Машины и агрегаты трубного производства

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Установки с автоматстанами существуют трех типов: малые, средние и большие. В состав автоматического стана входит рабочая клеть, главный привод, входная и выходная стороны, а также вспомогательное оборудование.

Рабочая клеть автоматического стана имеет две станины закрытого или открытого типов с общей съемной крышкой. Обе станины соединены между собой стяжными болтами и опираются лапами на плитовины, установленные на фундаменты. Станины открытого типа чаще используют в станах среднего и большого типоразмера.

Подушки рабочих валков литые из стали. Валки малых и средних автоматических станов отечественной конструкции находятся в четырехрядных конических роликовых подшипниках. Валки больших станов монтируют на текстолитовых вкладышах. Многие старые установки модернизированы и применявшиеся ранее подшипники скольжения, заменены подшипниками качения, которые позволяют повысить точность и стабильность настройки станов и, следовательно, точность труб. По высоте рабочие валки устанавливают при помощи нажимных винтов. Положение верхнего валка регулируют двумя нажимными винтами, которые вращаются от электродвигателя через 10 пвячные редукторы. На шлицевые концы винтов насажены червячные шес- 4 они, а бронзовые гайки нажимных винтов закреплены в расточках станины, установка нижних валков имеет аналогичную конструкцию, только для малых и средних станов привод осуществляется вручную и лишь для больших станов вращение передается от двигателя через редуктор. Уравновешивание верхних валков обычно грузовое (в старых конструкциях малых станов - пружинное).

Современные станы оборудуют механизмами для перевалки валков. С помощью этих механизмов валки извлекают из станины, для чего их приподнимают нижними нажимными винтами и под подушки вводят брусья, которые соединены с приводными рейками через цепную передачу и реечные шестерни. После отсоединения подушек от тяг грузового уравновешивания валки вместе с подушками извлекают через окна станины.

После каждого прохода оправку снимают со стержня, а трубу возвращают на переднюю сторону стана с помощью роликов обратной подачи, расположенных за рабочими валками и вращающихся в направлении, противоположном вращению рабочих валков. Наличие роликов обратной подачи является характерной особенностью автоматических станов. Для возврата трубы верхний валок несколько приподнимается, образуя увеличенный холостой калибр, а нижний ролик обратной подачи, поднимаясь, прижимает трубу к верхнему ролику. В результате труба (благодаря трению роликов о трубу) передается через увеличенный по высоте калибр рабочих валков на переднюю сторону стана. Привод обоих роликов осуществляется через универсальные шпиндели и цилиндрический зубчатый редуктор от электродвигателя постоянного тока с регулируемым числом оборотов.

Верхний ролик обратной подачи во избежание трения о трубы при рабочем проходе установлен несколько выше выходящей трубы и в процессе работы по высоте не регулируется. Нижний ролик находится на коромысле и во время прокатки трубы опускается. При передаче трубы на переднюю сторону стана нижний ролик с помощью пневматического цилиндра поднимается, прижимает трубу к верхнему ролику и вместе с ним сообщает трубе обратное движение.

Ролики обратной подачи, как и направляющие проводки заднего стола, бывают индивидуальными и групповыми. Групповые ролики состоят из двух половин, но в отличие от индивидуальных их длина соответствует длине бочки рабочих валков, а калибр - калибру на валках. В этом случае при переходе на прокатку труб в другом калибре необходимость в замене или перестановке роликов отпадает. Поэтому в современных станах используют только групповые ролики. Естественно, в однокалибровых клетях ролики также имеют один калибр.

Подъем и опускание верхнего валка на определенную величину осуществляются клиновым механизмом ( 5.2), наличие которого (также как и роликов обратной подачи) является характерной особенностью автоматических станов. Механизм состоит из сдвоеного клина, установленного между нажимным винтом и подушкой верхнего валка. Клин может перемещаться вдоль оси валков с помощью горизонтального пневмоцилиндра, укрепленного сбоку одной из станин. Известны клиновые устройства, работающие от электродвигателя через кривошипно-шатунный механизм. При введении клина между винтами и подушками верхнего валка последний перемещается вниз, устанавливая валки в рабочее положение. При выходе клина верхний валок

поднимается за счет действия уравновешивающего устройства. Подъем происходит на одну и ту же величину, достаточную ддя пропуска трубы на передний стол.

Работа клинового устройства автоматизирована, для чего имеются два фотореле на передней и задней сторонах стана. Поочередное и противоположное в своей последовательности засвечивание этих двух фотореле при продвижении горячей трубы с переднего стола на задний и обратно соответственно включает командные реле управления электродистрибуторами обеих полостей пневматического цилиндра клинового устройства.

Рабочие клети стана тандем отличаются от клетей автоматического стана отсутствием клинового механизма и роликов обратной подачи, т.е. отсутствием тех механизмов, которые предназначены для передачи труб на передний стол, так как в этих клетях такая передача не требуется. Отсутствие клинового механизма повышает жесткость клети и способствует получению труб повышенной точности.

Валки автоматических станов и станов тандем делают чугунными; для станов тандем иногда используют стальные валки с наплавленной поверхностью.

Для привода рабочих валков чаще всего используют двигатели постоянного тока, позволяющие регулировать скорость прокатки, хотя известны случаи применения

двигателей переменного тока (что характерно, как правило, для старых станов). Привод осуществляется через редуктор и шестеренные клети с помощью шпинделей и удлиненных зубчатых муфт. Станы тандем имеют безредуктор- ный привод.

