БАРАБАННЫЕ МОТАЛКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПОЛОСЫ Назначение моталок

Гидравлические и гидромеханические нажимные механизмы

В процессе прокатки толщина выходящей из валков полосы непрерывно изменяется вследствие непостоянства толщины под­ката при входе в валки, механических свойств полосы по длине рулона, условий смазки валков и полосы и т. п. Для определения толщины полосы и ее изменения (разнотолщинности) на стане перед и за валками устанавливают летучие микрометры (контакт­ные и бесконтактные толщиномеры) различного типа (индуктив­ные, рентгеновские и др.). Изменение толщины полосы можно также фиксировать косвенным способом путем измерения усилия прокатки месдозами, установленными под нажимные винты (или под подушки нижнего валка).

Показания (электрические сигналы датчиков измерения тол­щины) этих приборов можно использовать в системах автомати­ческого регулирования толщины (САРТ) полосы в процессе про­катки с целью снижения продольной и поперечной разнотолщин­ности.

Нажимные винты и гайки

Нажимной винт воспринимает усилие, приходящееся на одну шейку валка при прокатке, и передает его через нажимную гайку станине. Поверхности трения (пяте нажимного винта) придана сферическая форма для лучшей самоустановки подушки с подшип­ником по оси нажимного винта.

Гайки нажимных винтов — наиболее быстроизнашивающиеся детали. Их изготовляют из литой бронзы марок БрАЖ9-4 и БрАЖМц 10-3-1,5.

Устройство осевой установки валков

Для совмещения осей калибров валков при настройке сортового стана валки уста­навливают в осевом направлении.

В зависимости от частоты подъема верхнего валка, типа подшипников валков и других факторов применяют несколько способов осевой регулировки валков.

На непрерывных сортовых станах для осевой установки валков используют рычажное устройство (рис. V.30). При вращении гайки 1 резьбовые тяги 2 и 3 (одна с левой резьбой, другая с правой) раздвигаются или, наоборот, смыкаются и поворачивают рычаги 4. Рычаги 4 лапами удерживают подушку 5 за заплечики и при вращении перемещают ее в требуемом направлении. Предел регулирования валка в осевом направлении ±10 мм.

Рабочий валок фиксируют установочным механизмом только с одной непри­водной стороны, где имеется доступ к механизму. Со стороны привода клети механизм осевой регулировки не устанавливают.

Устройство для осевой регулировки валка спаренное: одно предназначено для смещения валка в одном направлении, например в сторону привода, другое — в обратном. Осевая регулировка валков осуществляется на стенде при настройке клети, а также в линии прокатки, когда по каким-либо причинам (неравномерная выработка калибров валков, произвольное смещение валков) нарушено заданное сопряжение ручьев.

1. СТАНИНЫ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ

Характеристика станин

Станины рабочей клети — самые ответственные детали прокат­ного стана. В них монтируют подушки валков стана, а также дру­гие устройства и механизмы, обеспечивающие заданную точность прокатки и производительность стана. Все усилие прокатки вос­принимается станинами. Поэтому при конструировании и изготов­лении станин особое внимание уделяется их прочности и жесткости.

По конструкции станины делят на две группы: закрытого и открытого типа ^х.

Станина закрытого типа представляет собой литую массивную жесткую раму; в середине ее сделано окно для установки в нем подушек валков, внизу станина имеет приливы (лапы). В приливах предусмотрены отверстия для болтов, которыми станину крепят к плитовинам.

Станины этого типа, как более прочные и жесткие, применяют в рабочих клетях блюмингов, слябингов, тонколистовых станов горячей и холодной прокатки и иногда заготовочных и сортовых станов.

Станина открытого типа состоит из двух частей: собственно станины и крышки. Крышку скрепляют со станиной болтами и клиньями, устанавливаемыми с затяжкой.

Эти станины характеризуются меньшей жесткостью по сравне­нию со станинами закрытого типа, однако они дешевле в изготов­лении и позволяют осуществлять перевалку валков непосред­ственно краном (вверх) при снятой крышке. Станины этого типа применяют в клетях сортовых и рельсобалочных станов.

