Конструирование машин для металлургических процессов

- крайнее левое положение:

валок № 7 находится на месте валка № 3 (см. выше), валки  № 8,9,10 находятся на горизонтальном участке, а валки № 6,5,4,3,2,1 находятся  на участке плавного разгиба.

Возможно, что в этом случае не понадобятся отдельные  пары неприводных валков на участке  плавного разгиба.

Пояснения к рис.35

Нижний валок приводной, установлен стационарно в нижней части окна станины. Валок опирается  на подушки через сферические  двухрядные роликоподшипники. Подушки могут вводиться сверху в окно станины и выводиться с помощью крана. Подшипники смазываются пластической смазкой с помощью автоматической системы. Внутренняя поверхность валка охлаждается водой. Контроль протока воды осуществляется визуально по открытой струе.

Верхний подвижный валок  как и нижний имеет подушки  с роликовыми двухрядными сферическими подшипниками и подушки соединены  между собой траверсой. В траверсу упирается гидроцилиндр прижима  валка к заготовке. С целью  выборки зазоров траверса с валком уравновешена с помощью двух витых цилиндрических пружин, которые через стаканы соединены с траверсой шарнирно.

Коэффициент переуравновешивания  – 1,2. Валок имеет охлаждение внутренней поверхности. Станина представляет собой рамную сварную конструкцию, составленную из толстых листов.

Станина не имеет внутреннего  охлаждения. Защита от поступающего тепла  осуществляется с помощью водоохлаждаемых  экранов, охватывающих заготовку с 4-х сторон в пространстве между  валками.

По рис.36 видно, что конструкция перетяжелена и требует некоторого разрежения. Вероятно целесообразно увеличить расстояние между парами валков до 900 мм, уменьшив общее количество пар до 9.

По сформулированной ранее концепции ТПУ должно обладать высокой надежностью в эксплуатации. Этого можно достичь, обеспечив конструкции высокую прочность, жесткость и свободное пространство для осмотра и ремонта.

Последнее качество можно  получить уменьшив число ручьев с 4-х  до 3-х, что позволит увеличить расстояние между ручьями, т.к. расстояние по крайним ручьям останется неизменным.

Уменьшение ручьев возможно, т.к. у нас теперь есть инструмент влияния на качество заготовки при  увеличении скорости разливки (мягкое обжатие).

Конкретно для заготовки  сечением 300х360 расстояние по ручьям:

 

 

существующее                                                предлагаемое

                                                                                                                             2550            2550

         1700      1700     1700

 

 

 

Рис.35 Расстояние по ручьям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

                                                                                                                          

 

 

 

Рис. 36 Тянущеправильное устройство для технологии мягкого  обжатия

                                                                                                                                                         

                                                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначение:

1 – станина

2 – гидроцилиндр прижима

3 – верхний валок  (с траверсой)

4 – крышка

5 – нижний валок  (с подушками)

6 – пружины уравновешивания  верхнего валка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует учесть, что для  получения качественной макроструктуры рельсовой стали максимальная скорость разливки реализуется с применением технологии мягкого обжатия.

Длина жидкой лунки (фазы) по самой современной методики

- м/мин

- время затвердевания 

, где К-коэффициент затвердевания 

К=27.4 (низкоуглеродистые стали)

К=26.5 (высокоуглеродистые стали)

                     b(мм)

Указанные значения К  относятся скорее к слябу, чем  к блюму.

Для блюма (среднеуглеродистые стали) можно принимать 

К=29.12   на основании опытных данных по вертикальной башенной машине, поставленной  в 1972г. В Югославию и Турцию, пущенную в эксплуатацию в 1976г. и находящейся в эксплуатации по настоящее время.

 

 

 

+24.0

 

                       +10.0

                                    +8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.11 Компоновка привода  ТПУ

 

Выбираем приводными нижние валки, т.к. они установлены стационарно  и привести их во вращение проще, чем  подвижные верхние валки.

Количество приводных валков определим  из соображений целесообразности: по условиям “ продавливания ” сердцевины заготовки необходимо усилие прижима  верхнего валка к заготовке 60 т. Если все валки приводные, то суммарное  усилие прижима равно: 60 х 9 = 540 т . Такое усилие обеспечит тяговое усилие ТПУ на затравке равное:

 

F_тяг = 540 х f =540 x 0,12 = 64,8 т,

 

где f = 0,12 – коэффициент трения валка по затравке;

В последующих страницах будет  на примере показано определение  величины усилия вытягивания, а на данном этапе можно сказать, что усилие это избыточно, т.к. затравка, которую надо удерживать в начале разливки валками ТПУ, весит не более 11 т. Исходя из естественного желания уменьшить число приводных роликов, и в то же время  не лишая себя возможности снизить усилие прижима (например, для малоуглеродистых сталей), примем количество приводных роликов 6 и расположим их таким образом:

         

Рис.40 Схема  расположения приводных валков ТПУ

Следующий шаг – определение  количества электродвигателей для вращения

6-ти приводных валков.

Заметим, что суммарная  мощность двигателей останется постоянной независимо от количества приводов, но уменьшение количества электродвигателей  облегчит компоновку привода.

Исходя из сказанных соображений  и минимального влияния прокатки в валках на привод спаренных валков, примем схему: привод двух валков от одного электродвигателя.

Схема и компоновка привода показаны на рис. 41, 42, 43.

Определим необходимое передаточное отношение планетарного редуктора:

Диаметр бочки валка – D_б = 450 мм.

          Скорость  разливки – V_р = 0,7 м/мин.

Скорость вращения двигателя (ном.) – n = 750 об/мин.

 

Скорость вращения валка:

                                         

n_в = = = 0,495 об/мин

 

i_ред  = = 1515                                      

Получили высокое передаточное отношение, для реализации которого целесообразно применить комбинированный  планетарно – цилиндрический редуктор, т.к. в чисто планетарной схеме кпд будет низкий.

 

Пояснение к рисункам 41, 42, 43.

 

Крутящий момент на приводные валки  передается через синхронизатор, в  котором скомпонованы две силовые  линии, отстоящие друг от друга по вертикали на 500 мм. Каждая  силовая  линия  состоит  из  3-х  зубчатых  колес, одно из которых является паразитным. С редуктором и двигателем в каждой силовой линии соединены крайние зубчатые колеса. Такое решение позволяет получить компактную конструкцию привода, простую в изготовлении и надежную в эксплуатации, что и требуется по сформулированной ранее концепции конструкции машины.

Привод нижнего валка ручья  №2 осуществляется через шестеренный  блок, навешиваемый на хвостовик валка, для чего верхнее зубчатое колесо этого блока выполняется полым.

Крутящий момент шестеренному блоку  от синхронизатора передается с помощью  промежуточного вала, который соединяется  с шестернями шестеренного блока  и синхронизатора с помощью сферически – зубчатых муфт, вмонтированных в  эти шестерни.

Для пропуска промежуточного вала через  первый ручей, в конструкции станины  ТПУ первого ручья предусмотрена  специальная полость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.41 Тянуще –  правильное устройство для технологии мягкого обжатия 

 

(Схема привода)

1. Валок приводной (нижний)

2. Валок не приводной  (нижний)

3. Синхронизатор (на  два ручья)

4. Редуктор

5. Электродвигатель

6. Муфты

7. Редуктор и электродвигатель  ручья №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.42 Тянуще –  правильное устройство для технологии мягкого обжатия

 

(Схема привода ручья  №2)

 

8-шестерённый блок

9-промежуточный вал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439__Char" style=" font-size: 14pt; font-weight: bold; tex