Прокатка производится в клетях прокатных станов.
Рабочая клеть — основной элемент главной линии прокатного стана, включающий устройства для размещения, регулирования и закрепления прокатных валков; для деформации металла в прокатных валках. Состоит из двух массивных стальных или чугунных литых станин, установленных на плитовинах, прикрепляемых к фундаменту анкерными болтами. В станинах— подушки с подшипниками и прокатными валками, устройства для перемещения верхнего и нижнего валка по высоте, направляющие проводки для прокатываемого материала и др.
В данном проекте разрабатывается конструкция сортовой клети дуо 350 (чертёж ФМ – 102.03.00.00 СБ).
Конструкция основных деталей и механизмов прокатного стана и, в частности прокатной клети, несмотря на их различное назначение и многообразие, во многих случаях одинакова.
Станина 3 рабочей клети воспринимает все усилия, возникающие при прокатке металла, и поэтому выполняется массивной — до 60—120 т и более. Станина устанавливается на фундаментных стальных плитах (плитовинах 7), которые прикрепляются болтами к бетонному или железобетонному фундаменту. По конструкции станины рабочей клети делят на два типа: закрытого и открытого.
Выбираю станину открытого типа.
Станина открытого типа (применяется в клетях сортовых станов) состоит из двух частей: собственно станины и крышки. Крышку скрепляют со станиной болтами или клиньями. Такая станина характеризуется меньшей жёсткостью по сравнению со станинами закрытого типа, однако позволяет осуществлять перевалку валков непосредственно краном (вверх) при снятой крышке.
Размеры станин определяются следующими условиями:
1. Возможностью размещения в окне станины подушек валков и конца нажимного винта;
2. Требуемой прочностью и жёсткостью.
Чтобы процесс прокатки протекал нормально, валки должны занимать в рабочей клети определённое положение. Для этого в каждой рабочей клети предусмотрены следующие механизмы и устройства:
1. Вертикальной установки валков (нажимные механизмы);
2. Осевой установки валков;
3. Уравновешивания верхнего валка.
Установка валков в вертикальной плоскости на большинстве станов осуществляется при помощи специального механизма с нажимными винтами, который называется нажимным.
На сортовых станах дуо положение валков при прокатке не меняется, необходимое расстояние между ними устанавливают заранее при настройке стана. Необходимое расстояние между валками устанавливают перемещением верхнего и нижнего валков. На сортовых станах дуо скорость перемещения валков ограничивается требуемой точностью их настройки. На практике скорость установки верхнего валка на сортовых станах принимают 5…25 мм/сек.
Для своей клети выбираю нижнее нажимное устройство 4 с приводом через редуктор с червячной передачей, а верхнее нажимное устройство 5 с приводом через промежуточное (паразитное) зубчатое колесо.
Устройства для уравновешивания верхнего валка применяются для устранения следующих отрицательных явлений:
1. При холостом ходе стана под действием массы верхнего валка и его подушек между торцами нажимных винтов и их подпятников, а также в резьбе нажимной гайки неминуемо образовались бы зазоры. При последующей задаче металла в валки возникли бы динамические нагрузки на шейки валка и на нажимные винты, которые сопровождались бы сильными ударами;
2. Раствор между валками не соответствовал бы требуемому обжатию вследствие неизвестной величины зазоров.
На сортовых станах перемещение валков и масса уравновешиваемых деталей невелики, поэтому применяют пружинное устройство 6 для уравновешивания верхнего валка.
При прокатке на сортовых станах необходимо точно установить валки не только по высоте, но и в осевом направлении, чтобы калибры были правильной формы. Для этого применяют устройство для осевой регулировки валка.
Осевое регулирование положения валков на сортовых станах выполняют при помощи двух рычажных систем. В клети дуо 350 такое устройство монтируется на станине с одной стороны рабочей клети для осевой регулировки верхнего валка.
Узел валка состоит из (чертёж ФМ – 102.03.01.00 СБ) собственно валка 1, двух роликовых радиально–упорных конических четырёхрядных подшипников 12, двух подушек 2 и разного типа крышек, колец, втулок, уплотнителей и др.
Подшипники прокатных валков работают при очень больших нагрузках, доходящих на некоторых станах до 30—60 МН (3000—6000 тс) на валок. Возможные габариты их ограничиваются диаметром бочки валков. Подшипники (качения или жидкостного трения) устанавливаются в массивных корпусах, называемых подушками, которые располагаются в проёмах станины. Подушки перемещаются по направляющим станины при установке валков.