RU2029643C1 - Traction apparatus of drawing bench - Google Patents

Abstract

FIELD: drawing benches. SUBSTANCE: the drive shaft 3 of the drawing bench 4 is embraced by the hollow branch pipe 7, carrying the additional support 8 of a drum. The drum has the casing 11, secured to the drive shaft, and the traction pulley 12, having the fillet 6 and joined with the casing by end cams 13. The inner sleeve 14, having the bead 15 and resting upon the additional support 8, is arranged in the casing 11. A changeable end gasket 16 is placed between the bead of the sleeve and the traction pulley. EFFECT: enhanced structure. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к волочильному производству, конкретно к конструкциям тяговых барабанов волочильного стана. The invention relates to drawing production, specifically to structures of traction drums of a drawing mill.

Известен волочильный барабан [1], включающий корпус с установленным на нем сменным элементом, образующим рабочую поверхность и выполненным в виде сегментов, жестко закрепленных на корпусе с зазорами между собой. Недостатком данной конструкции является то, что в ней путем замены сегментов в зависимости от размера и материала проволоки корректируется только угол наклона рабочей поверхности, а соответствующее смещение оси волочения не учитывается, что приводит к ускорению износа рабочей поверхности барабана и волочильного инструмента. Known drawing drum [1], comprising a housing with a removable element mounted on it, forming a working surface and made in the form of segments, rigidly mounted on the housing with gaps between them. The disadvantage of this design is that in it, by changing segments depending on the size and material of the wire, only the angle of inclination of the working surface is adjusted, and the corresponding shift of the drawing axis is not taken into account, which leads to accelerated wear of the working surface of the drum and drawing tool.

Известно также тяговое устройство [2], содержащее ряд рабочих ступеней, каждая из которых состоит из установленного на приводном валу и размещенного между щеками бандажа механизма передачи вращения от приводного вала к бандажу и опорных роликов, взаимодействующих с внутренней поверхностью бандажа. Установка барабана (бандажа) на приводном валу в данном устройстве не является консольной, что улучшает условия работы опорных подшипников и механизмов передачи вращения. Недостатком этого тягового устройства является его непригодность для работы с накоплением витков с возможностью съема мотка и малопригодность для вертикальной установки. A traction device [2] is also known, which contains a number of working steps, each of which consists of a mechanism for transmitting rotation from the drive shaft to the bandage and supporting rollers interacting with the inner surface of the bandage mounted on the drive shaft and placed between the cheeks of the bandage. The installation of a drum (bandage) on the drive shaft in this device is not cantilever, which improves the working conditions of the thrust bearings and rotation transmission mechanisms. The disadvantage of this traction device is its unsuitability for working with the accumulation of turns with the ability to remove the coil and unsuitable for vertical installation.

Наиболее близким по числу конструктивных признаков к предлагаемому техническому решению является тяговое устройство волочильного стана [3], включающее раму, установленный в раме на подшипниках приводной вал, на консольном конце которого жестко закреплен волочильный барабан, имеющий профилированную рабочую поверхность с галтелью. The closest in terms of the number of design features to the proposed technical solution is the traction device of the drawing mill [3], including a frame mounted in the frame on the bearings of the drive shaft, on the cantilever end of which is tightly fixed drawing drum having a profiled working surface with a fillet.

В этом известном устройстве консольная установка барабана на приводном валу является причиной недостаточной жесткости конструкции, причем вследствие значительной величины развиваемого усилия волочения условия работы опорных подшипников и механизма передачи вращения вала являются тяжелыми, что приводит к быстрому износу подшипников и зубчатого колеса. Кроме того, в данной конструкции не предусмотрено возможности коррекции профиля галтели при переходе на другой размер и материал проволоки как по углу конусности, так и по положению оси волочения и радиуса закругления галтели. Кроме того, возникшие перекосы оси приводного вала и барабана отрицательно сказываются на характере взаимодействия проволоки с галтелью барабана, что приводит к ускорению износа галтели, волочильного инструмента и снижению качества продукта волочения. In this known device, the cantilever installation of the drum on the drive shaft causes insufficient structural rigidity, and due to the significant amount of the developed drawing force, the working conditions of the thrust bearings and the shaft rotation transmission mechanism are heavy, which leads to rapid wear of the bearings and gear. In addition, this design does not provide for the possibility of correcting the fillet profile when switching to a different wire size and material, both in the taper angle and in the position of the drawing axis and the fillet radius of curvature. In addition, the resulting distortions of the axis of the drive shaft and the drum adversely affect the nature of the interaction of the wire with the fillet of the drum, which leads to accelerated wear of the fillet, drawing tool and reduce the quality of the drawing product.

