SU806184A1 - Предохранительное устройство - Google Patents

Description

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к прокатке металлов , а именно к предохранительным устройствам главных линий от перегрузок и поломок.

Известно предохранительное устройство главной линии прокатного стана, включающее датчик угла закручивани , выполненного в виде дифференциально-планетарного механизма, одно из ведущих колес которого св зано с валом главного двигател  посредством сельсинов, фрикционную муфту, гидравлический цилиндр, управл ющий золотник 1,

Недостаток этого устройства заключаетс  в малой надежности срабатывани  изза погрещностей измерени  угла закручивани , вводимых сельсинной св зью, вследствие разности нагрузок на валах сельсинов; большое Брем  срабатывани  гидропривода муфты из-за больщой длины трубопроводов , св зывающих управл ющий золотник с гидравлическим цилиндром привода муфты .

Известно также предохранительное устройство главной линии прокатного стана, содержащее ведущую с корпусом и ведомую полумуфты с фрикционными дисками.

установленные последовательно с ведущей полумуфтой и ее корпусом упругодемпферные элементы угла закручивани , закрепленный на корпусе ведущей полумуфты блок цилиндров с насосной установкой, резервуаром рабочей жидкости и кулачковыми гидрораспределител ми , а также привод вала насосной установки 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что в случае возникновени  сверх предельно-допуёи141ых длительно действующих моментов (заклинивание заготовки в валках и других причин) по в тс  чередующиес  мгновенные падени  давлени  в цилиндpe проскальзывание фрикционных дисков и восстановление первоначального положени  всех элементов предохранительного устройства , что приведет к возникновению больших высокочастотных гидравлических и механических ударов, величина которых может выйти далеко за пределы допустимых, что может стать причиной разрушени  предохранительного устройства.

Цель изобретени  - повышение надежности защиты главной линии прокатного стана от перегрузок по крут щим моментам.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаемое предохранительное устройство

главной линии прокатного стана, содержащее ведущую с корпусом и ведомую полумуфты с фрикционными дисками, установленные последовательно с ведущей полумуфтой и ее корпусом упругодемпферные элементы угла закручивани , закрепленный на корпусе ведущей полумуфты блок .цилиндров с насосной установкой, резервуаром рабочей жидкости и кулачковыми гидрораспределител ми , а также привод вала насосной установки снабжено механизмом угла за-кручивани  предельного момента и механизмом угла закручивани  аварийного момента, выполненными в виде рычажных систем передачи углов закручивани , взаимодействующих через профильные секторы с кулачковыми гидрораспределител ми, при этом, профильный сектор механизма угла закручивани  аварийного момента снабжен упором, взаимодействующим с механизмом отключени , выполненным в виде рычажно-пружинной системы заклинивани  кулачкового гидрораспределител  и рычага дистанционного включени , взаимодействующим с установленным неподвижно механизмом, дистанционного включени . Кроме того, механизм дистанционного включени  выполнен в виде рамы и смонтированных на ней бащмака , взаимодействующего с рычагом дистанционного включени  механизма отключени  предохранительного устройства, рычажно-пружинной системы, контактирующей с бащмаком, и пневмоцилиндра с откидным упором, взаимодействующим с рычажно-пружинной системой, при этом в гидросистеме предохранительного устройства установлен регул тор потока.

На фиг. 1 показана схема предохранительного устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - узел 1 на фиг. 3; на фиг. 6 - механизм дистанционного включени ; на фиг. 7 - гидравлическа  принципиальна  схема.

На ведущем валу главного двигател  закреплена ведуща  полумуфта 1 с водилами 2 и кронщтейнами 3.

На ведущую полумуфту 1 крепитс  на двух роликовых двухр дных подщипниках 4 корпус 5 с кронщтейнами 6, которые через упругие элементы 7, ст нуты болтами с кронщтейнами 3 ведущей полумуфты 1. Внутрь корпуса 5 на щлицах вмонтированы ведущие диски 8 и ведомые диски 9, ведома  полумуфта 10 с подшипниками 11 и 12, один из которых 11 - шариковый однор дный наружный, а второй - 12 роликовый однор дный внутренний, обоймами установлены на ведомой полумуфте 10. Снаружи к корпусу 5 крепитс  блок 13 цилиндров с порщн ми 14. Внутри блока 13 цилиндров размещены п тнадцать порщневых полостей 15, кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости и кольцевой маслопровод 17, на котором креп тс  два масл ных фильтра 18.

