Конструкторская часть
2.1. Описание конструкции пилы
Пила обрезки заднего конца труб ТПА-80 предназначена для обрезки заднего разлохмаченного конца трубы. Процесс резания происходит при круговом движении трубы, уложенной на рычаги перекладывателя, относительно диска. Диск пилы имеет зубья «волчьего» профиля, нарезанных с шагом 22 мм.
Техническая характеристика пилы обрезки заднего конца
1.Разрезаемая труба:
диаметр 60, 90 мм;
максимальная толщина стенки 13 мм;
длина 10...30 метров;
температура труб 850...1050 ˚С.
2. Диаметр диска пилы 1200...1080 мм.
3.
Частота вращения диска пилы
1500
.
4. Мощность электродвигателя 90 кВт.
Необходимость обрезки заднего конца труб возникает при деформации торца трубы при удалении прокатного стержня на извлекателе оправок. При извлечении задний торец трубы упирается в люнет.
Диск пилы имеет 171 зуб «волчьего» профиля, нарезанных с шагом 22 мм. Диск пилы изготовлен из материала сталь 50. Зубья фрезерованные и подвергаются закалке токами высокой частоты до твердости 45…50 HRC. «Волчий» профиль зубьев имеет массивную вершину, за счет чего достигается наибольшая прочность зубьев. Большой угол заострения зубьев обеспечивает максимальный отвод тепла в тело диска. Переточка зубьев дисков производится в сервисной мастерской цеха Т-3.
Установка обрезки заднего конца трубы состоит из пилы и устройств механизации. Пильный диск непрерывно вращается, ось его неподвижна. Обрезка происходит при подаче трубы на диск пилы по круговой траектории рычагами перекладывателя с интервалом в 6 секунд.
Пила состоит из тумбы, на вернем поясе которой закреплен суппорт с пильным диском, электродвигатель и защитный кожух (см. рис.2.1.).
Пила обрезки заднего конца трубы
Рис. 2.1.
Пильный диск установлен на валу суппорта. Вращение на диск передается от электродвигателя, соединенного с валом суппорта с помощью зубчатой муфты. Пильный диск имеет защитный кожух для предотвращения разлетания искр.
В корпусе суппорта в двух роликовых сферических подшипниках установлен вал. Подшипники установлены в корпусе суппорта через промежуточные стаканы, имеющие резьбовые отверстия для подачи пластичной смазки в подшипники вала. Передний подшипник вала (со стороны диска) – плавающий: его наружное кольцо имеет возможность перемещаться в стакане. Задний подшипник (со стороны муфты) – фиксированный.
Уплотнение подшипниковых узлов – лабиринтное. Лабиринтное уплотнение состоит из двух крышек, имеющих канавки, предотвращающие попадание загрязнений в подшипниковый узел. Крепление пильного диска выполняется с помощью двух дискодержателей, затягиваемых на валу с помощью гайки по резьбе М96×3. Стопорение от проворота пильного диска на валу выполняется головками винтов, ввернутых в дискодержатель.
Для обеспечения необходимой стойкости зубьев, на пильный диск непрерывно подается охлаждающая вода под давлением 0,2…0,3 МПа в трех точках. Трубопроводы подачи охлаждающей воды закреплены на кожухе пильного диска.
Достоинства пилы обрезки заднего конца труб ТПА-80:
высокая производительность
простота конструкции пилы.
Недостатки пилы обрезки заднего конца труб ТПА-80:
громоздкие и сложные устройства подачи трубы на пильный диск.
2.2. Литературный обзор
На
странице 451 [1] изображена роторная пила,
применяемая для резки горячего проката
крупных сечений (см.
рис. 2.2.). Диаметр диска пилы 2000 – 2500 мм.
Характер относительного движения
металла и диска пилы аналогичен пиле
для обрезки заднего конца труб ТПА-80:
резание производится по круговой
траектории. Роторная пила работает в
режиме запуска водила на каждый рез
заготовки: за время разгона из
горизонтального положения до
соприкосновения диска с металлом,
скорость подачи диска на металл достигает
500…1000
.
После резания водило останавливается
в исходном положении от коммандоаппарата.
Пилы с
круговой траекторией резания
характеризуются большой величиной
скорости подачи (в 50…100 раз большей, чем
у салазковых пил), что обеспечивает их
высокую производительность. Отсутствие
в конструкции роторных пил направляющих,
не защищенных от воздействия окалины
и охлаждающей воды, значительно упрощает
эксплуатацию, обслуживание и ремонты
оборудования.
Роторная пила горячей резки
Рис. 2.2.
Диск 1 установлен на одном из плеч водила 3, имеющего центр вращения в точке 4. Для исключения возникновения сильных вибраций и колебаний при осуществлении процесса резания, водило подвергается очень точной балансировке с помощью изменения массы контргруза. Водило установлено в опорных подшипниках на раме 5, имеет привод вращения от электродвигателя мощностью N=400 кВт через цилиндрический редуктор 6.Вращение на диск передается от отдельного электродвигателя через клиноременную передачу 7.
Достоинствами роторных пил является высокая производительность и простота конструкции:
вращательное движение подачи диска на металл легко осуществлять с большими скоростями
все узлы трения роторных пил надежно защищены от попадания окалины и охлаждающей воды.
2.3. Описание модернизации
Освоение выпуска Синарским Трубным Заводом насосно-компрессорных труб высоких групп прочности связано с прокатом труб с толщиной стенки до 13 мм. Прокат труб с увеличенной толщиной стенки вызывает рост нагрузок на прокатные станы и устройства механизации ТПА-80.
Слабым местом пилы обрезки заднего конца труб являются подшипники вала пильного диска – даже при нормальных режимах проката долговечность этих подшипников является неудовлетворительной.
При увеличении толщины стенки трубы до 13 мм, произошел рост нагрузки на механизмы пилы:
расчет мощности приводного электродвигателя указывает на возможность резки труб с увеличенной стенкой;
роликовые подшипники вала пильного диска необходимо заменить на подшипники такого же типа с большей грузоподъемностью.
Модернизация суппорта пилы заключается в установке подшипников с большей грузоподъемностью в стаканах, имеющих увеличенные гнезда под подшипники.
Проведенная модернизация обеспечит повышение долговечности подшипниковых опор вала пильного диска; снижение объема работ, связанных с ревизиями и ремонтами подшипниковых узлов.