Целью изобретения является повышение жесткости и надежности тягового устройства, повышение качества проволоки и снижение износа галтели за счет возможности ее замены при переходе на другой профиль сечения проволоки. The aim of the invention is to increase the rigidity and reliability of the traction device, improve the quality of the wire and reduce the wear of the fillet due to the possibility of its replacement when switching to another wire cross-sectional profile.

Цель достигается тем, что в тяговом устройстве волочильного стана, включающем раму, установленный в раме на подшипниках приводной вал, на консольном конце которого жестко закреплен волочильный барабан, имеющий профилированную рабочую поверхность с галтелью, рама снабжена полым охватывающим приводной вал патрубком, а барабан снабжен дополнительной опорой, установленной на патрубке с помощью пары подшипников, симметрично размещенных по обе стороны от оси галтели барабана. The goal is achieved by the fact that in the traction device of the drawing mill, including the frame mounted in the frame on the bearings of the drive shaft, the console end of which is rigidly fixed drawing drum having a profiled working surface with a fillet, the frame is equipped with a hollow pipe covering the drive shaft, and the drum is equipped with an additional a support mounted on the nozzle using a pair of bearings symmetrically placed on both sides of the axis of the drum fillet.

Кроме того, барабан выполнен составным в виде приводной обоймы, закрепленной на приводном валу, и тягового шкива, на котором выполнена галтель, при этом обойма и шкив соединены между собой торцовыми кулачками, а обойма снабжена жестко связанным с ней внутренним стаканом, имеющим бурт и опирающимся на дополнительную опору. In addition, the drum is made integral in the form of a drive cage, mounted on the drive shaft, and a traction pulley on which the fillet is made, while the cage and pulley are interconnected by end cams, and the cage is equipped with an inner cup rigidly connected to it, having a shoulder and resting on additional support.

Кроме того, устройство снабжено сменной торцовой прокладкой, установленной между буртом стакана и тяговым шкивом. In addition, the device is equipped with a removable end gasket installed between the shoulder of the glass and the traction pulley.

Совокупность перечисленных конструктивных признаков приводит к достижению цели изобретения. Опорные подшипники барабана размещены на неподвижном, являющемся продолжением рамы полом патрубке доcтаточной жеcткоcти, работающем в качестве консоли, благодаря чему разгружается опорный подшипник приводного вала, передающего в данном случае только крутящий момент от зубчатого колеса барабану, что повышает жесткость всего устройства и улучшает условия работы подшипников приводного вала и зубчатой передачи механического привода. The combination of these design features leads to the achievement of the objectives of the invention. The bearings of the drum are mounted on a fixed, continuous extension of the frame pipe with sufficient rigidity operating as a console, which unloads the bearings of the drive shaft, which in this case transfers only torque from the gear to the drum, which increases the rigidity of the entire device and improves the working conditions of the bearings drive shaft and gear transmission of a mechanical drive.

Так как пара опорных подшипников барабана размещена на патрубке симметрично относительно оси волочения, радиальная нагрузка, обусловленная усилием волочения, приложенным к барабану, распределена равномерно между обоими подшипниками, поэтому величина радиальной нагрузки, воспринимаемой каждым подшипником, минимальна, тем самым обеспечивается надежность и долговечность подшипниковой опоры барабана. Since a pair of drum thrust bearings is placed symmetrically with respect to the drawing axis on the nozzle, the radial load due to the drawing force applied to the drum is distributed evenly between both bearings, therefore, the radial load perceived by each bearing is minimal, thereby ensuring the reliability and durability of the bearing drum.

Учитывая, что барабан выполнен составным в виде приводной обоймы, закрепленной на приводном валу, и тягового шкива, на котором выполнена галтель, а обойма и шкив соединены между собой торцовыми кулачками, обойма снабжена жестко связанным с ней внутренним стаканом, имеющим бурт и опирающимся на дополнительную опору, данная конструкция является разборной и дает возможность при переходе на другой профиль и марку материала проволоки производить замену тягового шкива, соответствующим образом меняя профиль галтели. При этом могут быть изменены как радиус закругления профиля галтели, так и величина конусности рабочих поверхностей шкива. Considering that the drum is made integral in the form of a drive cage fixed to the drive shaft and a traction sheave on which the fillet is made, and the cage and pulley are interconnected by end cams, the cage is provided with an inner cup rigidly connected to it, having a collar and resting on an additional the support, this design is collapsible and makes it possible to change the traction sheave when changing to another profile and grade of wire material, changing the fillet profile accordingly. In this case, both the radius of curvature of the fillet profile and the taper value of the working surfaces of the pulley can be changed.