Размеры станин определяются возможностью размещения в окне станины подушек валков и конца нажимного винта, а также требуемой прочностью и жесткостью.

Верхнюю и нижнюю части станин называют поперечинами (в станинах открытого типа верхней поперечиной является крышка), а боковые — стойками.

Сечение стоек делают обычно двутавровым или прямоуголь­ным. Стойки прямоугольного сечения легче отливать, вследствие чего их чаще применяют, особенно для четырехвалковых станов.

На рис. V.35 показан узел станин рабочей четырехвалковой клети стана 2500 конструкции НКМЗ. Сечение стоек станин пря­моугольной формы. Станины — закрытого типа, соединены между собой траверсами внизу и вверху. С внутренней стороны стоек станины прикреплены направляющие планки для подушек опор­ных валков. Масса каждой станины 130 т. Общая масса станин в сборе с плитовинами и траверсами 312 т.

5. ШПИНДЕЛИ

Характеристика шпинделей

Шпиндели предназначены для передачи валкам рабочей клети вращения и крутящих моментов от шестеренной клети или не­посредственно от главных электродвигателей. На прокатных станах применяют шпиндели двух основных типов: универсальные шарнирные и зубчатые.

Конструкции шпинделей

Большое распространение в прокатном производстве получили универсальные шпиндели с шарниром трения скольжения, отли­чающиеся высокой прочностью шарнирных элементов и ком­пактностью.

По принципу шарнира Гука дости­гается благодаря возможности поворота в двух перпендикулярных плоскостях относительно оси расточки головки шпинделя и оси сухаря

Недостатки универсальных шпинделей усугубляются при вы­соких скоростях работы, характерных для современных прокатных станов. Все это побуждает изыскивать более рациональные кон­струкции шарниров.

В последнее время широкое распространение получили уни­версальные шпиндели с шарнирами на подшипниках качения (по типу карданных валов автомобилей).

Конструкция шпиндельных устройств на подшипниках каче­ния для прокатных станов, имеет по сравнению с известными следующие особенности: углы перекоса шарнирных муфт могут изменяться в широких пределах; стойкость подшипниковых узлов достаточно высока; шпиндели легко и быстро соединяются с про­катными валками; в подшипниковых узлах удерживается смазка; шпиндели центрируются и просты в эксплуатации.

Большая грузоподъемность подшипниковых узлов достигается благодаря рациональной конструкции шарнирных муфт: подшип­никовые узлы расположены у наружной поверхности муфты, благодаря чему удается установить мощные подшипники.

Используют также зубчатые шпиндели, включающие, помимо обычной зубчатой муфты и промежуточного вала, предохрани­тельную муфту со срезными болтами. Однако некоторые кон­струкции муфт не обладают достаточной работоспособностью. Причина этого заключается в низкой точности установки срезных болтов. Кроме того, срезные болты воспринимают радиальные усилия от массы промежуточной части шпинделя и усилия, воз­никающие в зубчатом зацеплении муфты из-за неточности изго­товления и неконцентричности установки. На практике это при­водит к смятию срезных болтов и частой замене их (каждые сутки или смену) независимо от режима работы стана.

6. МУФТЫ ГЛАВНОЙ ЛИНИИ

Муфты главной линии рабочей клети предназначены для соеди­нения валов главных электродвигателей с шестеренными валками или с ведущими валами редукторов, а также ведомых валов с ше­стеренными валками.

Благодаря простоте конструкции и возможности передачи больших крутящих моментов (до 3 МН-м) при некотором перекосе валов самое широкое применение в прокатных станах получили зубчатые муфты.

В зависимости от назначения и конструкции зубчатые муфты разделяют на два типа (рис. V.86):

1) муфты для непосредственного соединения цилиндрических концов валов (типа МЗ);

1) муфты для соединения валов посредством промежуточного вала (типа МЗП).

В зависимости от технологии изготовления зубчатые муфты разделяются на кованые и литые.

Полумуфты (обоймы) по цилиндрической поверхности впадин в зубьях опираются на сферическую поверхность выступов зубьев втулок (радиальный зазор весьма незначителен). Сечение зубьев втулки — прямолинейной или эллиптической (бочкообразной) формы. Муфты с внутренним зубчатым зацеплением допускают реверсивное вращение валов.

