На современных моталках типа Гаррета, устанавливаемых на уровне пола и ниже уровня пола, можно сматывать бунты массой до 5.5 кН и наружным диаметром до 1250 мм при внутреннем диаметре бунта до 850 мм. Скорость намотки достигает 20 м/сек.

Конструкция напольной моталки системы Гаррета, успешно работающей в настоящее время на мелкосортном стане 250-1 ММК, показана на рисунке 1.3 Моталка предназначена для сматывания катанки в бунты наружным диаметром 750 мм, внутренним диаметром 500 мм и массой до 1.2 кН.

Моталка состоит из станины 8, вращающегося барабана 9 с шарнирно закрепленными в нем и выступающими наружу рычагами 2; приводного полого вала 5, внутри которого проходит вал 4.

Катанка подается по вводной трубке 10 в намоточное пространство, образованное барабаном 9 и кожухом 3, опирающимся на рычаги 2 и вращающимся совместно с барабаном 9. Привод барабана осуществляется от вертикального фланцевого двигателя 7 (N = 12 кВт, n = 950 об/мин) через зубчатую передачу (и = 3,68).

После окончания наматывания двигатель 7 отключается и включается двигатель 6 подъема вала 4. Этот. двигатель (N = 2,3 квт, n = 795 об/мин) через цилиндрический редуктор (и = 15,2) и кривошипную передачу приподнимает внутренний вал 4, который, поднимаясь, поворачивает рычаги 2 вокруг своих шарниров. При этом рычаги убираются внутрь барабана 9, наружный кожух 3 опускается вниз коническим фланцем, находящимся на внешней поверхности, соприкасается с конической поверхностью фланца 1, закрепленного на станине 8.

моталка конструкция вал вращение

Рисунок 1.3 - Моталка системы Гаррета мелкосортного стана 250 с электрическим приводом выбрасывающего механизма

Таким образом достигается быстрое торможение вращающегося барабана вместе с намотанным бунтом.

Из намоточного пространства бунт сбрасывается вниз на люльку передаточного механизма, осуществляющего навешивание бунтов на крюковый конвейер.

Привод подъема и опускания полого вала механизма выбрасывания у моталок Гаррета может осуществляться также и от пневматических и гидравлических цилиндров.

В последнее время все большее применение находят моталки с вращающимся барабаном и приводом, расположенным ниже уровня пола цеха.

Эти моталки оборудованы приводом закрытой конструкции. Они занимают меньшую производственную площадь, хотя при этом несколько увеличиваются расходы на фундамент. По конструкции эти моталки более просты и надежны.

На рисунке 1.4 показана кинематическая схема работающей подпольной моталки системы Гаррета с приводом, расположенным ниже уровня пола цеха. Эта новая конструкция моталки, выпущенная фирмой Шлёманн, предназначена для сматывания тяжелых бунтов внутренним диаметром 850 мм, наружным диаметром 1250 мм, массой до 5.5 кН.

Рисунок 1.4 - Подпольная моталка системы Гаррета

В намоточном пространстве моталки находятся два ряда концентрично расположенных штифтов 4, проходящих через отверстия в поддоне 5 и закрепленных в торцовом диске 9, вращающемся на валу 2. Привод поддона со штифтами осуществляется от регулируемого электродвигателя 10 постоянного тока через коническую зубчатую передачу. Сматывание бунта осуществляется при подаче катанки через подводящую трубку 7 в пространство между штифтами. Скорость вращения поддона со штифтами определяется скоростью подачи катанки и выбирается по среднему (между наружным и внутренним) диаметру сматываемого бунта.

После окончания сматывания двигатель 10 затормаживается и моталка останавливается. Подводящая трубка пневматическим цилиндром поднимается в верхнее положение, показанное пунктиром, а смотанный бунт поддоном, приводимым от электродвигателя 11 при помощи кривошипно-рычажного механизма 1, поднимается вверх на уровень приемной решетки и удерживается в этом положении. Затем толкатель 6 реечного типа, приводимый от самостоятельного двигателя 8, передает бунт с поддона на приемную решетку или же сразу на передающий транспортер. Торможение и включение двигателя 10 привода моталки, работающего синхронно с приводным двигателем последней чистовой клети, осуществляется автоматически при помощи контакта, находящегося в подводящей трубке и замыкаемого концом катанки. Передача бунта с приемной решетки на транспортер осуществляется механизмом 3.

Моталки системы Эденборна

Моталки системы, Эденборна в настоящее время имеются двух видов: со сбрасыванием бунта вниз и с боковой выдачей бунта из-под моталки. Намоточное пространство в первом случае образовано концентрическими барабанами, во втором случае - двумя рядами убирающихся вниз концентрично расположенных штифтов.