Главная линия автоматического стана включает рабочую клеть, универсальные шпиндели, шестеренную клеть, предохранительный шпиндель, редуктор и двигатель ( 5.3).

Так как машинное время каждого прохода трубы не превышает 10... 12% обшего времени цикла прокатки, то для снижения динамики главной линии на ведушем валу одноступенчатого цилиндрического редуктора, иногда по обе стороны шестерни установлены маховики. Вращение редуктору от электродвигателя, как правило, постоянного тока с регулируемым числом оборотов передается через зубчатую муфту.

Входная сторона автоматического стана обеспечивает прием гильзы и подачу ее в клеть. Кроме того, на входной стороне внутрь гильзы вводят технологическую смазку. Между проходами осуществляется также кантовка гильзы.

В автоматических станах необходимо после каждого прохода заменять оправки, точнее убирать ее с линии прокатки для возврата трубы и установки оправки для последующей прокатки. В станах тандем замену оправки осуществляют по мере ее износа. Для выполнения всех этих операций имеются соответствующие механизмы.

Столы входной стороны всех станов являются стационарными и лишь для автоматических станов с многоручьевыми валками столы выполняют передвижными. Их перемещение производится в период подготовки к прокатке в новом калибре по рельсам реечным механизмом с таким расчетом, чтобы желоб входного стола оказался на оси того калибра, в котором предполагается прокатка. Поскольку гильзы на стол автоматического стана задают сбоку, то перед желобом устанавливают рычажный задерж- ник, работающий от пневмоцилиндра. Для боковой вьщачи прокатанных труб установлены круговые сбрасыватели, работающие от автономного электродвигателя.

На переднем столе стана малого типоразмера устанавливают задающе- кантующие фрикционные ролики, схема которых показана на  5.4. Вращение роликов производится от электродвигателя через конические передачи, а сближение или разведение их - от пневматического цилиндра через систему рычагов. Ролики имеют профилированный калибр. При сближении роликов труба получает поступательное движение и вследствие возникающего крутящего момента поворачивается так, что большая ось ее поперечного сечения оказывается всегда в вертикальном положении. Кантовка таким механизмом производится только перед вторым проходом; при первом проходе, когда задается круглая гильза, механизм только подает ее в калибр автоматического стана. Аналогичные кантователи устанавливают и в станах тандем.

На автоматических станах среднего и большого типоразмеров, когда гильза имеет значительно большую массу, задачу в валки осуществляют пневматическим толкателем с длинноходовым цилиндром. Головка толкателя перемещается по желобу переднего стола. Иногда на малых станах при первом проходе (особенно при прокатке нержавеющих труб), когда захват оказывается затрудненным, подачу гильзы в валки также производят толкателем.

Осевое перемещение гильзы в станах тандем осуществляется рольгангом вплоть до захвата задающе-кантующими роликами. Кроме того, на передней стороне стана размещен исчезающий упор для задержки гильзы при нарушении ритма прокатки. На стане тандем имеется также качающаяся решетка с перекладывателями для удаления с линии прокатки гильз, установленных перед исчезающим упором и при необходимости возврата гильз на рольганг. Эту же решетку используют при смене стержня оправки.

Одна из самых сложных операций при прокатке труб в автоматическом стане - смена оправок. В настоящее время имеются быстродействующие механизмы для выполнения этой операции, однако для станов среднего и большого типоразмеров эти механизмы работают не всегда надежно, и смену оправок на этих станах в основном выполняют вручную. Поэтому станы тандем, где замену производят только по мере износа оправок, имеют в этом отношении несомненное преимущество.

Одна из конструкций механизма установки оправок, применяющаяся на некоторых малых автоматических станах, предполагает использование оправок одно го диаметра на оба прохода. Предварительно оправку соединяют с наконечником, имеющим на конце направляющую головку; соединение резьбовое. Оправку с наконечником укладывают на наклонный лоток ( 5.5) и толкающей головкой, работающей от пневмоциливдра, она задается в очаг деформации, где и находится до момента подачи гильзы в валки. Затем толкающая головка опускается, а, когда заканчивается прокатка, оправка с наконечником опускается в лоток под действием собственной массы.

Выходная сторона автоматического стана состоит из ряда сменных проводок, направляющих движение трубы при выходе ее из валков, и удерживающая стержень от продольного изгиба. Обычно проводки выполняют групповыми  всех калибров валков, однако имеются станы и с индивидуальными проводками для каждого калибра. В конце заднего стола расположен упор для закрепления стержня, который вмонтирован в специальную траверсу.

На выходной стороне стана тандем ( 5.6) осуществляется осевая выдача гильзы. Конструктивно она похожа на выходную сторону прошивных станов. Комплекс механизмов обеспечивает удержание, центрирование и охлаждение стержня; регулирование осевого положения стержня с оправкой; прием трубы из валков и транспортирование ее от стана.

Стержень при снятии трубы удерживается от осевого перемещения механизмом перехвата рычажного типа. Упорно-регулировочный механизм предназначен для восприятия осевых усилий, регулирования положения оправки в очаге деформации и пропуска прокатанной трубы. Этот механизм состоит из станины и каретки. В корпусе каретки расположена упорная головка и замок. Перемещение каретки осуществляется от электродвигателя, а поворот головки и замка - от пневмоцилиндра.