Достоинством зубчатых муфт является то, что они могут пере­давать большие крутящие моменты при наличии перекоса валов до 0° 30' и при радиальном смещении осей валов от 1 до 10 мм.

Опыт эксплуатации зубчатых муфт показывает, что наряду с достоинствами (простота конструкции, компенсирующие свойства при перекосах валов) они имеют также недостатки: необходимость частой заправки смазкой, динамические нагрузки при выборе боковых зазоров в зубьях при реверсивной работе, ненадежность узлов уплотнения, сложность технологии изготовления.

7. ШЕСТЕРЕННЫЕ КЛЕТИ И РЕДУКТОРЫ

Шестеренные клети предназначены для разделения крутящего момента, получаемого от главного двигателя, и привода валков стана. Шестеренные клети предусмотрены во всех прокатных станах, за исключением станов с индивидуальным приводом валков, осуществляемым непосредственно от двух двигателей (большие блюминги, слябинги и в некоторых случаях толсто­листовые. четырехвалковые станы).

Во всех шестеренных клетях приводной от главного двигателя является нижняя шестерня (за исключением трехвалковых сорто­вых станов, в которых приводной иногда делают среднюю ше­стерню).

Шестерни шестеренной клети часто называют шестеренными валками.

Диаметр начальной окружности шестерен шестеренной клети зависит от диаметра валков стана и наибольшего расстояния между ними при прокатке. Так как высота подъема верхнего валка в процессе прокатки изменяется, то диаметр шестеренных валков нужно выбирать, исходя из условия, что угол наклона верхнего шпинделя (см. рис. V.72) не должен превышать допусти­мой величины (8—10°).

Конструкции шестеренных клетей и редукторов

Шестеренные клети делают открытыми (со съемной крышкой). Они состоят из следующих основных элементов: станины, крышки, шестерен (шестеренных валков) и подушек с подшипниками. Станины и крышки отливают из высокопрочного или модифици­рованного чугуна (марок ВЧ45-5, СЧ32-52); шестерни изготавли­вают из кованой легированной стали марки 40ХН и зубья под­вергают поверхностной закалке, подшипники — роликовые кони­ческие или (реже) баббитовые (если конструктивно нельзя при­менить роликовые ввиду их больших габаритов). К подшипникам и зубчатому зацеплению непрерывно подается жидкая смазка (брайтсток) от центральной циркуляционной смазочной станции, располагаемой обычно в подвале цеха вблизи рабочей и шесте­ренной клетей. Для шестерен и подшипников должно быть пред­усмотрено хорошее уплотнение, не допускающее утечки масла, оказывающего разрушающее действие на фундамент.

8. НОЖНИЦЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ НОЖАМИ

Назначение и основные параметры

Для поперечной резки горячего проката квадратного, прямо угольного и круглого сечения после прокатки его на блюмингах, слябингах, заготовочных и сортовых станах применяют ножницы с параллельными ножами. Эти ножницы используют также и для поперечной резки холодного проката — в этом случае профиль ножа соответствует форме поперечного сечения разрезаемого про­ката.

Основными параметра­ми ножниц являются: мак­симальное усилие резания Р, ход ножей Н, длина ножа L и число ходов (резов) в минуту п (произ­водительность ножниц).

Допускаемые размеры поперечного сечения про­ката, разрезаемого на нож­ницах данного типа, оп­ределяются максимальным усилием резания, на кото­рое рассчитаны ножницы.

Ход ножей выбирают с учетом возможности беспрепятственного прохода проката максимального сечения под лапой механического (гидравлического) прижима и перекрытия ножей в конце резания (А = 10-=-20 мм).

Поперечное сечение ножей обычно принимают из соотношения s/6 = 2,5-3, где s — высота, а б — толщина ножа.

Форму ножей принимают в виде симметричного прямоуголь­ника, чтобы можно было при резании использовать все четыре угла. Угол заострения делают равным 90°. Ножи изготавливают из стали марок 6ХНМ, 6ХВ2С и др. с твердостью после термообра­ботки до НВ 400.