Моталка первого вида системы Эденборна, работающая на непрерывном проволочном стане 250-2 ММК и предназначенная для сматывания бунтов наружным диаметром до 1150 мм и массой до 2.5 кН, показана на рисунок 1.5 Она состоит из станины 7 и полого вала 3, внутри которого закреплена подводящая трубка 4. Снизу к полому валу прикреплена трубка 6, осуществляющая укладку подаваемой трайб-аппаратом катанки в намоточное пространство, образованное неподвижным барабаном 2 и открывающимися вниз створками 1.

Вращение трубки 6 производится от фланцевого электродвигателя 5 постоянного тока (N = 18 квт, n = 800ч1600 об/мин) через цилиндрическую зубчатую передачу (и=3,68).

Открывание и закрывание обеих створок осуществляется от электродвигателя переменного тока (N=5,5квт, n=940 об/мин) через червячно-цилиндрический редуктор (и = 84,4) и четырехзвенный рычажный механизм. При открывании створок бунт сбрасывается вниз из намоточного пространства на пластинчатый транспортер. При сбросе бунта приводной двигатель 5 укладывающей трубки не выключается, а постоянно вращается, что является преимуществом таких моталок по сравнению с моталками - Гаррета, так как экономится время на остановку и запуск приводного двигателя и уменьшается мощность приводного двигателя.

Ранее на моталке был установлен укладывающий конус (на рисунке 1.5 показан штрих-пунктирной линией). Но в настоящее время по предложению работников стана он снят, и укладывание катанки в намоточное пространство неподвижного барабана, как отмечалось, осуществляется вращающейся укладывающей трубкой 6.

Установка одной направляющей трубки без направляющего конуса упрощает конструкцию моталки системы Эденборна, при этом облегчается синхронизация работы моталок с последней чистовой клетью из-за уменьшения суммарных маховых масс вращающихся деталей сматывающего механизма.

Моталки системы Эденборна с раскрывающимися створками имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что при неодновременном открывании створок (например, у моталки, показанной на рисунке 1.5, при износе шарниров передаточного четырехзвенного механизма) бунт катанки падает на пластинчатый транспортер не плашмя, а под углом, в результате чего витки бунта сдвигаются друг относительно друга.

При этом бунт деформируется. Такие бунты трудно обвязывать и передавать на крюковой конвейер для последующего охлаждения.

Рисунок 1.5 - Моталка системы Эденборна непрерывного проволочного стана с выбросом бунта вниз

Моталки с боковой выдачей бунта не имеют такого недостатка, благодаря чему в настоящее время они получают все большее распространение.

На рисунке 1.6 показана кинематическая схема современной моталки системы Эденборна фирмы Шлёманн с боковой выдачей бунта из намоточного пространства, образовываемого убирающимися штифтами.

Роликами трайб-аппарата 6 катанка, по подводящей трубке 5 подается в полый охлаждаемый вал 4. Этот вал с закрепленным на нем конусом 3 приводится во вращение от электродвигателя 7 через коническую зубчатую передачу. Намоточное пространство этой моталки образовано двумя рядами концентрично по окружности расположенных штифтов 2, которые проходят через отверстия в плите 1, ограничивающей снизу намоточное пространство. После сматывания бунта эти штифты убираются вниз кривошипно-рычажным механизмом, приводимым от электродвигателя 9. Выдача бунта из-под моталки осуществляется толкателем 8, имеющим самостоятельный привод. Порядок операций при сматывании бунта следующий: опускание штифтов, выталкивание бунта, установка в исходное положение толкателя и подъем штифтов. Моталка работает автоматически от контакта, установленного в подводящей трубке.

Рисунок 1.6 - Моталка системы Эденборна с выдачей бунта вбок (кинематическая схема)

Для вращения приемных барабанов современных моталок системы Гаррета и конусов моталок Эденборна применяют двигатели постоянного тока, управляемые по системе генератор-двигатель с электромашинным усилителем. Для обеспечения синхронного изменения скорости вращения приводных двигателей моталок в соответствии с изменением скорости вращения двигателя последней чистовой клети применяют тахометрическую схему управления двигателями моталок.

Обычно на каждую нитку мелкосортного стана устанавливают по две моталки, которые работают попеременно. На современных мелкосортных станах, совмещенных с проволочными, устанавливают одновременно как моталки Эденборна, обеспечивающие высокую скорость сматывания (до 30 м/сек), так и моталки Гаррета, позволяющие сматывать прокат некруглых сечений, характеризуемых большой жесткостью. Так, мелкосортно-проволочный стан в Хаспе (ФРГ), рассчитанный на двухниточную прокатку сортовой стали и четырехниточную прокатку проволоки (введен в эксплуатацию в 1956 г.), оборудован 12 моталками: из них восемь типа Эденборна и четыре типа Гаррета.

Комбинированные моталки

В последнее время на мелкосортных станах начинают применять так называемые комбинированные моталки, представляющие комбинацию моталок системы Эденборна и Гаррета.