На блоке 13 цилиндров закреплены две насосные установки 19, одна из которых резервна , со шкивами 20. Один из щкивов 20 соединен ремнем 21 со щкивом 22, который расположен концентрично оси вращени  блока 13 цилиндров и закреплен на фундаменте. Кроме того, на блоке 13 ци- линдроц смонтированы механизмы угла закручивани  предельного и аварийного моментов . На фундаменте закреплен механизм 23 дистанционного включени . 0 Механизм угла закручивани  предельного момента содержит водило 2, вал 24 с рычагом 25 на одном конце и зубчатым сектором 26 на другом, который входит в зацепление с зубчатым колесом 27. В свою . очередь, зубчатое колесо 27 входит в зацепление с профильным сектором 28, который взаимодействует с кулачковым гидрораспределителем 29.

Механизм угла закручивани  аварийного момента также содержит, водило 2, вал 24 с рычагом 25 на одном конце и зубчатым сектором 25 на другом, который входит в зацепление с зубчатым колесом 27. Зубчатое колесо 27 входит в зацепление с профильным сектором 28, который взаимодействует с профильным кулачком 30 кулачкового гидрораспределител  29. На профильном секторе 28 закреплен упор 31, который взаимодействует с механизмом отключени .

Механизм отключени  содержит закрепленный на оси 32 рычаг 33 с роликом 34 отключени  и роликом 35 заклинивани , пружину 36 раст жени  и упор 37 исходного положени . На оси 32 крепитс  также рычаг 38 дистанционного включени  с пружиной 39 сжати .

Механизм 23 дистанционного включени  5 содержит башмак 40, св занный пружинами 41 и 42 с рычагом 43, контактирующим с пневмоцилиндром 44 через откидной упор 45.

На блоке 13 цилиндров смонтированы напорный гидроклапан 46, предназначене ньш дл  поддержани  заданного посто нного давлени  в гидросистеме, и регул тор 47 потока, предназначенный дл  обеспечени  устойчивой работы гидросистемы.

Предохранительное устройство работает J следующим образом.

В начальный период вращени  ведущего вала главного двигател  крут щий момент через ведущую полумуфту 1, кронштейны 3, упругие элементы 7, кронштейны 6, передаетс  на корпус 5, с расположенными внутри ведущими дисками 8. Вместе с корпусом 5 начинает вращатьс  блок 13 гидроцилиндров вместе с насосными установками 19 и другими механизмами, щкис 20 начинает обкатыватьс  по ремню .21, который соединен с неподвижным щкивом 5 22.

