Файл: Баимов, Н. И. Оптимизация процессов прокатки на блюминге.pdf

Нажимные механизмы последующих новых блюмингов 1150 (конструкция УЗТМ) по всем основным параметрам и показателям остались на уровне механизма блюминга 1150 Коммунарского металлургического завода.

В новейшую конструкцию нажимного механизма блюминга 1300 (конструкция УЗТМ) внесен ряд конструктивных усовершен­ ствований, способствующих увеличению коэффициента динамич­ ности до 0,250. Схема этого механизма показана на рис. 67, а тех­ ническая характеристика приведена в табл. 40.

На основании теоретических и экспериментальных исследо­ ваний разработана методика расчета и выбора основных пара­ метров нажимных механизмов, с помощью которой возможны

качественные изменения конструкции нажимных механизмов блю­ мингов.

Основным показателем качественного изменения конструкции нажимного механизма является переход при увеличении диаметров нажимных винтов от цельных винтов к полым винтам. Это позво­ лило значительно увеличить диаметры нажимных винтов и за счет этого шаг нарезки. При этом угол наклона нарезки остается в тех же обычных пределах и условия самоторможения сохраня­ ются, а приведенный маховой момент и масса механизма не только не увеличиваются, а могут быть существенно снижены. В резуль­ тате удалось значительно повысить основной показатель быстро­ действия нажимного механизма — коэффициент динамичности.

Конструктивно пустотелый нажимной винт выполняется без хвостовика, т. е. коротким, имеющим только нарезную часть. Вместо хвостовика во внутрь полости нажимного винта вводится квадратный вал, который через втулку с квадратным отверстием, запрессованную в полость в верхнем конце винта, передает вращения последнему. Квадратный же вал получает вращение обычным способом от электродвигателя через зубчатую передачу. Такая конструкция нажимного механизма разработана для блюминга 1150 (рис. 68). Техническая характеристика этого

194

196

конический редуктор 3 передается на квадратный вал 4 и на­ жимной винт 5. Последний, вращаясь в нажимной ганке 6, перемещается поступательно вдоль своей оси.

Пустотелый нажимной винт имеет рациональные параметры, т. е. большой шаг и максимально допустимый из условий само­ торможения угол подъема винтовой нарезки. Двигатели распо­ ложены горизонтально на общей оси и соединены с валом синхро­ низации, а общая ось двигателей находится в одной вертикаль­ ной плоскости с осями нажимных винтов. Конические редукторы нажимного механизма выполняются совершенно одинаковыми

сцелью взаимозаменяемости.

Врезультате больших диаметров нажимного винта и гайки, относительно малых диаметров подпятника обеспечивается на­ дежная устойчивость нажимного винта при прокатке.

По условиям обслуживания предлагаемый механизм не отли­ чается от механизма УЗТМ для блюминга 1300. Смена нажимных винтов и гаек осуществляется вниз на специальное приспособле­

ние, устанавливаемое на перевалочном механизме.

В отдельных случаях, при смене, например, одного или двух конических редукторов предлагаемого механизма, винты могут сменяться и через верх при помощи крана.

Некоторое перекрывание двигателем нажимного механизма пространства над перевалочным механизмом не ухудшает пере­ валку, так как на блюминге 1300 с целью ускорения перевалок принята сборка нового комплекта валков рядом с перевалочным устройством, а потом, когда старый комплект валков выведен из клети, надвижка нового комплекта и одновременная сдвижка старого кмплекта с оси клети происходит с помощью толкателя. Таким образом, комплекты валков собираются и разбираются в стороне, рядом с перевалочным механизмом, а сама перевалка осуществляется без крана.

Кроме того, возможна и обычная перевалка, так как двигатель нажимного механизма перекрывает комплект стоящих на пере­ валочном устройстве валков меньше чем наполовину.

По описанному варианту нажимного механизма разработан технический проект механизма для блюминга 1300. Техническая характеристика этого механизма (по сравнению с нажимным меха­ низмом блюминга 1300 обычной конструкции УЗТМ) приведена в табл. 40. Коэффициент динамичности механизма доведен до 0,340 по сравнению с 0,250 для механизма конструкции УЗТМ.

Анализ данных табл. 40 показывает, что предлагаемые кон­ струкции нажимных механизмов выгодно отличаются от лучших существующих конструкций быстродействием, массой и, следова­ тельно, стоимостью при одинаковых условиях самоторможения и одинаковой сложности конструкций.