По конструкции ножницы поперечной резки с параллельными ножами можно разделить на две основные группы: а) ножницы с верхним подвижным ножом (верхним резом); б) ножницы с ниж­ним подвижным ножом (нижним резом).

Ножницы с верхним резом просты по конструкции. Прин­цип работы этих ножниц состоит в следующем (рис. VI 1.2, а): нижний нож установлен неподвижно в станине ножниц; верхний нож укреплен в суппорте (ползуне) и при помощи кривошипного или гидравлического привода движется вниз и разрезает металл. Следует отметить, что этим ножницам свойственны два существен­ных недостатка: 1) после резки металла на нижней грани сляба (блюма, заготовки) образуется заусенец, который мешает при дальнейшем продвижении металла по рольгангу; 2) резку металла можно осуществить лишь при наличии качающегося стола за ножницами, что усложняет конструкцию всей установки.

Ножницы с нижним резом не имеют этих недостатков и поэтому получили более широкое применение. Принцип работы ножниц заключается в следующем (рис. VI 1.2, б): нижний нож смонти­рован на суппорте (ползуне), который может подниматься вверх при помощи кривошипного или гидравлического привода; верх­ний нож установлен в верхнем суппорте (ползуне) и также может перемещаться по вертикали.

9. НОЖНИЦЫ С НАКЛОННЫМ НОЖОМ (ГИЛЬОТИННЫЕ) Назначение и классификация

Гильотинные ножницы конструктивно выполняют двух типов: открытого и закрытого.

Ножницы открытого типа (рис. VI 1.6, а) имеют короткие ножи и одну станину с боковым просветом, через который подается разрезаемый металл; их применяют главным образом для резки сутунки и сортового металла в холодном состоянии; в последнем случае форма ножей соответствует профилю сечения разрезаемого металла. Верхний (подвижный) нож — наклонный с углом на­клона 2—5°.

Ножницы закрытого типа (рис. VI 1.6, б) имеют две станины, соединенные снизу траверсой; в просвете между станинами пере­мещается суппорт с ножом. Эти ножницы применяют для попе­речной резки широких полос и листов в холодном, полуостывшем или горячем состоянии. В зависимости от назначения ножницы закрытого типа кон­структивно выполняют с верхним или нижним подвижным ножом.

Материал ножей — сталь марок 5Х2ВС, 55ХНВ и др.; твердость после закалки HRC 48—52.

10. ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ

Назначение и классификация

Летучие ножницы предназначены для резки металла на ходу («на лету») при его движении с большой скоростью. Во многих случаях работоспособность этих ножниц определяет производи­тельность прокатного стана (например, непрерывного заготовоч­ного).

Ниже рассмотрены следующие основные типы летучих нож­ниц: барабанные, рычажно-кривошипные, с плавающим криво­шипом, планетарные и маятниковые.

Барабанные летучие ножницы

Барабанные (двухбарабанные) ножницы являются одной из пер­вых машин для резания металла, весьма простой по конструкции и надежной в эксплуатации. Они получили широкое применение для горячей резки широких стальных полос толщиной до 30 мм, холодной резки стальных полос толщиной до 3 мм и горячей резки мелких сортовых профилей.

Устройство и принцип работы этих ножниц состоят в следую­щем (рис. VII. 10, а). На двух барабанах по их образующим ра- диально закреплены ножи (по одному или по несколько на каж­дом барабане). Полоса движется непрерывно и подается к ножни­цам подающими роликами (или валками последней клети непре­рывного стана) с постоянной скоростью v_p = v_n. При встрече верхнего и нижнего ножей происходит резание полосы

Кривошипно-рычажные летучие ножницы

Ножницы для резки толстой полосы При описании барабанных летучих ножниц отмечалось, что ввиду движения ножей по круговой траектории в момент резания они встречаются с полосой под некоторым углом, вследствие чего воз­никают большие динамические нагрузки и плоскость резания не является вертикальной; по этой же причине установка одного ножа наклонно (как на гильотинных ножницах) с целью умень­шения динамических усилий при резании встречает большие за­труднения.

Этим требованиям удовлетворяют рычажио-кривошипные лету­чие ножницы, ножи которых двигаются по сложной эллипсовид­ной траектории.