Шкив 20, поворачива сь вокруг своей оси приводит во вращение вал насосной установки 19, котора  начинает забирать масло из кольцевого резервуара 16 рабочей жидкости и подавать его через фильтр 18 в кольцевой маслопровод 17, который соединен с поршневыми полост ми 15. При достижении определенных чисел оборотов ведущего вала главного двигател  создаетс  заданное посто нное давление в кольцевом маслопроводе 17, а, следовательно , и в поршневых полост х 15, необходимое дл  передачи крут щего момента. Поршни 14 прижимают с заданным усилием ведущие диски 8 к ведомым 9, которые через шлицы передают крут щий момент на ведомую полумуфту 10, соединенную с кинематической цепью главной линии прокатного стана. Стан готов к работе. Усилие зат жки упругих элементов 7.определ ет величину крут щего момента, при котором предохранительное устройство работает как жестка  система. Крут щий мо-, мент в этом случае будет номинальным. При величине крут щего момента, незначительно превышающего номинальное значение, упругие элементы 7 сжимаютс , полумуфта 1 с водилами 2 совершают угловое перемещение на двух роликовых двухр дных подшипниках 4 относительно хорпуса 5. Одновременно с этим водила 2, через рычаги 25, валы 24, зубчатые секторы 26 и зубчатые колеса 27, поворачивают профильные секторы 28 на угол, при котором они не включают гидрораспределители 29 на сброс масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар рабочей жидкости 16. В гидросистеме поддерживаетс  заданное давление. При падении крут щего момента на ведущем валу до номинального упругие элементы 7 восстанавливают первоначальное относительное положение ведущей полумуфты 1 с водилами 2, которые восстанавливают исходное положение профильных секторов 28. В этом случае предохранительное устройство работает как упругодемпферна  система . При достижении предельного момента на ведущем валу главного двигател  упругие элементы 7 сжимаютс  на такую величину, при которой полумуфта 1 поворачиваетс  на двухроликовых друхр дных подшипниках 4 относительно корпуса 5 на такой угол, при котором водила 2 через рычаги 25, валы 24, зубчатые секторы 26 и зубчатые колеса 27, поворачивают профильные секторы 28 так, что они включают кулачковые гидрораспределители 29 на сброс масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости. Давление масла в кольцевом маслопроводе 17 и поршневых полост х 15 падает. Усилие прижати  поршн ми 14 ведущих дисков 8 к ведомым дискам 9 также падает до величины проскальзывани  ведущих дисков относительно ведомых дисков 9. Происходит проскальзывание ведущей полумуфты 1 с корпусом 5 на подшипниках ii и 12 относительно ведомой полумуфты 10. При падении момента на ведущем валу главного двигател  до номинального упругие элементы 7 восстанавливают первоначальное относительное положение ведущей полумуфты 1 с водилами 2 которые через рычаги 25, валы 24, зубчатые секторы 26 и зубчатые колёса 27 восстанавливают исходное положение профильных секторов 28. Профильные секторы 28 освобождают кулачки гидрораспределителей 29, которые выключаютс , прекраща  сброс масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости. Давление в кольцевом маслопроводе 17 и порщневых полост х 15 повышаетс  до заданного, поршни 14 прижимают ведущие диски 8 к ведомым дискам 9. Проскальзывание ведущих дисков 8 относительно ведомых дисков 9 прекращаетс . Ведома  полумуфта 10 начинает вращатьс  с одинаковой угловой скоростью с ведущей полумуфтой 1, передава  заданный крут щий момент в кинематическую цепь главной линии прокатного стана. При возникновении сверхпредельно-допустимых длительно действующих моментов на ведущем валу главного двигател  (заклинивание заготовки в валках и других причин) упругие элементы 7 сжимаютс  на величину большую, чем при возникновении предельного момента. Угол закручивани  ведущей полумуфтЪ: 1 с водилами 2 увеличиваетс  до такой величины, при которой водила 2 через рычаги 25, валы 24 зубчатые секторы 26 и зубчатые колеса 27 поворачивают профильные секторы 28 на такой угол, при котором упор 31 нажимает на ролик 34 отключени , поворачива  рычаг 33 с роликом 35 заклинивани  на оси 32. Как только рычаг 33 перейдет нейтральное положение пружины 36 раст жени , последн   подхватит рычаг 33, поворачива  его до тех пор, пока ролик 35 заклинивани  не заклинит профильный кулачок 30 кулачкового гидрораспрделител  29. Кулачковые гидрораспределители 29 включаютс , сбрасыва  масло из кольцевого маслопровода 17 и порщневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости. Давление масла в кольцевом маслопроводе 17 и поршневых полост х 15 падает. Усилие прижати  поршн ми 14 ведущих дисков 8 к ведомым дискам 9 также падает. Ведущие диски начинают проскальзывать относительно ведомых дисков 9. Ведома  полумуфта -10 останавливаетс , Кинематическа  цепь главной линии прокатного стана разрываетс . Крут щий .момент на ведущем валу главного двигател  падает до величины, потребной только на вращение ведущей полумуфты 1 с корпусом 5 и блоком 13 цилиндров со всеми смонтированными на нем механизма.ми, которые

вращаютс  на подшипниках 11 и 12, а также на преодоление незначительных трений, возникающих между вращающими ведущими дисками 8 относительно неподвижных ведомых дисков 9. Крут щий момент на ведущем валу главного двигател  в этом случае будет минимальным.