Позднее на УЗТМ для последних вариантов блюмингов 1300 был запроектирован и изготовлен новый вариант нажимного меха­ низма. Этот механизм отличается от предыдущего варианта (рис. 67

197

тем, что диаметр нажимных винтов увеличен уже до 480 мм при шаге винтовой нарезки 64 мм. Нажимной механизм оснащен спе­ циальным стопорным механизмом, имеющим самостоятельный привод от электродвигателя через червячную передачу.

Привод нажимного механизма осуществляется от двух двига­ телей мощностью 300 кВт и скоростью вращения 750/1000 об/мин.

Показатели работы этого механизма почти не отличаются от показателей предыдущего варианта и, как показал опыт эксплуа-

rh ж

И

Рис. 70. Схема нажимного механизма блюминга без механической синхронизации

тации его на ЧМЗ, во многом не удовлетворяют возросшим тре­ бованиям.

Поэтому в настоящее время для блюмингов 1300 разработана последняя конструкция нажимного механизма, отличающаяся от предыдущей тем, что диаметр нажимных винтов увеличен уже до 560 мм при шаге винтовой нарезки 48 мм. При этом нажимные винты выполнены пустотелыми, но пока еще с квадратными хвосто­ виками, как и предыдущих конструкциях УЗТМ.

Привод этого механизма от двух двигателей мощностью 640 кВт и скоростью вращения 700 об/мин. Механизм уже не оснащается дополнительным стопорным механизмом, который оказался не­ пригодным для работы в условиях блюминга.

Из рассмотрения новейших конструкций нажимных механизмов блюмингов видно, что предложенная методика выбора основных

198

параметров этих механизмов, предусматривающая достижение наибольшего показателя динамичности механизма, является наи­ более рациональной.

Руководствуясь этой методикой, можно рекомендовать следую­ щее:

1) увеличение диаметра нажимных винтов и за счет этого шага винтовой нарезки при переходе на конструкцию пустотелых вин­ тов без хвостовиков;

Рис. 71. Схема нажимного механизма блюминга с безредукторным приводом

синхронизацией, что позволит значительно снизить маховой мо­

мент механизма (рис. 70); 3) переход на индивидуальный безредукторный привод нажи

ных винтов, что возможно при лишь пустотелых нажимных вин­ тах без хвостовиков, получающих вращение от квадратных валов

(рис. 71).

Используя указанные направления в совершенствовании на­ жимных механизмов реверсивных обжимных станов, можно зна­ чительно и без существенных затрат поднять технико-экономиче­ ские показатели этих механизмов и, следовательно, станов.

199

Выбор оптимального быстродействия нажимных механизмов

Ранее рассматривались пути совершенствования нажимных механизмов блюмингов с целью повышения их быстродействия и снижения за счет этого длительности пауз. При этом иа наших блюмингах максимальная скорость перемещения валка доведена уже до 220 мм/с, а ускорение и замедление при его перемещении соответственно до 350 и 430 мм/с2. При таких параметрах время срабатывания механизма t при обычном перемещении валка на /

получается равным t = 0,100]/Т с.

Так как с повышением быстродействия нажимных механизмов в общем случае увеличивается потребная мощность привода, габариты механизма, масса, а также его стоимость, то возникает вопрос, до какой степени рационально увеличивать их быстродей­ ствие. В связи с этим и был исследован вопрос о выборе оптималь­ ных пауз при прокатке на реверсивных обжимных станах [23], который изложен в гл. II (с. 121).

При исследовании указанного вопроса было доказано, что оптимальными паузами являются не минимально возможные или минимально достигаемые паузы, а некоторые вполне определен­ ные паузы для условий любого конкретного блюминга. Макси­ мальная производительность стана при заданной загрузке глав­ ных двигателей, т. е. ограниченной их мощности, может быть достигнута при определенных оптимальных паузах. Отсюда сле­ дует, что быстродействие нажимного механизма должно выбираться не как максимально возможное, а как оптимальное, соответствую­ щее оптимальным паузам. Последние же определяются при рас­ чете оптимальных режимов прокатки, при этом на данном стане для различных слитков и заданного проката, естественно, будут получаться различные оптимальные паузы. Поэтому в качестве исходного быстродействия для проектирования и расчета нажим­ ного механизма для данного стана можно принимать быстродей­ ствие по минимальным оптимальным паузам.

Нажимной механизм, рассчитанный по такой методике, обес­ печит желаемые оптимальные паузы при прокатке всех слитков на данном стане.

Решением вопроса о выборе оптимального быстродействия нажимного механизма реверсивного обжимного стана завершается весь круг вопросов, связанных с выбором исходных данных, рас­ четом и проектированием этих механизмов.

Общий порядок проектирования нажимных механизмов

На основании проведенных исследований и полученных выво­ дов можно рекомендовать следующий порядок проектирования нажимного механизма;

200