Прокатная клеть

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848359/27: (22) 09;07.90 (46) 23.08.92. Бюл, ¹ 31 (71) Производственное обьединение "Новокраматорский машиностроительный завод" (72) В.А,Яблоновский, Л.И.Один, В.С.Плугатарь, И.Г.Волченков и А,В.Литвинов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1510963, кл. В 21 В 3/20, B 21 В 13/14, 1989.

Авторское свидетельство СССР № 624671, кл. B 21 В 31/20, 1978. (54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее - к рабочим клетям прокатных станов.

Известна прокатйая клеть, включающая станины, рабочие валки с подушками, раз мещенными в окнах станин, а также средства для выбора боковых зазоров между подушкой и станиной, выполненные в виде профилированных кулачков, соединенных с рычагами и установленных в подушках С возможностью взаимодействия с облицовочными планками станин. При прокатке кулачок, прижимаемый к планке весом рычага, фиксирует подушку в горизонтальной плоскости в окне станины, С целью исключить возможность обратного поворота кулачка вледствие трения о станину при вертикальном перемещении подушки он выполнен са,мотормозящимся.,, ЯЫ„„1755982 Al (я)з B 21 В 31/20, 31/02

1@ф %Ф

Ьм*ы (57) Использование: оборудование прокатных станов, Сущность изобретения: устройство содержит узел сварных и рабочих валков с подушками, йромежуточные вставки ме кду стойками станин и подушками рабочих валков, гидроцилиндры уравновешивания рабочих валков, вкладыши, поверхности которых установлены с возможностью взаимодействия с боковыми направляющими подушек. Вкладыши установлены во вставках, выполнены в виде цилиндрических сегментов, а гидроцилиндры уравновешивания рабочих валков установлены в сегментах, Это позволяет повысить надежность, 2 зл.ф-ль. ил, Недостатком клети является сложность ее обслуживания, обусловленная необходимостью возвратить кулачок в исходное . положение перед перевалкой, чтобы раскрыть зазоры между подушкой и станиной.

Возвращение осуществляется поворотом и фиксацией рычага вручную, что требует выполнения на каждой клети по меньшей мере восьми ручных операций, Сложность обслуживания усугубляется самоторможением кулачков, требующим приложения к рычагам значительных усилий, Кроме того, сложность обслуживания определяется быстрым износом кулачков и облицовочных планок станин, обусловленным очень малой площадью их взаимного контакта. Учитывая, что скорость износа обычных облицовочных планок, покрывающих всю боковую поверхность подушки, имеет порядок величины 102 мм/сутки, 1755982

50 мбжно делать вывод, что скорость изнашивания кулачков и планок станин в зоне контакта с ними будет на несколько порядков более высокой, что требует частых замен этих деталей. Таким образом, рассматрива- 5 емая прокатная:клеть, кроме сложного об;:служивания, имеет низкую надежность деталей узла установки валков в станине..

Наиболее близким к предлагаемому решением является прокатная клеть, включающая станины, рабочие и опорные валки с

:. подушками, размещенными в окнах станин, и средства для выбора боковых зазоров между подушками и станиной, выполнен: . ные в виде промежуточных вставок, выполненных за одно целое с подушками опорных валков, в которых размещены гидрацилиндры с двумя противоположно направленными плунжерами, один из которых взаимодействует с подушкой рабочего валка; а другой — со станиной клети. Между плунжерами и элементами подушек и станин, с которыми они взаимодействуют, размещены сегменты, обеспечивающие самоустановку подушек и разгрузку плунжерав от осевых и вертикальных нагрузок, неизбежных при прокатке. Клеть оснащена также гидроцилиндрами для уравновешивания рабочих валков, штоки которых взаимодействуют с их подушками, а также защелками осевой фиксации подушек валков.