Цпругие элементы 7 восстанавливают первоначальное относительное положение ведущей полумуфты 1 с водилами 2. Водила 2 через рычаги 25, валы 24, зубчатые секторы 26 и зубчатые колеса 27 восбтанавливают исходное положение профильных секторов 28. Проифльные секторы освобождают кулачки гидрораспределителей 29, один из которых выключаетс , прекраща  сброс масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости, второй же остаетс  в заклиненном положении, продолжа  сброс.масла из кольцевого маслопровода 17 и порщневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости.

Дл  восстановлени  кинематической цепи главной линии прокатного стана необходимо остаковить главный двигатель, устранить причину перегрузки стана и перевести рмчзг 33 с роликом заклинивани  35 в исходное положение до упора 37 исходного 1ю ожени , тем самым расклинивани  профильный кулачок 30 кулачкового гидрораспределител  29, который выключаетс , прекраща  сброс масла из кольцевого маслопровода / н поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости.

После пуска главного двигател  предохранит ьное устройство виовь начинает рабо/йть во всех опнсаиных режнмах.

Другой метод выключени  кулачкового гидрораспределител  29 и прекращени  сброса масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости - это, не останаааива  главный двигатель, устранить причины перегрузки стана и перевести рычаг 33 с роликом заклинивани  35 до упора 37 исходного положени  при помощи механизма дастанцйсшного включени  23.

Механизм дистанционного включени  23 работает следующим .

Оператор стана поворачивает ручку кра . на управлени  да включение пневмоцилиндра 44, который,, преодолева  усилие пружины 41, .нажимает откидным упором 45 на рычаг 43, оскэбожда  пружину 42. Ролик рычага 43 переходит по профильному пазу башмака 40 из исходного положени  в рабочее . Пружина 42 выдвигает башмак 40 н заданную величину. Профильный паз башмака 40 выполнен так, чтобы рычаг 43 мог повернутьс  на такую величину, прн которой откидной упор 45 при движении штока пнёвмоцклиндра 4 выщел ф  из контакта с рычагом 43.

Таким образом башмак 40 удерживаетс  определенным усилием в рабочем положении только пружиной 42.

Так как ведуща  полумуфта 1 с корпусом 5 и блоком гидроцилиндров 13 продолжает вращатьс , то вращаетс  и рычаг 38 включени , который закреплен на оси 32 и удерживаетс  в исходном положении пружиной 39 сжати .

Как только ролик рычага включени  38 соприкоснетс  с башмаком 40 рычаг 38 включени , преодолева  усилие пружины 39 сжати , начинает поворачиватьс  вокруг оси 32, нажима  роликом на другом конце на рычаг 33, перевод  его до упора 37 исходного положени . Ролик 35 заклинивани  выходит

из-под профильного кулачка 30 кулачкового гидрораспределител  29.

Кулачковый гидрораспределитель 29 выключаетс , прекраща  сброс масла из кольцевого маслопровода 17 и порошковых по лостей 15 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости.

Рычаг 38 . включени , дойд  до упора, в свою очередь нажимает на башмак 40, и, преодолева  усилие пружины 42, отжимает его на величину, при которой ролик I рычага 43 под действием пружины 41 поворачиваетс  по профильному пазу башма- ка 40 до исходного положени . Оператор поворачивает ручку крана управлени  на выключение пневмоцилнидра 44, шток которого вт гиваетс . Прн обратном ходе штока

jj откидной упор 45 свободно проходит рычаг 43, позвол   штоку пневмоцилиндра 44 вернутьс  в исходное положение. Механизм дистанционного включени  23 приведен в исходное положение.

Гидросистема предохранительного устройства работает следующим образом.

При вращении блока 13 цилиндров вокруг своей оси шкив 20 обкатываетс  по ремню 21, который соединен с неподвижным шкивом 22. Шкив 20, поворачива сь вокруг своей оси, приводит во вращение вал насосOf ной установки 19, котора  забирает масло из кольцевого резервуара 16 рабочей жидкости и через масл ный фильтр 18 подает в кольцевой маслопровод .17, который соединен п тнадцатью отверсти ми с поршневыми полост ми 15.