Планетарные летучие ножницы

Планетарные летучие но при­меняют для резания и сортовых профилей.

Маятниковые тихоходные летучие ножницы

Маятниковые летучие ножницы имеют простую конструкцию и надежны в эксплуатации, однако вследствие большой инерцион­ности движущихся масс они весьма тихоходны и применяются для резания на ходу металла, движущегося со скоростью не более 2,5 м/с.

11. ДИСКОВЫЕ НОЖНИЦЫ и ДИСКОВЫЕ ПИЛЫ

ДИСКОВЫЕ НОЖНИЦЫ

Дисковые ножницы применяют для обрезки кромок у широких полос и резки этих полос, вдоль на несколько более узких полос (роспуска).

Для получения качественной резки (прямой рез без заусен­цев) дисковые ножи устанавливают с радиальным перекрытием. Если центры дисковых ножей будут установлены в вертикаль­ной плоскости (рис. VI 1.28, а), то полоса на выходе из ножей бу­дет изгибаться вверх (хотя и незначительно), а обрезаемая боко­вая кромка пойдет сначала горизонтально, а потом вниз (под соб­ственной тяжестью). Для того чтобы полоса после резания выходила прямо, верхний нож смещают по направлению ее движения, относительно нижнего ножа (рис. VI 1.28, б), обрезаемая кромка будет направляться под большим углом вниз (кромкокрошитель и кромкомоталки устанавливают поэтому ниже уровня ножниц).

Для обрезки кромок применяют двухпарные дисковые нож­ницы, а для роспуска широкой полосы — многопарные.

ДИСКОВЫЕ ПИЛЫ

Ввиду того, что при резании на ножницах фасонных профилей происходит смятие кромок и стенок этих профилей, для резки на мерные длины двутавровых балок, рельсов, заготовок квадратного и круглого сечений и других фасонных профилей, а также для обрезки их концов применяют дисковые пилы.

Пилы разделяют на две группы (в зависимости от конструкции диска): для горячего резания и для холодного резания (пилы тре­ния). У пил, относящихся к первой группе, диски зубчатые. У пил второй группы диски гладкие; резание происходит вследствие рас­плавления металла при трении быстровращающегося диска. Про­изводительность этих пил значительно меньше производительности пил горячего резания с зубьями.

Скорость вращения диска долж­на быть максимально высокой для увеличения производительности пилы.

12. МАШИНЫ ДЛЯ ПРАВКИ ЛИСТОВ

Назначение и классификация

Листоправильные многороликовые машины разделяют на две группы: с параллельным расположением роликов и наклонным (рис. VIII. 1). На первых осуществляют правку толстых (свыше 12 мм) и в некоторых случаях предварительную правку тонких листов, на вторых правку тонких листов и полосы (до 4 мм).

На машине с параллельным расположением роликов лист прогибается одинаково под всеми роликами. В машине с наклон­ными роликами лист получает наибольший прогиб между первыми роликами; дальше по мере продвижения листа прогиб его умень­шается и у последних роликов кривизна (коробоватость, волни­стость) полностью выправляется — в этом состоит преимущество правки листов (полосы) на этих машинах по сравнению с правкой на машинах с параллельным расположением роликов.

Основными параметрами листоправильных многороликовых машин являются: диаметр роликов D; шаг роликов t; число роли­ков п\ длина бочки роликов L и толщина листов h, подвергаемых правке на данной машине. Диаметр и шаг роликов обусловливают качество правки и уси­лия на ролики правильной машины. Слишком большие шаг и диаметр роликов не обеспечивают требуемой точности правки, а при уменьшении их увеличивается давление на ролики и услож­няется конструкция машины.

Теория определения оптимальных величин шага и диаметра роликов еще недостаточно разработана, поэтому их значения выбирают на основании практических данных в зависимости от толщины листов, подвергаемых правке на данной машине. Шаг роликов обычно принимают равным 1,1 D.

Точность правки обусловлена также числом роликов в одной машине: чем больше роликов, тем лучше качество правки. Обычно для правки листов толщиной более 4 мм принимают 9—11 роликов, а при правке тонких листов 13—17 роликов (в некоторых случаях для особо качественной правки 19—29 роликов).