Конструкция и принцип работы такой моталки ясен из рисунок 1.7, на котором представлена комбинированная моталка фирмы Шлёманн.

Верх моталки представляет собой конус с направляющей трубкой моталки системы Эденборна, а низ - моталку типа - Гаррета с приводом ниже уровня пола. Каждый элемент моталки имеет свой привод.

При работе моталки по системе Гаррета барабан, образованный штифтами 2, и поддон 1 устанавливаются в крайнее нижнее положение. При сматывании катанка подается по подводящей трубке в намоточное пространство между штифтами, которые приводятся во вращение от двигателя 6.

При работе моталки по системе Эденборна катанка подается в намоточное пространство по направляющей трубке 4, расположенной на вращающемся конусе 3. Привод конуса осуществляется от двигателя 5.

При работе моталки по комбинированной схеме укладывающий конус с направляющей трубкой можно вращать в одну сторону, а приемный барабан - в противоположную одновременно. В результате противоположного вращения приемного барабана и укладывающего конуса можно увеличить максимальную скорость сматывания, уменьшить величину скручивания катанки, а также снизить центробежные нагрузки на приводной вал приемного барабана из-за меньшей скорости вращения самого барабана совместно со сматываемым бунтом.

Рисунок 1.7 - Комбинированная моталка фирмы Шлёманн

При работе комбинированной моталки с постоянной скоростью вращения приемного барабана и переменной скоростью вращения укладывающего конуса с направляющей трубкой осуществляется более плотная укладка проката в намоточное пространство приемного барабана, начиная от большего диаметра к меньшему и обратно до заполнения намоточного барабана по высоте.

Из-за больших вращающихся и неуравновешенных масс (бунт, барабан и т.д.) моталки первого типа применяются для сматывания проволоки со скоростью только до 10 м/с. Достоинство их состоит в том, что кроме проволоки и круглой стали, на них можно сматывать и мелкие профили квадратного сечения.

Моталка с неподвижным бунтом установленная на непрерывном проволочном стане предназначена для сматывания проволоки диаметром 5-10 мм. Масса бунта 2-5кН. Пустотелый вал моталки приводится через зубчатую передачу, к концу этого вала моталки прикреплён конус, вращающийся вместе с валом (на некоторых моталках вместо конической применена цилиндрическая зубчатая передача).

Проволока из последней клети стана проходит по трубке внутри полого вала и поступает на конус, с помощью которого она витками укладывается вокруг вертикальных пальцев. Бунт проволоки при этом будет находиться в горизонтальном положении на плите. По окончании сматывания проволоки пальцы опускаются при помощи рычажного механизма, а бунт сталкивается на транспортёр.

Достоинством моталки этого типа является то, что бунт не вращается и сматывание проволоки может происходить при любой скорости ее подачи.

Например на современных непрерывных проволочных станах проволока выходит из последней клети стана и поступает на моталку со скоростью 25-35 м/с. Кроме того, выталкивание готового бунта осуществляется на ходу без остановки привода моталки, что позволяет через несколько секунд подавать в моталку новую проволоку.

Следует отметить, что при сматывании в бунт происходит скручивание проката на 360 градусов (на длине, где D - диаметр витка) за каждый оборот приводного вала. Это скручивание не имеет существенного значения при сматывании горячей катанки круглого сечения, так как профиль при этом остаётся неизменным, а касательные напряжения в материале катанки будут неизменными. Однако в отличие от моталки с вращающимся бунтом и тангенциальной подачей металла на моталке с неподвижным бунтом нельзя сматывать простые мелкосортные профили некруглого сечения (например овальную или квадратную катанку), так как при скручивании на 360 градусов профиль их будет искажен.

Моталки для катанки, имеющие привод от электродвигателя через зубчатые передачи, оказываются неработоспособными при больших скоростях сматывания проволоки из-за возникновения вибрации и при износе зубчатых зацеплений шестерней.

Эксплуатируются безредукторные роторные моталки, она предназначена для сматывания горячей катанки при скорости до 50 м/с. В моталке применён электродвигатель вертикального исполнения мощностью 140кВт, в котором сплошной вал заменён на полый. Формообразование витков катанки осуществляется конусом с выходной проводкой, имеющей наплавку из твёрдого сплава. Внутри полого вала установлена вертикальная проводка, прикреплённая к верхнему торцу вала. На стойке имеется кольцо для подачи охлаждающей воды во вращающийся вал, вода отводится через днище камеры и нижнего кожуха.

Электродвигатель установлен на плите, имеющейся на вертикальной стационарной стойке. Скорость вращения вала моталки синхронизована со скоростью выхода катанки из последней клети непрерывного проволочного стана. Диаметр катанки 6-12мм, диаметр бунта 1400мм, масса бунта 6кН.

Размещено на Allbest.ru