RU2256525C1 - Shape bending mill - Google Patents

Abstract

FIELD: rolling equipment, possibly manufacture of bent shapes of merchant bars and sheets.

SUBSTANCE: mill includes drive unit, successively arranged duo-stands with backup chocks mounted in their housings and supporting axles of forming rolls; pairs of vertical centering rollers. Housings of all stands at side of controlling mill are made with possibility of their motion normally relative to rolling direction by predetermined distance determined by maximum width of used blank. In each chock forming roll is mounted by cantilever fashion. In front of first stand guiding horizontal rollers with preset length of barrel are mounted. In mean zone of distance between vertical rollers of each pair horizontal blank-supporting roller is mounted in addition and it has length of barrel selected depending upon maximum width of blank.

EFFECT: lowered consumption of rolls, reduced production costs.

1 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано при производстве сортовых и листовых (гофрированных) гнутых профилей.The present invention relates to rolling equipment and can be used in the production of long and sheet (corrugated) bent profiles.

Такие профили изготавливаются на многоклетевых станах дуо, т.е. содержащих двухвалковые рабочие (формующие) клети, в которых осуществляется последовательное формоизменение полосовой заготовки до заданного поперечного сечения. Между клетями профилегибочного стана устанавливаются вертикальные (центрирующие) ролики. Максимальная ширина профилируемой заготовки определяется длиной бочки формующих валков и с увеличением этой длины возрастают габариты и стоимость стана.Such profiles are made on multi-cage duo mills, i.e. containing two-roll working (forming) stands, in which the consecutive shaping of the strip billet is carried out to a given cross section. Between the stands of the roll forming mill, vertical (centering) rollers are installed. The maximum width of the profiled workpiece is determined by the length of the barrel of the forming rolls and with an increase in this length, the dimensions and cost of the mill increase.

Существующие профилегибочные станы достаточно подробно рассмотрены, например, в книге под ред. И.С.Тришевского “Производство гнутых профилей (оборудование и технология)”, М., Металлургия, 1982, с.71-97.Existing roll forming mills are considered in sufficient detail, for example, in a book under the editorship of I.S. Trishevsky “Production of bent profiles (equipment and technology)”, M., Metallurgy, 1982, pp. 71-97.

Известен профилегибочный стан, оси верхних валков которого, начиная от клети с калибром максимальной высоты, смещены относительно осей верхних валков предыдущих клетей и вертикальной плоскости на величину, равную высоте этого калибра (см. а.с. СССР №880554, кл. В 21 D 5/06, БИ №42, 1981 г.). Известен также профилегибочный стан с валками консольного типа, на осях которых установлены концевые шайбы и стопорные болты, с возможностью перемещения наружных колец подшипников при осевой регулировке валков (см. пат. США кл. В 21 D 5/08 от 26.03.74 г.).A roll forming mill is known, the axes of the upper rolls of which, starting from the stand with a caliber of maximum height, are offset relative to the axes of the upper rolls of the previous stands and the vertical plane by an amount equal to the height of this caliber (see AS USSR No. 880554, class B 21 D 5/06, BI No. 42, 1981). A roll forming mill with cantilever type rolls is also known, on the axes of which end washers and lock bolts are installed, with the possibility of moving the outer rings of the bearings during axial adjustment of the rolls (see US Pat. Cl. B 21 D 5/08 of 03/26/74) .

Недостатком известных станов является относительно небольшая ширина профилируемой заготовки, а также необходимость смены валков при переходе на новую ширину заготовки.A disadvantage of the known mills is the relatively small width of the profiled workpiece, as well as the need to change rolls when switching to a new workpiece width.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является профилегибочный стан для производства гофрированных профилей из стальных заготовок, описанный в книге И.С.Тришевского и др. “Холодногнутые гофрированные профили проката”. – Киев.: Техника, 1973, с.33-35 и рис.11 и 12.The closest analogue to the claimed object is a roll forming mill for the production of corrugated profiles from steel billets, described in the book by I. S. Trishevsky et al. “Cold-formed corrugated rolled profiles”. - Kiev .: Technique, 1973, p. 33-35 and Fig. 11 and 12.