Скорость правки выбирают в зависимости от производитель­ности машины и толщины листов. На основании практических данных можно принимать следующие значения скорости правки: для тонких листов (0,5—4 мм) 6—0,5 м/с; для толстых листов (4—30 мм) при холодной правке 0,5—0,1 м/с и при горячей 1,0— 0,3 м/с.

Качество правки зависит также от качества поверхности ра­бочих роликов и степени их износа.

13. МАШИНЫ И ПРЕССЫ ДЛЯ ПРАВКИ СОРТОВОГО ПРОКАТА

Назначение и классификация

Роликовые сортоправильные машины применяют для холодной правки сортового металла всех сечений, предусмотренных соот­ветствующими ГОСТами (рельсов, балок, швеллеров, угловой стали, квадратных и круглых профилей и т. д.).

Сортоправильные машины с профилированными роликами конструктивно выполняют двух типов: а) с открытым консольным расположением роликов; б) с закрытым расположением роликов на валах между двумя опорами последних.

У правильных машин с консольными однорядными роликами наиболее нагружены передние опоры. Эти машины более удобны в эксплуатации (легко доступны для наблюдений и смены роликов), поэтому их применяют не только для правки мелких и средних, но и крупных профилей (например, рельсов).

Правильные машины закрытого типа позволяют монтировать на приводных валах несколько рядов роликов для правки раз­личных профилей, что сокращает время на смену и настройку роликов (по сравнению с машиной, имеющей консольные ролики).

Основными параметрами сортоправильных машин являются: шаг роликов t, максимальная высота выправляемого профиля h, момент сопротивления сечения профиля W, диаметр роликов D, скорость правки v и число роликов п.

Для правки рельсов и крупных сортовых профилей применяют правильные машины с 7—9 роликами, а для правки средних и мелких профилей — с 11—13 роликами. Скорость правки в за­висимости от требуемой производительности машины принимают в пределах 0,5—0,3 м/с.

Приводными являются шесть роликов (два верхних и четыре нижних); Холостыми являются два верхних ролика — второй и четвертый. Диаметр роликов 450 мм, шаг 500 мм. Вертикальная регулировка верхних роликов осуществляется ручным нажимным устройством; уравновешивание верхних подушек и валов с роли­ками пружинное.

14. РОЛИКО-БАРАБАННЫЕ МОТАЛ К И ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ПОЛОСЫ

На современных широкополосовых станах скорость прокатки полосы достигает 20—25 м/с, масса рулона 30—50 т.

Конструкция моталок должна обеспечивать следующие техно­логические и эксплуатационные требования:

1) рулон должен быть плотным, без телескопичности витков; с этой целью сматывание необходимо производить при натяжении полосы и при правильном ее направлении специальными устрой­ствами. При неплотном рулоне облегчается доступ кислорода воздуха к внутренним виткам, образуется окалина, ухудшается микроструктура металла вследствие неравномерного охлаждения витков; при наличии телескопических витков кромки полосы повреждаются при последующей транспортировке рулонов и их хранении на складе; 2) при захвате полосы моталкой и сматывании ее в рулон не должны образовываться петли и складки полосы на рольганге перед тянущими роликами; 3) моталка должна иметь жесткую и износостойкую конструкцию в условиях непрерывной работы при высоких температурах (500—700 °С), при охлаждении водой, наличии окалины и при динамических нагрузках; 4) ремонт моталок должен производиться в минимальное время; 5) приемно- передающие устройства должны сохранять правильную форму рулона (без повреждения).

Сматывание горячекатаной полосы на барабан моталки в плот­ные рулоны можно осуществить двумя способами: 1) барабаном моталки, создающим натяжение (без прижима к полосе формирую­щих роликов); 2) формирующими роликами, плотно прижатыми к полосе на барабане моталки, но без натяжения полосы барабаном моталки.