Существенным в работе тягового устройства является и то, что при переходе на другой размер профиля происходит смещение оси волочения (оси проволоки) на величину разности радиусов профилей относительно оси галтели. В предлагаемой конструкции положение оси волочения стабильно, так как при переходе на другой профиль производят замену торцовой прокладки, установленной между буртом стакана и тяговым шкивом, толщина которой отличается от предыдущей на указанную величину разности радиусов проволоки, таким образом, именно на эту величину смещается галтель, и ось волочения остается на прежнем месте. Такое техническое решение позволяет для каждого профиля проволоки подбирать тяговый шкив с оптимальной для этого профиля формой галтели и стабилизировать положение оси волочения относительно фильеры и опорных подшипников независимо от профиля проволоки, что приводит к оптимальным условиям намотки проволоки, схода витков по галтели и минимальному изнашиванию поверхности галтели и волочильного инструмента. It is also important for the operation of the traction device that, when switching to a different profile size, the drawing axis (wire axis) is shifted by the difference between the profile radii relative to the fillet axis. In the proposed design, the position of the axis of the drawing is stable, since when changing to another profile, the end gasket installed between the collar of the cup and the traction pulley is replaced, the thickness of which differs from the previous one by the indicated difference in the radii of the wire, so the fillet is shifted by this amount, and the axis of the drawing remains in the same place. This technical solution allows for each wire profile to select a traction sheave with a fillet shape that is optimal for this profile and to stabilize the position of the drawing axis relative to the die and thrust bearings, regardless of the wire profile, which leads to optimal conditions for winding the wire, the fillet turns along the fillet and minimizes wear on the fillet surface and drawing tool.

Таким образом, предложенная конструкция отличается жесткостью, улучшенными условиями работы механизмов вращения, при переходе на другой профиль позволяет легко заменять тяговый шкив и прокладку, создавая каждый раз оптимальные условия волочения, намотки и схода витков проволоки, что обуславливает повышение надежности конструкции и качества проволоки, а также снижение износа галтели. Thus, the proposed design is characterized by rigidity, improved working conditions of the rotation mechanisms, when switching to a different profile, it makes it easy to replace the traction pulley and gasket, each time creating optimal conditions for drawing, winding and gathering of turns of wire, which leads to an increase in the reliability of the design and quality of the wire, and also reduced fillet wear.

Предложенная конструкция тягового устройства позволит создать волочильный стан с особо стабильными условиями волочения, позволяющий производить волочение в более нагруженных режимах, снизить частоту проводимых капитальных ремонтов. The proposed design of the traction device will allow you to create a drawing mill with particularly stable drawing conditions, which allows drawing in more loaded conditions, to reduce the frequency of overhauls.

На фиг. 1 - изображено тяговое устройство волочильного стана, разрез по оси шпинделя; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - обойма со стороны торцовых кулачков зацепления с тяговым шкивом. In FIG. 1 - shows the traction device of the drawing mill, a cut along the axis of the spindle; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - clip from the side of the end cams of engagement with the traction pulley.

Тяговое устройство волочильного стана (фиг. 1) включает раму 1, установленный в раме на подшипниках 2 приводной вал 3, на консольном конце которого жестко закреплен волочильный барабан 4, имеющий профилированную рабочую поверхность 5 с галтелью 6. Рама 1 снабжена полым охватывающим приводной вал 3 патрубком 7, а барабан 4 снабжен дополнительной опорой 8, установленной на патрубке 7 с помощью подшипников 9, симметрично размещенных по обе стороны оси 10 галтели 6 барабана 4. Волочильный барабан 4 выполнен составным в виде приводной обоймы 11, закрепленной на приводном валу 3, и тягового шкива 12, на котором выполнена галтель 6. The traction device of the drawing mill (Fig. 1) includes a frame 1 mounted in a frame on bearings 2 of a drive shaft 3, on the cantilever end of which a drawing drum 4 is fixed, having a profiled working surface 5 with a fillet 6. The frame 1 is provided with a hollow covering drive shaft 3 pipe 7, and the drum 4 is equipped with an additional support 8 mounted on the pipe 7 with bearings 9, symmetrically placed on both sides of the axis 10 of the fillet 6 of the drum 4. The drawing drum 4 is made integral in the form of a drive sleeve 11, fixed oh on the drive shaft 3, and the traction sheave 12, on which the fillet 6 is made.

