Нажимной механизм стана 2000

 

 

 

 

 
СОДЕРЖАНИЕ

 

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕФЕРАТ ВВЕДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Назначение и сортамент продукции стана Техническая характеристика стана. Состав оборудования линии прокатного стана Описание конструкции рабочей клети и взаимодействия её механизмов при работе КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ        2.1 Конструкции механизмов уравновешивания валков        2.2 Механизм уравновешивания валков клети стана 2000 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ Расчет моментов и мощности прокатки Расчет прокатных валков Расчет гидравлического устройства для уравновешивания Расчёт подушек прокатных валков ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ СПЕЦИФИКАЦИИ

- 4 5 6 6   6   8 10 10 13 14 14 18 21 22 25 26 27

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка содержит 23 стр., 5 рис., 3 табл., 4 библ. источника. Графическая часть 4 листа формата А1.

В курсовом проекте рассмотрено описание конструкции и проведен проверочный расчет устройства уравновешивания валков прокатного стана 2000 (ОАО “Корпорация ВСМПО-Ависма”).

В проекте рассмотрено назначение и сортамент продукции стана, его техническая характеристика. Рассмотрен состав оборудования стана, выполнено описание конструкции прокатного стана, рабочей клети и взаимодействия его механизмов при работе. Приведены расчеты мощности прокатки, расчеты прокатных валков, расчеты гидравлического устройства уравновешивания валков, подушек

Проект содержит графическую часть, включающую чертеж участка прокатного стана 2000, чертеж черновой клети стана 2000 с поясняющими разрезами, сборочный чертеж устройства уравновешивания валков.

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В области обработки давлением цветных металлов и сплавов на основе титана и титановых сплавов прокатка имеет наиболее широкое применение. На предприятии ОАО «Корпорация ВСМПО-Ависма» прокатное производство сосредоточено в цехах № 3 и 16.

Прокатное производство представляет собой комплекс взаимосвязанных технологических переделов, определяющих качество прокатной продукции и технико-экономических показателей работы прокатных цехов.

Конкуренция на отечественном и мировом рынках продукции из титановых сплавов, повышение качества плоских титановых полуфабрикатов стала причиной конверсии производства и расширения спектра выпускаемых изделий.

Развитие технологии прокатки обусловливается потребностями промышленности. В соответствии с основными потребностями многочисленных отраслей промышленности в прокатной продукции необходимо: расширение типоразмеров прокатываемых изделий; использование новых сплавов и композитных материалов; повышение требований к качеству изделий; улучшение технико-экономических показателей (повышение производительности процесса и выхода годного металла, снижение энергосиловых параметров, трудоемкости, себестоимости и пр.).

В курсовом проекте рассматривается конструкция  прокатного стана 2000 (ОАО “Корпорация ВСМПО-Ависма”) и проводится проверочный расчет устройства уравновешивания валков.

 

 

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

1. Назначение и сортамент продукции стана

 

Двухклетьевой реверсивный стан 2000 горячей прокатки предназначен для горячей прокатки металлов и сплавов из заготовок (слябов). Сортамент плоского проката по толщине - горячекатаные плиты и листы толщиной 8…150 мм. Листы и плиты из титановых сплавов сертифицированы рядом зарубежных организаций и фирм «ТЮФ», «Аэроспасьяль», «Снекма» и др.

 

2. Техническая характеристика стана

Состав оборудования стана 2000

 

Горячая прокатка осуществляется в черновой клети стана Кварто 2000. Характеристика стана приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика прокатного стана

Тип стана	Мощность главного привода, кВт	Допустимое усилие на валки, МН	Допустимый момент прокатки		Скорость прокатки м/с
			Стальные валки, МН×м	Чугунные валки, МН×м
Черновая клеть Кварто 2000	5500	30,0	1,80	0,90	0,50..5,0

Для прокатки плит применяют реверсивные станы горячей прокатки Кварто 2000. Этот стан имеет две клети: черновую – четырехвалковую с эджерами и чистовую - четырехвалковую. Характеристика стана кварто 2000 представлена в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2 - Характеристика стана кварто 2000

Тип клети	черновая
Диаметр валков, мм рабочих          опорных	750 1400
Длина бочки опорных и рабочих валков, мм	2000
Допустимое усилие прокатки, МН	30
Мощность главного привода, кВт	5500
Максимальный момент прокатки, кНм	1800
Скорость прокатки, м/с	1 – 4,5

В состав черновой линии стана входит: нагревательная печь СРЗ20.80; транспортирующий рольганг; сама черновая клеть; транспортирующий рольганг за клетью; гильотинные ножницы усилием 2,2 МН.

Стан «2000» горячей прокатки по конструкции кварто-реверсивный, в его состав входят 2 линии: черновая и чистовая.

           Черновая клеть стана 2000 горячей прокатки предназначена для прокатки полос толщиной 5÷200 мм. 

         Технологическая   характеристика черновой клети 750/1400×2000 мм.

Обрабатываемый металл  - слябы кованые,  штампованные,  штампованно –катанные:

• толщина, мм  - до 330;
• ширина, мм  -   до 1750;
• длина, мм  - до 5000;
• масса, кг  -  до  6000.

Сортамент готовой продукции  -  листы и плиты:

• толщина, мм  -  6÷200;
• ширина, мм  -    600÷1700;

-    длина, мм     -    1000÷7000.

 

 

3. Описание конструкции стана и взаимодействия его

механизмов при работе

 

Двухклетьевой реверсивный стан 2000 горячей прокатки предназначен для горячей прокатки металлов и сплавов из заготовок (слябов).