При сматывании относительно тонкой горячей полосы (1—4 мм) после образования 2—3 первых витков формирующие ролики от­водятся от рулона и дальнейшее сматывание осуществляется с на­тяжением полосы барабаном моталки; верхние тянущие ролики при этом работают в генераторном (тормозном) режиме или же они имеют зазор между роликами. Формирующих роликов доста­точно двух с концентрическими проводками между ними (рис. IX. 1).

Сматывание более толстой полосы (5—16 мм) можно осущест­влять по этому первому способу, но при этом потребуется большая мощность электродвигателя привода барабана моталки. Поэтому в большинстве случаев сматывание толстой полосы осуществляется по второму способу, причем в моталке устанавливают 2—3 пары прижимных роликов более жесткой конструкции. После захвата переднего конца полосы барабаном моталки прижимные ролики остаются прижатыми к полосе и сматывание ее в рулон с натяже­нием осуществляется как прижимными роликами, так и барабаном моталки.

БАРАБАННЫЕ МОТАЛКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПОЛОСЫ Назначение моталок

Барабанные моталки применяют для сматывания в рулоны длин­ных полос и ленты при холодной прокатке. Эти моталки не только наматывают (или сматывают) полосу, но и одновременно сообщают ей натяжение, что необходимо для устойчивого процесса прокатки, получения плотного бунта и правильного направления полосы при входе ее в валки и при выходе из валков. Создание переднего (на выходе металла из валков) и заднего (на входе металла в валки) натяжений полосы желательно также и потому, что за счет натя­жения снижается давление на валки при прокатке.

Барабанные моталки применяют при холодной прокатке длин­ных полос и ленты (сматываемых в рулоны) на реверсивных и нереверсивных станах:

На реверсивных одноклетевых станах моталки устанавливают по обеим сторонам рабочей клети (рис. IX.2, а). Холодная про­катка на этих станах ведется в такой последовательности: горяче­катаная полоса (лента) в виде рулона подается к стану, рулон устанавливается на разматыватель и с него полоса подается либо прямо в валки, либо перематывается на моталку для получения более плотного бунта и создания большего заднего натяжения при прокатке. Заправка переднего конца полосы в валки и затем в мо­талку происходит без обжатия этих участков полосы.После того как конец ленты зажат во второй моталке, установ­ленной за станом, начинается прокатка полосы в одну и другую стороны.

Роль моталок при этом все время меняется: из ведущей (перед­ней) одна из моталок становится ведомой (задней), а ведомая (задняя) становится ведущей (передней). Таким образом, осуществляется прокатка (в 3—5 проходов в зависимости от толщины ленты, ее обжатия и степени наклепа), после чего рулон с одной из моталок снимают и направляют на отжиг для снятия наклепа. Недостаток реверсивного процесса холодной прокатки рулонов состоит в том, что передний и задний концы полосы оказываются непрокатанными.

На нереверсивных одноклетевых станах и многоклетевых не­прерывных станах (рис. IX.2, б и в) имеется только по одной передней моталке; на входной стороне станов установлены разма- тыватели и проводковые столы, создающие небольшое заднее натяжение. Масса рулонов на современных трех-шестиклетевых непрерывных станах достигает 15—60 т и прокатка осуществляется на больших скоростях (максимальная скорость на трехклетевых станах доходит до 15 м/с и на шестиклетевых до 45 м/с).

Так как рулон полосы после прокатки, снимается с моталки, то очевидно, что по своей конструкции барабан моталки может быть только консольного типа, т. е. с опорами только на одной стороне.

РАЗМАТЫВАТЕЛИ

Для разматывания рулонов при холодной прокатке полосы или резке ее, а также в агрегатах очистки и отжига применяют разматыватели различного типа.

На рис. IX.6 показан двухконусный разматыватель рулонов конструкции УЗТМ, предназначенный для разматывания полосы толщиной 1,5—5 и шириной до 1500 мм со скоростью до 1 м/с.

При помощи поперечного транспортера рулон подается к раз- магывателю, устанавливается на стол 2 и поднимается винтовым приводом до совмещения оси рулона с осью конусов. Затем при помощи другого винтового (в некоторых случаях гидравлического) привода левая 1 и правая (на рисунке не видно) бабки сближаются и конуса центрируют и зажимают по всей поверхности рулон. Для создания и натяжения полосы при разматывании рулона электродвигатель включен в сеть для работы в качестве генера­тора, т. е. он будет служить тормозом при разматывании.

