Нажимной механизм прокатной клети

Нажимные механизмы, в состав которых входят две винтовые пары (нажимные винты и гайки), обеспечивают требуемые точность и быстродействие установки прокатных валков при изменении их раствора. Нажимные винты воспринимают усилие, возникающее при прокатке и действующее на валки, а затем передаёт его станине через нажимную гайку. Изготавливают нажимные винты из кованой стали марок 5, 40Х, 40ХН, а гайки нажимных винтов, подвергающиеся интенсивному износу, обычно делают из литой бронзы марок АЖ9-4 и АЖМц10-3-1,5^[2][3][4].

Нажимные механизмы прокатной клети бывают электромеханического, гидравлического и гидромеханического типов.

Классический электромеханический привод нажимных устройств имеет ряд недостатков, прежде всего это запаздывание коррекции положения валков из-за инерционности отработки поступающей на электродвигатель команды от оператора.

Этого недостатка лишён гидравлический нажимной механизм, когда вместо нажимных винтов давление металла на валки воспринимают гидравлические цилиндры. Благодаря действию этих цилиндров валки перед прокаткой прижаты друг к другу с постоянным усилием (это принцип «предварительно напряжённой клети»), что исключает аварийные перегрузки. Перемещение поршней (плунжеров) в этих цилиндрах для регулирования межвалкового зазора в процессе прокатки происходит с намного бо́льшим быстродействием по сравнению с электромеханическим приводом. Преимуществами гидравлических нажимных устройств являются также их небольшие масса и габариты, высокая надёжность. Часто такие предварительно напряжённые клети делают бесстанинными (то есть отсутствует станина в её классическом виде), что значительно снижает массу оборудования при сохранении высокой жёсткости^{[2][3][4][5][6][7]}.

В настоящее время часто используют комбинированные нажимные механизмы. Они имеют в своем составе нажимные винты с обычным электроприводом для грубой настройки положения валков, а также гидроцилиндры с плунжерами для точного регулирования (предварительного напряжения) рабочей клети с последующим быстрым изменением обжатия с целью устранения разнотолщинности прокатываемой полосы^[2].

Для передачи крутящего момента от электропривода непосредственно к нажимным устройствам используются редукторы с червячными или цилиндрическими шестернями. При многопроходной прокатке на обжимных и листовых станах настройка зазора между валками осуществляется нажимными устройствами после каждого прохода, при этом нижний валок, как правило, остается неподвижным, а перемещается только верхний валок. Для таких клетей используется электрический привод, поскольку перенастройка межвалкового зазора в процессе прокатки требует определённого быстродействия^[2]. Скорость перемещения верхних валков при помощи нажимных механизмов в обжимных станах доходит до 250 мм/с. Для тонколистовых станов, где принципиальное значение имеет не столько скорость, сколько точность установки валков, эта скорость очень мала и составляет 0,05-0,1 мм/с. Кроме того, выбор скорости перемещения нажимных винтов зависит и от габаритов прокатной клети, то есть от общего диапазона перемещения этих винтов^[2][4][5][6].

На сортовых станах положение валков в ходе прокатки не изменяется, поэтому нажимные механизмы с ручным приводом используются только для исходной установки и настройки рабочих валков в соответствии с задаваемой схемой калибровки^[3].