Моталки и разматыватели применяются для сматывания листового металла в ру­лоны и профильного металла в бунты. Для горячего металла применяют ролико­барабанные моталки (разматыватели), для холодного — барабанные.

Моталки для горячей полосы по конструкции смотки в плотные рулоны делятся: на барабанные, в которых натяжение металла создает плотность рулона; на роли­ковые, которые уплотняют полосу при укладке ее на барабан без натяжения; на комбинированную смотку, при которой 2—3 витка горячей полосы идут без натяжения за счет уплотнения роликами, а затем процесс идет с одним натяжением; наконец при одновременном воздействии на рулон роликов и натяжения.

На рис. 3.57 показана схема моталки горячей полосы толщиной 1,5-4 (или 4- 16) и шириной 900-1850 мм в рулон с внутренним диаметром 850 мм и наружным до 2300 мм.

С последней клети чистовой группы полоса получает небольшой изгиб вверх. Для лучшего захвата переднего конца полосы подающие приводные ролики 1 имеют верхний диаметр 900 и нижний 400 мм. Кроме того верхний ролик смещен на угол 15- 20°. Поступающая по рольгангу 2 полоса направляется к моталке 7 направляющими

роликами 3. В положении I формуется рулон четырьмя формующими роликами 6 с индивидуальным приводом. Положение формовки определяют два барабана 4 через систему рычагов 5. Дополнительное прижатие обеспечивают проводки сколь­жения 8. Все механизмы роликов и проводок смонтированы на станине 10. Для ремонта моталки используются катки 11, перемещающиеся по плите 12. При за­полнении рулона формующие ролики постоянно сжимают лист и создают плотный рулон. По окончанию намотки (положение II) гидроцилиндр 9 подходит к моталке, выключается привод формующих роликов и они отходят от рулона. Распушенный рулон позволяет высвободить из него моталку, после чего тележка увозит рулон.

Устройство самого барабана показано на рис. 3.58. Основу барабана составляет крестообразный вал 1, консольно закрепленный на подшипниках качения в станине. На каждом выступе вала установлены сектора 2, зажимаемые двумя стержневыми креплениями 8. Между валом и секторами размещены четыре полые квадрата 3 с двухсторонними клиновидными поверхностями. В разжатом положении сектора удерживаются замком — выступами 4 вала. Внутри вала проходит шток 5, на конце которого закреплен диск 6. Полые квадраты крепятся к диску резьбовым соедине­нием 7, с помощью которого обеспечивается прижим клиньев квадрата к секторам (положение /), когда барабан сжат. При разжатии штанги гидроприводом клиновые квадраты 3 отходят от сегментов (положение II), которые пружинами 8 сжимаются, освобождая рулон. В осевом направлении сегменты фиксируются кольцами 9 к 10.

Моталки для холодной прокатки рулонов используют для уплотнения ленты натяжение металла между станом и моталкой. Рост окружной скорости ленты на моталке требует строгой системы автоматического регулирования натяжения и ско­рости намотки VM:

7г(Сб + 2h ■ k)nx

где Z?6 — диаметр барабана; h — толщина ленты; к — число слоев; пх — частота вращения, мин-1.

Усилие натяжения Т = Fсг„ зависит от толщины ленты: при t > 1 мм напряжение от натяжения сг„ = 0,1 - f - 0,3сгт, при t < 1 мм сг„ = 0,3 - г- 0,8сгт (F — площадь сечения ленты).

А-А Рис. 3.58. Конструкция барабанной моталки Моменты от натяжения и изгиба ленты:

 

., bh*

2 -- ^изг ^ определяют мощность двигателя с учетом к. п.д. (г]):

Л^д = (Мизг + Мн)

где lo — угловая скорость, с

Намоточное устройство 20-ти валкового стана 500 (рис. 3.59) представляет полый вал 6, установленный на двух роликовых конических подшипниках 5 и 8. Вращение полого вала 4 осуществляется шестерней 7 через трансмиссию, редуктор и далее от электродвигателя. Силовое устройство состоит из барабана 13 с конусом 8°. Барабан перемещается в полом валу с помощью гидропривода, состоящего из вертлюга 1, кана­лов 2, поршня 3 со штоком. При подаче жидкости через вертлюг поршень идет вправо и барабаном 13 распирает сегменты 10, расклинивающие наматываемый рулон 11. Сегменты фиксируются в осевом направлении обоймой 9, а в осевом направлении шпонками 12. При разжатии барабана конец ленты автоматически зажимается в спе­циальных губках 15 сегментов при замыкающем движении механизма 14 барабана.

Рис. 3.59. Конструкция намоточного устройства 20-ти валкового стана 500

Размыкание барабана происходит при подаче жидкости через каналы 2 в правую полость цилиндра. Наиболее напряженные детали (барабан, вал, сегменты) изго­товлены из стали 40ХН с твердостью 52-58 НІІС. Прочьюсть барабана зависит от крутящей и изгибающей нагрузок:

T(D6 + 2hk) _ ТІ

Ткр= 2-0,2 • Dg И <7изг “ 0,lDl ’

где Do, I — размеры тела барабана.

Эквивалентное напряжение в расчетном сечении (см. рис. 3.59) с учетом динами­ческой нагрузки

о-экв = Кч^т£р+3а%зг < [а]

и должно быть меньше допускаемого напряжения, выбранного по временному сопро­тивлению прочности с десятикратным запасом [а] = <хв/10. Для большинства мота­лок коэффициент динамичности кД может превышать 5-10-ти кратную величину.