При уменьшении скорости разматывания (например, со сто­роны стана) маховой момент привода будет уменьшаться за счет притормаживания конусов колодочными тормозами.

Двухконусные разматыватели применяют при натяженин по­лосы не более 30 кН; так как осуществлять конусами (головками) большее натяжение практически невозможно, поскольку при этом сминаются и портятся торцы внутренних витков рулона.

В том случае, если масса рулона превышает J5 т и он подается к разматывателю боковым транспортером, т. е. его можно надви­гать на барабан с торца, применяют стационарные консольные разматыватели с клиновым механизмом раздвижения сегментов.

На рис. IX.7 показан консольный разматыватель рулонов конструкции УЗТМ с барабаном клинового типа и с редукторным приводом.

Вал 1 барабана приводится от электродвигателя 2 через двух­ступенчатый редуктор 3, смонтированный на корпусе разматы­вателя 4. С целью большей устойчивости рулона (при разматыва­нии внутренних витков с большим натяжением) применен клипо­вой барабан с четырьмя сегментами 5. Расклинивание барабана (увеличение или уменьшение его диаметра) осуществляется осе­вым перемещением ведущего вала 1 в направляющих втулках 6 и 7, смонтированных в гильзе <5, опирающейся па роликовые под­шипники 9 в корпусе разматывателя 4\ гильза соединена с валом направляющей шпонкой 10 и имеет шпоночное соединение с ведо­мой шестерней редуктора. Вал барабана перемещается внутри гильзы при помощи поршня 11 концевого гидроцилиндра 12 двойного действия.

Разматыватель предназначен для разматывания рулонов мас­сой до 45 т со скоростью до 7 м/с; ширина полосы до 1500 мм, толщина до 2 мм, натяжение до 25 кН.

17. ОТГИБАТЕЛИ КОНЦА ПОЛОСЫ НА РУЛОНЕ

Протравленную относительно толстую полосу (2—4 мм) свертывают в рулоны, которые подаются затем к разма- тывателю стана холодной прокатки (реверсивного или непрерыв­ного). После установки рулона в разматывателе (двухконусном или консольном) необходимо отогнуть передний конец полосы и задать его в валки стана для дальнейшей прокатки полосы. Отги­бание конца полосы осуществляется специальными механизмами двух типов: электромагнитным или скребковым.

На рис. IX.8 представлен электромагнитный отгибатель конца полосы на рулоне, установленный у двухконусного разматывателя перед непрерывным пятиклетевым станом 1200 холодной прокатки жести конструкции УЗТМ.

Отгибатель состоит из собственно магнитного отгибателя 3 и правильно-тянущих роликов, из которых верхний 10 приводится от электродвигателя мощностью 15 кВт, а нижние ролики 9 и 7 холостые. Скорость разматывания 0,5 м/с; давление на верхний ролик при правке 100 кН; масса рулона до 15 т.

На многих станах холодной прокатки прокатывают полосу из обычных магнитных (углеродистая сталь), а также и немагнитных материалов (например, нержавеющая сталь). В этом случае при­меняют скребковые отгибатели.

На рис. IX.9 показан скребковый отгибатель конца полосы, установленный у разматывателя дрессировочного четырехвалко- вого стана 2500 конструкции ВНИИметмаша и НКМЗ.

Скребок , изготовленный из легированной стали, хорошо сопротивляющейся износу (например, хромовольфрамомарганцо- вистой), прикреплен к головке 2, шариирно установленной па конце рычажной рамы 6. При помощи рычажио-параллелограмм- ного механизма 4, приводимого гидравлическим цилиндром 5, скребок прижимается к рулону и при вращении барабана разма- тывателя отгибает конец полосы; последний прижимается затем нижним роликом 3 к верхнему приводному ролику 7 и направ­ляется этими роликами к валкам стана. Конструкция скребкового отгибателя весьма проста и надежна в эксплуатации; скребковые отгибателн подобного типа применяют также на станах, прокатывающих немагнитные цветные металлы и сплавы (например, дюралюминий).