Ось волочения В-В расположена выше плоскости, сопряжение конических поверхностей С-С галтели тягового шкива на величину R-радиуса профиля проволоки. На фиг. 1 справа показано сечение первого витка проволоки. The axis of drawing BB is located above the plane, the mating of the conical surfaces CC of the fillet of the traction pulley by the value of the R-radius of the wire profile. In FIG. 1 on the right shows a cross section of the first coil of wire.

Обойма 11 и шкив 12 соединены между собой торцовыми кулачками 13, а обойма 11 снабжена жестко связанным с ней внутренним стаканом 14, имеющим бурт 15 и опирающимся на дополнительную опору 6. The yoke 11 and the pulley 12 are interconnected by end cams 13, and the yoke 11 is equipped with an inner cup 14 rigidly connected with it, having a shoulder 15 and resting on an additional support 6.

Тяговое устройство снабжено сменной торцовой прокладкой 16, установленной между буртом 15 стакана 14 и тяговым шкивом 12. The traction device is equipped with a removable end gasket 16 installed between the shoulder 15 of the glass 14 and the traction pulley 12.

Тяговое устройство волочильного стана работает следующим образом. The traction device of the drawing mill operates as follows.

При вращении барабана 4 к его тяговому шкиву 12 прикладывается тормозящее усилие, равное усилию волочения и направленное по оси волочения В-В. Так как опорные подшипники 9 барабана 4 размещены симметрично относительно оси волочения В-В, радиальная нагрузка распределяется между ними поровну и составляет половину усилия волочения. Консольный момент, обусловленный усилием волочения и длиной жесткого патрубка 7 от места защемления в раме 1 до оси волочения В-В, воспринимается только материалом патрубка и рамы. Таким образом, подшипниковые узлы 2 и 9, а также зубчатые колеса механического привода защищены от влияния изгибающих моментов, обусловленных усилием волочения. When the drum 4 rotates, a braking force is applied to its traction pulley 12, equal to the drawing force and directed along the axis of drawing BB. Since the thrust bearings 9 of the drum 4 are placed symmetrically with respect to the axis of drawing BB, the radial load is distributed equally between them and is half the force of the drawing. The cantilever moment, due to the drawing force and the length of the rigid pipe 7 from the pinch point in the frame 1 to the axis of drawing BB, is perceived only by the material of the pipe and frame. Thus, the bearing units 2 and 9, as well as the gears of the mechanical drive, are protected from the influence of bending moments caused by the drawing force.

Таким образом, приводной вал 3 передает крутящий момент от привода, а также незначительные по величине изгибающие моменты, обусловленные взаимодействиями колес в зубчатой передаче. Таким образом, устройство отличается высокой жесткостью, соответствующей задачей жесткости патрубка, а также выгодными условиями работы подшипниковых опор приводного вала и барабана, что обеспечивает высокую длительность и надежность работы устройства. Thus, the drive shaft 3 transmits the torque from the drive, as well as insignificant bending moments caused by the interactions of the wheels in the gear transmission. Thus, the device is characterized by high rigidity corresponding to the stiffness of the nozzle, as well as favorable operating conditions of the bearing bearings of the drive shaft and drum, which ensures high durability and reliability of the device.

Так как конструкция барабана включает в себя тяговый шкив 12 с оптимальной для данного профиля радиуса R галтелью 6, волочение, намотка и сход витков проволоки по конической поверхности галтели происходят а оптимальном режиме, центр сечения первого витка проволоки лежит на оси волочения, тем самым соблюдается соосность процесса волочения. Since the design of the drum includes a traction sheave 12 with a fillet 6 that is optimal for a given radius profile R, drawing, winding and gathering of turns of wire along the conical surface of the fillet take place in optimal mode, the center of the cross section of the first turn of wire lies on the drawing axis, thereby ensuring alignment drawing process.

При переходе на другой профиль, например, радиуса R1>R, после отворачивания крепежных болтов снимают обойму 11 и заменяют тяговый шкив на другой с параметрами галтели, оптимальными для профиля R1. Кроме того, заменяют прокладку 16, уменьшив ее толщину на величину разности радиуса R1-R, и таким образом, центр нового сечения проволоки будет по-прежнему размещен на оси волочения B-B, и условие соосности процесса волочения остается неизменным. When changing to another profile, for example, of radius R1> R, after loosening the fixing bolts, remove the yoke 11 and replace the traction pulley with another with fillet parameters optimal for the R1 profile. In addition, the gasket 16 is replaced by reducing its thickness by the difference in radius R1-R, and thus, the center of the new wire cross-section will still be located on the B-B drawing axis, and the alignment condition of the drawing process remains unchanged.