Этот стан содержит привод, последовательно расположенные рабочие клети дуо, в станинах которых установлены четыре опорные подушки с закрепленными в них осями формующих валков, и характеризуется тем, что в межклетевых промежутках и перед первой клетью стана установлены столы с неприводными вертикальными центрирующими роликами. Недостатком конструкции такого стана является повышенный расход валков, обусловленный необходимостью их замены при переходе на заготовку другой ширины, что увеличивает производственные затраты.This mill contains a drive, sequentially located working stands of the duo, in the frames of which four support pillows are installed with the axes of the forming rolls fixed in them, and is characterized by the fact that tables with non-driven vertical centering rollers are installed in the inter-stand spaces and in front of the first mill stand. The disadvantage of the design of such a mill is the increased consumption of rolls, due to the need to replace them when switching to a workpiece of a different width, which increases production costs.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение производственных затрат за счет уменьшения расхода валков.The technical task of the invention is to reduce production costs by reducing the consumption of rolls.

Для решения этой задачи у профилегибочного стана, содержащего привод, последовательно расположенные рабочие клети дуо, в станинах которых установлены опорные подушки с закрепленными в них осями формующих валков, и пары вертикальных центрирующих роликов, станины всех клетей со стороны управления станом выполнены с возможностью их перемещения перпендикулярно направлению прокатки на заданное расстояние, определяемое максимальной шириной В используемой заготовки, и в каждой подушке консольно закреплен формующий валок, при этом валки перемещаемых станин - холостые, перед первой клетью стана установлены задающие горизонтальные ролики с длиной бочки, равной В, а на середине расстояния между вертикальными роликами каждой пары дополнительно смонтирован горизонтальный, поддерживающий заготовку ролик с длиной бочки, равной (0,12...0,15) В.To solve this problem, a roll-forming mill containing a drive, sequentially located working stands of the duo, in the frames of which there are supporting pillows with the axes of the forming rolls fixed to them, and pairs of vertical centering rollers, the beds of all stands on the control side of the mill are made with the possibility of their movement perpendicular the direction of rolling at a predetermined distance, determined by the maximum width B of the workpiece used, and in each cushion a forming roll is cantilevered, while the rolls are not of the placed stands — idle, in front of the first stand of the mill there are installed horizontal rollers with a barrel length equal to B, and in the middle of the distance between the vertical rollers of each pair, a horizontal roller supporting the workpiece with a barrel length equal to (0.12 ... 0, 15) B.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что при профилировании широкой заготовки (например, с В=1,0...1,2 м) и изготовлении из нее широких сортовых гнутых профилей (например, швеллерного или корытного типа), а также гофрированных листов с гофрами только на околокромочных участках не требуется применения рабочих валков с большой длиной бочки, для которых необходимо оси (валы) увеличенного диаметра, с соответствующим “утяжелением” подшипников качения и увеличением габаритов опорных подушек (и клетей стана).The essence of the claimed technical solution lies in the fact that when profiling a wide billet (for example, with B = 1.0 ... 1.2 m) and making from it wide varietal bent profiles (for example, channel or trough type), as well as corrugated sheets with corrugations only on near-edge areas, the use of work rolls with a large barrel length is not required, for which axles (shafts) of increased diameter are necessary, with corresponding “heavier” rolling bearings and an increase in the dimensions of the support pillows (and mill stands).

При переходе на новый (по ширине) профилеразмер достаточно изменить расстояние между формующими элементами консольных валков путем простого перемещения станин с подушками со стороны управления станом, т.е. со стороны, противоположной его приводу.When switching to a new (in width) profile size, it is enough to change the distance between the forming elements of the cantilever rolls by simply moving the bed with pillows from the control side of the mill, i.e. from the side opposite to its drive.

Для улучшения захода широкой полосовой заготовки в первую формующую клеть стана перед нею установлены приводные горизонтальные ролики с длиной бочки, равной максимальной ширине формуемой полосы. С целью предупреждения недопустимого прогиба вниз горизонтальной средней части профиля формуемая полоса поддерживается в каждом межклетевом промежутке горизонтальным роликом относительно небольшой длины.To improve the entry of a wide strip blank into the first forming stand of the mill, drive horizontal rollers with a barrel length equal to the maximum width of the formed strip are installed in front of it. In order to prevent unacceptable downward deflection of the horizontal middle part of the profile, the formed strip is supported in each inter-stand space by a horizontal roller of relatively short length.

