Скорик Е.С., Бедарев C.A. - Анализ условий работы рычажного сталкивателя заготовок сортового стана

Авторы:студент Скорик Е.С., к.т.н., доц. Бедарев С.А.,

Донецкий национальный технический университет

Проведен анализ условий работы рычажного сталкивателя заготовок сортового стана для назначения рекомендаций по его конструктивной доработке.

Рычажный сталкиватель заготовок сортового стана входит в комплекс оборудования печи с шагающими балками, предназначенной для нагрева заготовок. Температура выдачи составляет в зависимости от качества материала и программы прокатки 1050 – 1250 °C. Заготовки позиционируются в соответствии со схемой загрузки и подаются сталкивателем в печь. Заготовки загружаются в печь в один ряд 7500 мм–12000 мм на систему шагающих балок, откуда начинается их дальнейшее движение через печь. Как только нагреваемый материал достигнет конца печи, шагающие балки укладывают слябы на разгрузочный рольганг и таким образом нагреваемый материал выгружается из печи.

Рассмотрим работу рычажного сталкивателя заготовок с гидравлическим приводом, конструкция которого показана на рисунке 1. Гидроцилиндр 1 (рис.1), закрепленный на стойке 2, через рычаг 3 передает вращение валу 4. Вал 4 через рычаги 5 и тяги 6 сообщает поступательное движение толкающим штангам 7, которые движутся по направляющим роликам 8, закрепленным на раме 9.

В процессе эксплуатации сталкивателя были выявлены следующие недостатки: при проталкивании заготовки в нагревательную печь толкающие штанги 7 не одновременно вступают в работу. Это может быть вызвано как погрешностями при изготовлении элементов сталкивателя, так и погрешностями при монтаже оборудования. В результате этого, нагрузка от усилия сталкивания заготовки не перераспределяется равномерно между толкающими штангами и, соответственно, валом 4. Это приводит к скручиванию вала 4 и срезу пальцев тяг 6.

Для устранения данного недостатка одним из возможных решений предлагается жёсткие тяги 6 заменить на регулируемые (рис.1, показана установленная регулируемая тяга). Это решение позволит путём изменения длины тяг отрегулировать положение толкающих штанг, чтобы последние одновременно вступали в работу.

Рисунок 1 – Конструкция рычажного сталкивателя заготовок:
1 – гидроцилиндр;
2 – стойка;
3 – рычаг;
4 – вал;
5 – рычаг;
6 – тяга;
7 – толкающая штанга;
8 – направляющие ролики;
9 – рама

Регулируемая тяга (рис.2) состоит из двух проушин, соединённых между собой резьбовым стержнем. На одной стороне стержня нарезана правая резьба, на второй – левая. Соответственно, одна проушина имеет правую резьбу, другая левую. При вращении резьбового стержня он будет либо вкручиваться, либо выкручиваться из проушин. Таким образом, будет меняться длина тяги. Для предотвращения самопроизвольного вкручивания или выкручивания резьбового стержня в процессе работы, предусмотрены две контрящие гайки.

Рисунок 2 – Конструкция регулируемой тяги

Кроме того, вместе с использованием регулируемой тяги, возможно необходимо внести ряд конструктивных изменений в конструкцию вала сталкивателя. Вал имеет длину 8150 мм и одинаковый диаметр по всей длине 125 мм. Вал установлен на 4 опорах, 3 из которых с плавающими подшипниками, также, на валу установлены 5 рычагов (один рычаг гидроцилиндра и 4 рычага толкающих штанг).

Для выявления условий скручивания вала и анализа его нагружения целесообразно провести дальнейшее исследование напряжённо-деформированного состояния вала, которое позволит разработать технические решения по устранению или предупреждению проблемы скручивания вала.