Стан состоит из следующих основных узлов:

• роликовая электрическая печь;
• двухкамерная газовая печь с выкатным подом;
• механизм подъёмно-поворотный;
• вертикальная клеть;
• подводящий и отводящий рольганги;
• рабочий рольганг за  и перед рабочей клетью;
• подъёмно-поворотный стол; 
• рабочая клеть кварто 750/1400×2000;
• направляющие линейки;
• передаточное (шпиндельное) устройство;
• гильотинные ножницы с нижним резом усилием реза 2,2 МН, уборочным устройством и упором передвижным;
• листоукладчик.

Рабочая клеть является основным устройством прокатного стана, так как в ней осуществляется собственно прокатка металла.

Рабочая клеть каждого прокатного стана состоит из: двух станин, установленных на плитовинах, закрепляемых на фундаменте, валков с подушками и подшипниками, механизмов для установки и уравновешивания валков, валковой арматуры (проводок, устройств для охлаждения или нагрева валков и т.д.)

Литые станины установлены на две плитовины, опирающиеся на две сварные поперечины рамы. Каждая плитовина скреплена с фундаментом восемью анкерными болтами. Между собой станины соединены траверсами.

Диаметр рабочих валков 750 мм и длинна бочки 2000 мм, минимальный диаметр после переточки равен 700 мм. Валки изготовлены из стали марки 90ХМФ. Рабочие валки вращаются на четырёхрядных конических роликовых подшипниках (D=650 мм, d=440 мм, B=395 мм). Гидравлические цилиндры между подшипниками рассчитаны не только на уравновешивание верхнего рабочего валка, но и на выбор зазоров в подшипниках верхнего рабочего и опорного валков.

Диаметр опорных валков 1400 мм и длина бочки 2000 мм: минимальный диаметр после переточки равен1300 мм. Валки изготовлены из стали марки 90ХФ. Опорные валки вращаются на четырёхрядных конических роликовых подшипниках (D=1220 мм, d =750 мм, B=840 мм).

Наибольший раствор при новых валках равен 200 мм.

В окнах станин прикреплены направляющие планки, по которым перемещаются подушки верхнего опорного валка. Подушки нижнего опорного валка установлены неподвижно. Смена валков происходит через окна станины. Подушки опорного валка представлены собой П-образную раму, в которой установлены кассеты с подшипниками рабочего валка.

Уравновешивание верхнего опорного валка с подушками осуществляется гидравлическим цилиндром, при помощи двух траверс, на концы которой подвешены верхние подушки. Давление в системе гидроуравновешивания 100 атм (10 МПа).  

Рабочие валки приводятся от двигателя типа МП 7500-60 мощностью 5500 кВт и частотой вращения 60/120 мин-1 через шестерённую клеть и универсальные шпиндели. Наибольшее усилие на валки при прокатке равно 30 МН.

Нажимные винты с диаметром и шагом резьбы 560×48 мм приводятся от электродвигателя типа МП-82, мощностью 100 кВт, скоростью вращения 475 мин-1, соединены электромагнитной муфтой. Скорость установки винтов 1,95 мм/с. Крайнее верхнее положение винтов ограничивается командоаппаратом КА4658-5.

 

2  КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Конструкции механизмов  уравновешивания валков

Если тем или иным способом подушки верхнего валка были бы подвешены к концам нажимных винтов и установка верхнего валка происходила бы только перемещением винтов вверх и вниз, то возникли бы следующие отрицательные явления:

1) при холостом ходе стана под действием массы верхнего валка и его подушек между торцами нажимных винтов и их подпятников, а также в резьбе нажимной гайки обязательно образовались бы зазоры. При последующей задаче металла в валки возникали бы динамические нагрузки на шейки валка и на нажимные винты, которые сопровождались бы сильными ударами;

2) раствор между валками никогда не соответствовал бы требуемому обжатию вследствие неизвестной величины указанных зазоров.

Во избежание этих отрицательных явлений у всех рабочих клетей, предусмотрены специальные устройства для уравновешивания верхнего валка и его подушек. При помощи таких устройств подушки верхнего валка всегда плотно прижаты к торцам нажимных винтов и зазоры в соединениях шейки валка с нажимной гайкой не образуются.

Для уравновешивания верхнего валка с подушками применяют грузовые, гидравлические и пружинные устройства.

Грузовое уравновешивание применяют при перемещении верхнего валка на большую высоту (до 2000 мм на блюмингах и слябингах); конструкция этого устройства проста и оно надежна в эксплуатации. В то же время грузовому уравновешиванию свойственны следующие недостатки: инерция контргрузов большой массы вызывает динамические нагрузки в системе; расположение больших рычагов с контргрузами требует углубления и усложнения фундамента под рабочей клетью; невозможно осуществлять перемещение валка независимо от нажимного механизма.

Гидравлическое уравновешивание, применяют как при большом ходе верхнего валка (на обжимных станах), так и при небольшом растворе валков (на листовых станах). Оно не обладает указанными выше недостатками, свойственными грузовому уравновешиванию, работает бесшумно и без толчков, имеет небольшие габариты и легко управляемо при работе стана. В качестве рабочей жидкости применяют масло-водяную эмульсию или веретенное масло (в зависимости от климатических условий района, в котором расположен завод).

Недостатком этой системы является то, что для питания цилиндров уравновешивания необходима установка насосно-аккумуляторной станции. Однако во многих прокатных цехах такие станции имеются независимо от применения системы гидравлического уравновешивания (например, для гидропривода смены валков), поэтому указанный выше недостаток не является существенным.

На рисунке 2.1 приведено устройство гидравлического уравновешивания верхнего опорного валка четырехвалкового стана 2500 конструкции НКМЗ.

Устройство гидравлического уравновешивания верхнего опорного валка четырехвалкового стана 2500 конструкции НКМЗ