталь, предел текучести 300 – 500Н/мм².

Исходная заготовка

Полосовой материал, отожжённый, мягкий.

Максимальная толщина – 6,0мм,

Максимальная ширина – 50,0мм,

Максимальная длина – 3000,0мм.

Готовый профиль

Плоская лента.

Минимальная толщина – 1,0мм,

Максимальная ширина – 50мм,

Допуск по толщине – ±5мкм.

Энергопитание

Питающее напряжение: 380В, 50Гц +/- 5 %,

Вспомогательное напряжение: 230В, 50Гц,

Передача сигнала/клапан: 24В постоянный ток,

Питание со стороны заказчика: 30кВА при 380В.

Исполнение согласно директивам CE.

Условия окружающей среды

Температура окружающей среды: мин. 10°C / макс. 40° C

Максимальная влажность воздуха: 85%

Образование конденсата не допускается.

Общие технические характеристики прокатного стана 

Скорость прокатки: 25 м/мин,

Рабочее направление: реверсивный режим,

Максимальное усилие прокатки: 40тс,

Мощность привода 40кВт.

ОБЪЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1 шт    Столы на входе и выходе для полосового материала

1 шт    Прокатная клеть – двухвалковый комплект с регулировкой зазора

1 шт    Опора

1 шт    Защитный кожух

1 шт    Электрошкаф

1 шт    Пульт управления

1 шт    Устройство для перевалки валков

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ОПИСАНИЕ

Двухвалковая прокатная клеть. 

Диаметр валков – 200 мм 

Длина бочки валка – 160 мм 

Максимально допустимое усилие прокатки – 400 кН

Время перевалки – примерно 45 мин.

- цельные валки из нежаростойкой стали

- твердость бочки валка HRC 62±1

- шлифовка валков возможна до диаметра 180 мм

- быстроразъемное соединение с карданным валом высокой производительности

Клеть оснащена следующим оборудованием: 

- прокатная клеть из стали,

- комплект валков с подушками,

- подушки с подшипниками скольжения и уплотнительными кольцами,

- предварительный изгиб валков с помощью комплекта пружин,

- 2 сервопривода для регулирования зазора между валками, также возможен перекос верхнего валка,

- встроенный датчик абсолютных значений для накопления/регистрирования перемещений с точностью настройки до 0,001мм,

- цифровая индикация регулировки зазора между верхними валками с визуализацией,

- учет актуального размера валков после их замены и калибровки клети. 

Устройство для перевалки валков:

- Тележка для облегчения завалки и вывалки валков

Электрооборудование

- преобразователи частоты для всех вышеуказанных компонентов и системой управления Siemens

- все линии, идущие от разделительного шкафа/пульта и панели управления, выведены на клеммы.

Пульт управления

Подвесная панель управления

 - визуализация для управления установкой на PC,

 - сохранение данных процесса; уже внесенные параметры процесса можно получить в любое время,

- клавиатура и консоль управления для ввода команд и отображения,

- возможность сохранения различных программ прокатки.

Монтаж, ввод в эксплуатацию и обучение

Шеф-монтаж, ввод в эксплуатацию и обучение: 6 рабочих дней в неделю, 10-часовой рабочий день,.