Максимальная толщина прокладки 16 не может превышать высоту кулачка 13, так как кулачки в процессе работы тягового устройства должны оставаться в надежном зацеплении. The maximum thickness of the gasket 16 cannot exceed the height of the cam 13, since the cams must remain in reliable engagement during operation of the traction device.

Смену тягового шкива производят при чрезмерной степени изношенности его галтели. Старый шкив направляют на восстановление галтели, например путем наплавки, проточки и вышлифовки нового профиля. При этом нет необходимости съема всего барабана 4 и отправки его на восстановление. Замена шкива производится быстро, возможно использование для этой цели грейфера, которым производят съем мотков проволоки. The traction pulley is changed when its fillet is worn out excessively. The old pulley is directed to the restoration of the fillet, for example by surfacing, grooving and grinding a new profile. There is no need to remove the entire drum 4 and send it for restoration. The pulley is replaced quickly, it is possible to use a grab for this purpose, which is used to remove wire coils.

Таким образом, при работе предложенного тягового механизма волочильного стана достигается высокая надежность за счет повышения жесткости и улучшения условий работы механизмов, оптимизируются условия волочения, намотки и схода витков проволоки за счет оперативной оптимизации параметров галтели, в конечном итоге повышается качество проволоки за счет оптимизации условий волочения, минимизации процессов взаимного износа галтели тягового шкива и проволоки. Thus, during the work of the proposed traction mechanism of the drawing mill, high reliability is achieved by increasing the rigidity and improving the working conditions of the mechanisms, the conditions for drawing, winding and stranding of wires are optimized due to the operational optimization of the fillet parameters, and ultimately the quality of the wire is improved due to the optimization of the drawing conditions minimizing the processes of mutual wear of the fillet of the traction pulley and wire.

Предлагаемое изобретение позволяет в ходе эксплуатации волочильного стана реже производить капитальный ремонт тягового устройства. The present invention allows during operation of the drawing mill less often to make major repairs of the traction device.

Предложенное тяговое устройство может быть применено в волочильных станах, совмещенных с установками механической очистки катанки от окалины в составе поточных линий, где тяговые устройства эксплуатируются в более жестких условиях, чем при обычной технологии волочения. The proposed traction device can be used in drawing mills, combined with installations for mechanical cleaning of wire rod from scale in the production lines, where the traction devices are operated in more severe conditions than with conventional drawing technology.

Claims (3)

1. ТЯГОВОЕ УСТРОЙСТВО ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА, включающее раму, установленный в раме на подшипниках приводной вал, на консольном конце которого жестко закреплен волочильный барабан, имеющий профилированную рабочую поверхность с галтелью, отличающееся тем, что рама снабжена полым охватывающим приводной вал патрубком, а барабан снабжен дополнительной опорой, установленной на этом патрубке с помощью пары подшипников, симметрично размещенных по обе стороны от оси галтели барабана. 1. TRACTION DEVICE OF THE DRAWING MILL, including a frame mounted in a frame on bearings of a drive shaft, on the cantilever end of which a drawing drum is rigidly fixed, having a profiled working surface with a fillet, characterized in that the frame is equipped with a hollow pipe covering the drive shaft, and the drum is equipped with an additional a support mounted on this nozzle using a pair of bearings symmetrically placed on both sides of the axis of the drum fillet. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что барабан выполнен составным в виде приводной обоймы, закрепленной на приводном валу, и тягового шкива, на котором выполнена упомянутая галтель, при этом обойма и шкив соединены между собой торцевыми кулачками, а обойма снабжена жестко связанным с ней внутренним стаканом, имеющим бурт и опирающимся на дополнительную опору. 2. The device according to claim 1, characterized in that the drum is made integral in the form of a drive cage mounted on the drive shaft, and a traction sheave on which said fillet is made, while the cage and sheave are connected by end cams, and the cage is rigidly equipped the inner cup connected with it, having a shoulder and resting on an additional support. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено сменной торцевой прокладкой, установленной между буртом стакана и тяговым шкивом. 3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a removable end gasket installed between the shoulder of the glass and the traction pulley.

Images