Как показали опыты (см. ниже), наличие вертикальных центрирующих роликов между всеми клетями стана предотвращает поперечное смещение формуемой полосы и делает возможным применение неприводных валков со стороны управления станом.As experiments showed (see below), the presence of vertical centering rollers between all stands of the mill prevents the lateral displacement of the formed strip and makes it possible to use non-driven rolls from the control side of the mill.

На чертеже показана схема расположения основного оборудования предлагаемого стана (стрелкой показано направление прокатки).The drawing shows the layout of the main equipment of the proposed mill (the arrow shows the direction of rolling).

В левых 1 и правых 2 станинах клетей установлены консольно (в подушках) калиброванные формующие валки 3; при этом все станины 2 выполнены с возможностью поперечного (относительно продольной оси стана) перемещения на заданное расстояние, ограничиваемое упором 4.In the left 1 and right 2 bed stands are mounted cantilever (in pillows) calibrated forming rolls 3; however, all the frames 2 are made with the possibility of transverse (relative to the longitudinal axis of the mill) movement at a predetermined distance, limited by the stop 4.

Перед первой формующей клетью стана расположены задающие ролики 5; в каждом межклетевом промежутке и за последней клетью установлены вертикальные центрирующие ролики 6 с дополнительным горизонтальным роликом 7 между ними. Валки, установленные в левых станинах 1, с помощью муфт 8 соединены с приводом стана 9. Все станины закреплены на общей фундаментной плите 10.In front of the first forming mill stand, the driving rollers 5 are located; in each inter-stand space and behind the last stand, vertical centering rollers 6 are installed with an additional horizontal roller 7 between them. The rolls installed in the left frames 1, using the couplings 8 are connected to the drive of the mill 9. All the frames are fixed to a common base plate 10.

Процесс профилирования на стане начинается с установки станин 2 на требуемом расстоянии от станин 1. Рулонная заготовка после порезки ее на мерные длины по вводному рольгангу 11 роликами 5 задается в стан, а сформованные (готовые) профили по отводящему рольгангу 12 направляются на упаковку.The profiling process on the mill begins with the installation of the bed 2 at the required distance from the bed 1. After cutting it into measured lengths along the input roller table 11, the roll stock is set in the mill, and the formed (finished) profiles along the discharge roller table 12 are sent to the packaging.

Опытную проверку заявляемого технического решения производили на стане 0,5-2,5×300-1500 листопрокатного цеха №7 ОАО “Магнитогорский меткомбинат”.An experimental verification of the proposed technical solution was performed at the mill 0.5-2.5 × 300-1500 sheet rolling shop No. 7 of OJSC “Magnitogorsk Iron and Steel Works”.

С этой целью в нескольких клетях 30-клетевого стана были установлены консольные верхние и нижние валки, причем со стороны управления станом они были неприводными. При профилировании использовалась заготовка из углеродистых сталей с

толщиной 1,5...3,0 мм и шириной 700...1400 мм, из которой формовались профили швеллерного типа и гофрированные листы.For this purpose, cantilever upper and lower rolls were installed in several stands of the 30-stand mill, and from the control side of the mill they were non-driven. When profiling, a carbon steel preform with

1.5 ... 3.0 mm thick and 700 ... 1400 mm wide, from which channel-type profiles and corrugated sheets were formed.

Было установлено, что полосы шириной более 800 мм и толщиной 1,5...1,8 мм необходимо “поддерживать” снизу, так как из-за поперечного их прогиба ширина готовых профилей превышала допускаемые величины. Как показали опыты, длина l_n бочки горизонтальных поддерживающих роликов, установленных непосредственно между вертикальными центрирующими роликами, может быть меньше ширины профилируемой полосы и находится в пределах: l_n=(0,12...15)B.It was found that strips with a width of more than 800 mm and a thickness of 1.5 ... 1.8 mm must be “supported” from below, since, due to their transverse deflection, the width of the finished profiles exceeded the permissible values. As experiments have shown, the length l _{n of the} barrel of the horizontal supporting rollers installed directly between the vertical centering rollers can be less than the width of the profiled strip and is in the range: l _n = (0.12 ... 15) B.