Давлением в кольцевом марлопроводе 17 и поршневых полост х 15 поддерживаетсй напорным гидроклапаном 46. Изменение давлени  в кольцевом маслопроводе 17 и поршневых полост х 15 влечет за собой изq менение усили  прижати  поршн ми 14 ведущих дисков 8 к ведомым дискам 9, а, следовательно , и величины передаваемого пре .дохранительным устройством крут щего момента .

Claims (2)

1. Дл  обеспечени  устойчивой работы гидS росистемы и регулировки скорости сбрасывани  масла из кольцевого маслопровода 17 и поршневых полостей 15, а, следовательно, и скорости сброса давлени , часть масла во врем  работы предохранительного устройства посто нно сбрасываетс  регул тором 47 потока из кольцевого маслопровода 17 в кольцевой резервуар 16 рабочей жидкости. Изменение расхода масла обеспечиваетс  с помощью лимба регул тора 47 потока, При увеличении количества сбрасываемого масла через регул тор 47 потока уменьшаетс  количество сбрасываемого масла через тидроклапан 46, .а при включении кулачковых гидрораспределителей 29 - через них. В этом случае дл  падени  давлени  в поршневых полост х 15 до нул  сбрасываетс  меньшее количество масла на величину сбрасываемого масла через регул тор 47 потока , чем достигаетс  более быстрое сн тие усили  прижата  поршн ми 14 ведуш.их дисков 8 к ведомым дискам 9., Чем больше будет сбрасыватьс  масло через регул тор 47 потока, тем чувствительнее к перегрузкам будет предохранительное устройство. С другой стороны, чрезмерно большой сброс масла через регул тор 47 потока увеличивает врем  восстановлени  дав лени  в кольцевом маслопроводе 17 и поршневых полост х 15, следовательно, увеличиваетс  и врем  восстановлени  работоспособности кинематической цепи главной линии прокатного стана после срабатывани  предохранительного устройства. Кроме того, по вл етс  возможность возникновени  неустойчивой работы напорного гидроклапа-. на 46| Поэтому регулировку оптимального количества сбрасываемого масла через регул тор 47 потока необходимо производить при наладке предохранительного устройства. Применение предлагаемого предохранительного устройства надежно защищает прокатный стан от аварий, исключает врем  простоев и затрать на замену разрущающихс  предохранительных элементов (брехщпйиделей , пальцев и др.). Формула изобретени  1. Предохранительное устройство. главной линии прокатного стана, содержащее ведущую с корпусом и ведомую полумуфты с фрикционными дисками, установленные последовательно с ведущей полумуфтой и ее корпусом упругодемпферные элементы угла закручивани , закрепленный на корпусе ведущей полумуфты блок цилиндров с насосной установкой, резервуаром рабочей жидкости и кулачковыми гидрораспределител ми , а также привод вала насосной установки , отличающеес  тем, что, с целью повышени , надежности защиты главной линни прокатного стана от перегрузок по крут щим моментам, оно снабжено механизмом угла закручивани  предельного момента и механизмом угла закручивани  аварийного момента, выполненными в виде рычажных систем передачи углов закручивани , взаимодействующих через профильные секторы с кулачковыми гидрораспределител мн, при этом, профильный сектор механизма угла закручивани  аварийного момента снабжен упором, взаимодействующим с механизмом отключени , выполненным в виде рычажнопружинной системы заклинивани  кулачкового гидрораспределител  и рычага дистанционного включени , взаимодействующим с установленным неподвижно механизмом дистанционного включени . 2.Устройство по п. I, отличающеес  . тем, что механизм дистанционного включени  выполнен в виде рамы и смонтированных на ней башмака, взаимодействующего с рычагом дистанционного включени  механизма отключени  предохранительного устройства , рычажно-пружинной системы, контактирующей с башмаком, и пневмоцилиндра с откидным упором, взаимодействующим с рычажно-пружинной системой. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в его гидрбсистеме установлен регул тор потока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 498986, кл. В 21 В 35/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по а вке ЛГ 2452639/02, кл. В 21 В 35/00. 1977

   К

   13

   Фиг. /

   Вид А

   Фиг,.1

   Ф.5

   Фиг.6

   L-3

   Фиъ.