Специальный цилиндр HC3L-260/200-0850 для формирующего ролика моталки металлургического листопрокатного стана
На завершающих этапах прокатного производства важную роль играет процесс намотки полосы в рулон. При заходе головной части полосы в моталку формирующий ролик обеспечивает требуемое положение металла для последующей намотки. Работа данного механизма сопровождается значительными динамическими нагрузками, которые предъявляют повышенные требования к исполнительным элементам гидропривода.
Для управления формирующим роликом моталки листопрокатного стана специалистами ПНЕВМАКС был разработан специальный гидроцилиндр HC3L-260/200-0850. Гидроцилиндр отвечает за перемещение ролика, участвующего в формировании головного участка полосы при намотке рулона.
Особенностью эксплуатации данного узла являются кратковременные ударные нагрузки, возникающие при заходе головной части полосы в моталку. В отдельные моменты давление в гидросистеме может достигать 350 бар. Дополнительным фактором является риск возникновения значительных поперечных усилий, воздействующих на шток и направляющие элементы гидроцилиндра.
Для работы в таких условиях была применена специальная система уплотнений, рассчитанная на интенсивную эксплуатацию. Использованные уплотнительные элементы обеспечивают сочетание высокой износостойкости и низкого трения, что способствует сохранению ресурса рабочих поверхностей штока и гильзы цилиндра.
Конструкция гидроцилиндра выполнена со специальным корпусом квадратного сечения. Крепление осуществляется на промежуточных цапфах, а на штоке предусмотрена специальная вилка с осью, соответствующая требованиям оборудования заказчика.
Для повышения стойкости к износу шток прошел термическую обработку с последующим двойным хромированием. Толщина хромового покрытия достигает 60 мкм, а твердость поверхности — 900 HV. Такое исполнение обеспечивает дополнительную защиту штока при эксплуатации в условиях повышенной влажности и температурных воздействий, характерных для работы моталки.
Для защиты гидроцилиндра от внешних воздействий корпус окрашен в соответствии с требованиями для зон C3. На штоке установлен специальный скребок, предназначенный для защиты уплотнений от внешних загрязнений.
Важной особенностью проекта стало применение встроенной системы измерения положения штока. Гидроцилиндр оснащен абсолютным датчиком положения RH-R SSI производства MTS с цифровым интерфейсом передачи данных. Использование абсолютной системы измерения позволяет получать информацию о текущем положении исполнительного механизма и использовать ее в системе управления оборудованием.
Подвод рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости осуществляется через торцы цапф. Такое решение было реализовано с учетом особенностей компоновки оборудования и требований заказчика к конструкции гидроцилиндра.
Окончательная конструкция гидроцилиндра была разработана с учетом требований заказчика к присоединительным элементам, компоновке оборудования и условиям работы формирующего ролика моталки. Это позволило адаптировать конструкцию исполнительного механизма под особенности конкретного технологического узла прокатного стана.
Основные технические характеристики:
- диаметр поршня — 260 мм;
- диаметр штока — 200 мм;
- ход штока — 850 мм;
- рабочее давление — 290 бар;
- пиковое давление — 350 бар;
- тип крепления — промежуточные цапфы;
- наконечник штока — специальная вилка с осью;
- система измерения положения — абсолютная RH-R SSI (MTS);
- рабочая жидкость — масло HL/HLP;
- температура эксплуатации — от -20 до +70 °C;
- покрытие штока — двойное хромирование до 60 мкм;
- твердость покрытия — до 900 HV;
- масса гидроцилиндра — около 1718 кг.
Надежная работа формирующего ролика требует устойчивости гидроцилиндра к динамическим нагрузкам и сохранения точности позиционирования в течение всего срока эксплуатации оборудования. Примененные конструктивные решения позволили обеспечить выполнение этих требований в условиях работы моталки листопрокатного стана.