Для профилирования полос шириной более 0,9 м необходима их принудительная задача в первую формующую клеть. Минимальная длина бочки консольных формующих валков зависит от размеров полосовой заготовки и конкретного сортамента профилей. В наших опытах эта величина для валков с одной стороны формуемой полосы не превышала 0,13 фактической ее ширины.For profiling strips with a width of more than 0.9 m, their compulsory task in the first forming stand is necessary. The minimum barrel length of the cantilever forming rolls depends on the size of the strip blank and the specific range of profiles. In our experiments, this value for rolls on one side of the formable strip did not exceed 0.13 of its actual width.

Уровень качества готовых профилей соответствовал этому показателю для существующего стана “0,5-2,5”. Время перехода с одного профилеразмера на другой на предлагаемом стане было меньше в среднем в 8 раз длительности перевалок на стане “0,5-2,5”.The quality level of the finished profiles corresponded to this indicator for the existing mill “0.5-2.5”. The transition time from one profile size to another at the proposed mill was less than an average of 8 times the duration of transhipments at the mill “0.5-2.5”.

Таким образом, опытная проверка доказала приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом, выбранным в качестве ближайшего аналога.Thus, the pilot test proved the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantages over the well-known object, selected as the closest analogue.

Технико-экономический анализ показал, что использование предлагаемого профилегибочного стана для производства гнутых профилей соответствующего сортамента уменьшает расход валков в среднем в три раза, и сокращает производственные затраты не менее чем на 20%.The feasibility study showed that the use of the proposed roll forming mill for the production of bent profiles of the corresponding product range reduces roll consumption by an average of three times, and reduces production costs by at least 20%.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Профилегибочный стан предназначен для использования полосовой заготовки 1,5...3,0×400...1700 мм и содержит 12 клетей дуо с двумя рядами консольных валков (см. чертеж) диаметром 300 мм и с длиной бочки 185 мм.The profile bending mill is designed to use a strip blank of 1.5 ... 3.0 × 400 ... 1700 mm and contains 12 duo stands with two rows of cantilever rolls (see drawing) with a diameter of 300 mm and a barrel length of 185 mm.

Во всех межклетевых промежутках, равных 0,8 м, а также перед I и за последней клетями стана установлены вертикальные центрирующие ролики, между которыми (за исключением участка перед I клетью) смонтированы горизонтальные поддерживающие ролики с длиной бочки l_n=0,135·В=0,135·1400=190 мм.In all the inter-stand spaces equal to 0.8 m, as well as in front of the I and behind the last stands of the mill, vertical centering rollers are installed, between which (with the exception of the section in front of the I stand) horizontal supporting rollers with a barrel length l _n = 0.135 · B = 0.135 are mounted 1400 = 190 mm.

Приводными является только один ряд валков. Перед I клетью установлены приводные горизонтальные ролики с длиной 1400 мм.Only one row of rolls is driven. In front of stand I, horizontal drive rollers with a length of 1400 mm were installed.

Claims (1)

Профилегибочный стан, содержащий привод, последовательно расположенные рабочие клети дуо, в станинах которых установлены опорные подушки с закрепленными в них осями формующих валков, и пары вертикальных центрирующих роликов, отличающийся тем, что станины всех клетей со стороны управления станом выполнены с возможностью их перемещения перпендикулярно направлению прокатки на заданное расстояние, определяемое максимальной шириной В используемой заготовки, и в каждой подушке консольно закреплен формующий валок, при этом валки перемещения станин - холостые, перед первой клетью установлены задающие горизонтальные ролики с длиной бочки, равной В, а на середине расстояния между вертикальными роликами каждой пары дополнительно смонтирован горизонтальный поддерживающий заготовку ролик с длиной бочки, равной (0,12...0,15) В.A roll forming mill containing a drive, sequentially located working stands of the duo, in the frames of which there are supporting pillows with the axes of the forming rolls fixed to them, and a pair of vertical centering rollers, characterized in that the beds of all stands on the control side of the mill are arranged to move them perpendicular to the direction rolling at a predetermined distance, determined by the maximum width In the workpiece used, and in each cushion the forming roll is cantilevered, while the rolls are moved Iya stanina - idle, in front of the first stand are installed horizontal rollers with a barrel length equal to B, and in the middle of the distance between the vertical rollers of each pair an additional horizontal workpiece supporting roller is installed with a barrel length equal to (0.12 ... 0.15) IN.