Разматпывателъ рулонной ленты шириной до 1500 мм и толщиной до 2 мм с мас­сой ~ 25т и скоростью до 7м/с показан на рис. 3.60.

Разматыватель состоит из станины 14, в которой на подшипниках 2 установлена гильза 12. В гильзе расположен ведущий вал 11, перемещаемый в опорах 1 и 9 по оси гильзы поршнем 8 гидроцилиндра 6. Вращение гильзе передается от электродвига­теля 5 через редуктор с двойной цилиндрической передачей 3 и 4- Через шпонку 13

Рис. 3.60. Разматыватель с редукторным приводом

вал 11 вращается от гильзы 12. На консоли вала 16 размещены сигменты 15, осевая фиксация которых обеспечивается обоймой 17, а радиальная — выступами 19. Перемещение сегментов по радиусу осуществляется клиновым устройством вала. Перемещение разматывателя для совмещения оси ленты с осью стана осуществля­ется по направляющим станины 10 с помощью гидроцилиндра 7. Предусмотрена дополнительная опора 18 к валу разматывателя.

Кантователи предназначены для кантовки заготовок и толстых листов при прокатке и их контроля.

На рис. 3.61 (положение //) показан кантователь толстых листов для контрольных инспекций.

Рис. 3.61. Кантователь толстых листов

В исходном положении рычаги находятся под рольгангом 1, на котором лежит заготовка 4- Поворот рычагов 2 совместно с заготовкой осуществляется двумя шату­нами 3, соединенными с двумя кривошипами, установленными на концах выходного вала редуктора. Эти два кривошипа разнесены на угол 180°. Общему повороту рычагов на 180° соответствует один оборот кривошипа. Кинематика составлена так, что левые рычаги 2 встречаются с правыми 5 не доходя 5° до вертикали. Затем до 10° рычаги идут вместе, переходя на 5° вертикаль. После этого левые рычаги обгоняют правые и уходят к исходному положению, а правые рычаги продолжают движение. При этом заготовка кантуется на 180° и укладывается на новый рольганг 6.

При повороте (см. положение I, рис. 3.61) возникают достаточно сильные дина­мические удары заготовки о рольганг.

При кантовке заготовки ее центр тяжести в вертикальном положении перемеща­ется с высоты I/2 до Н/2. Если представить, что в вертикальном положении скорость центра тяжести заготовки равна нулю и после кантовки также уменьшается до нуля,

то изменение кинетической энергии переходит полностью в потенциальную энергию:

где С — жесткость рольганга; у — динамический прогиб рольганга.

Решение определяет коэффициент динамичности

гДе Уст — статическая величина прогиба рольганга, уСТ = G/С G —вес слитка.

С большой точностью для толстых заготовок отношение £

------- 3> 1 и поэтому коэффициент превышения статической нагрузки

С учетом коэффициента динамичности рассчитываются напряжения в деталях кантователя и рольганга.

Манипуляторы служат для передвижения заготовок вдоль роликов рольганга для задания необходимого положения заготовок относительно валков. На рис. 3.62 показаны линейки манипулятора реверсивной клети стана 2800.

Передвижение сляба 5 вдоль рольганга 4 осуществляется двигателем 1, червяч­ными редукторами 2, винтами 6, передвигающими линейки 3. Параллельность дви­жения линеек обеспечивают ползуны линеек 7, центрирующиеся на направляющих штангах 8.

Рольганги служат как рабочие устройства для транспортировки металла от стана к стану и как транспортные устройства для связи между отдельными машинами и агрегатами цеха. Рольганги выполняются с индивидуальным приводом, групповым на ряд валков и без привода. Наиболее стабильно работает групповой привод с ци­линдрическим редуктором и выходом вращения на отдельные ролики. Для подачи металла в стан и отвода его из стана два ролика располагают в самой клети. Эти ролики называют станинными. Их скорость должна соответствовать скорости входа и выхода металла. Поэтому они должны иметь индивидуальный привод.

Ролик с индивидуальным приводом (рис. 3.63) представляет чугунную станину 2, на которой установлены на роликовых конических подшипниках 3 ролики 1. Их вра-

щают фланцевые двигатели 5, соединенные с цапфой ролика скользящей муфтой 4 на шпонках

Ролики изготовляют литыми, кованными и из труб, концы которых или обжима­ют под подшипники или к трубам приваривают концевые цапфы для опор В качестве опор чаще используют роликовые конические подшипники.

Для смягчения динамической нагрузки опоры роликов монтируются на пружин­ных амортизаторах и поэтому для таких конструкций коэффициент динамичности резко уменьшается. По аналогии с рольгангом кантователя коэффициент динамич­ности

где т/прив — приведенный прогиб ролика и его опор, величина у„рив = G/Сприв, СпрИв — приведенная жесткость ролика ((7рол) и пружинного амортизатора (С„РУж),

- 4-

Так как жесткость пружин намного меньше жесткости ролика, то Сприв — СпрУж и прогиб будет равен упркъ = G/Спруж.

Отсюда статический прогиб ролика уСТ намного меньше прогиба подпружиненно­го ролика у, 1Рив, чт0 и снижает коэффициент динамичности.