При подаче давления в полость между плунжерами последние, упираясь через сегменты в полости подушки и станины, перемещают подушку в направлении противоположной стойки станины, выбирая боковые зазоры. При подаче давления в противоположные полости плунжеры сводятся, раскрывая зазоры и обеспечивая возможность перевалки беэ каких-либо ручных операций, что упрощает обслуживание клети по сравнению с аналогом. Недостатком описанной клети является сложность ее конструкции и управления, обусловленные наличием дополнительных двухплунжерных гидроцилиндров и системы управления ими, а также тем, что эти гидроцилиндры должны быть рассчитаны на преодоление максимальных боковых усилий, действующих на рабочие валки при прокатке (в противном случае зазоры будут раскрываться).

Силы трения от усилий гидроцилиндров, действующие одновременно на всех. поверхностях скольжеййя подушек, суммируются (с положительным или отрицательным знаком, в зависимости ат направления движения подушки) с усилиями прокатки и искажают показания датчиков усилия прокатки, работающих в системе регулирава4 ния толщины полосы. Учет этих искажений требует значительного усложнения системы регулирования, т.е. в конечном счете усложняет управление клетью при прокатке.

С большими усилиями гидроцилиндров, выбирающих боковые зазоры, связан еще один недостаток описанной клети — значительные контактные давления на поверхностях скольжения подушки, что в условиях ее постоянных перемещений (при захвате, когда выбирается пружина клети, а также при регулировании толщины) приведет к быстрому износу контактирующих поверхностей, потребует частой замены облицовочных планок, т.е. снижает надежность клети и усложнит ее обслу>кивание.

Целью изобретения является повышение надежности работы клети, упрощение ее конструкции и обслуживания.

Цель достигается тем, что вкладыши установлены во вставках, выполнены в виде цилиндрических сегментов с осью поворота, расположенной параллельно продольной оси рабочего валка, при этом гидроцилиндры уравновешения, монтираванные по разные стороны от этой оси, установлены от нее на различном расстоянии

Кроме того,гидроцилиндры установлены во вкладышах, торец каждого вкладыша со стороны эащелок осевой фиксации выполнен с профилированным пазом, а сама защелка— с выступом, установленным в этом пазу.

Такое решение обеспечивает при подаче давления в гидроцилиндры уравновешивания автоматическое приложение к подушке крутящего момента, равного про- изведению усилия цилиндров на разность их удалений от оси валка, который, в свою очередь, обеспечивает синхронный поворот подушки и вкладышей вокруг собственных осей, сопровождающийся выбором боковых зазоров между плоскими поверхностями, Таким образом, выбор зазоров не требует применения специальных механизмов, чем и обеспечивается упрощение конструкции клети па сравнению с прототипом, Малая величина момента, необходимого для поворота подушКи и вкладышей (определяющегося только их весом и силами трения в подшипниках подушек и направляющих вкладышей),позволяет уменьшить на порядок по сравйеяию с прототипом контактные давления на их взаимодействующих поверхностях, уменьшить износ и исключить их неблагоприятное влияние на работу систем регулирования толщины, т.е. повысить надежность работы клети, упростить обслуживание клети и управление ее при прокатке.

1755982

Кроме того, повышение надежности ра- В результате проведенного поиска не боты клети достигается тем, что гидроци- обнаружено технических решений, обладалиндры уравновешивания установлены во ющих признаками прецлагаемой клети. что позволяет сделать вывод о соответствии

Посколькупри выборезазоров подушка 5 критерию "существенные отличия". и вкладыши всегда поворачиваются на оди- Кроме того, между положительным зфнаковый угол, такое размещение гидроци-" фектом, указанным в формулировке цели линдровобеспечиваетперпендикулярность изобретения, и отличительными признакаих штоков упорным поверхностям подушек ми существует причйнно- следственная независимо от величины боковых зазоров и 10 связь. Это видно из следующего пояснения: угла поворота, т.е, разгружает штоки-и уп- - размещение вкладышей йо разйые столотнительные углы гидроцилиндров от бо- роны от оси валка иэ условия взаимодейстковых нагрузок и изгибающих моментов, вия их крйвол"инейных поверхностей с приводящих к аварийным поломкам и сни- промежуточными вставками и выполнение жающих надежность клети; - . 15 их с возможностью поворота вокруг гориУпрощение обслуживания клети при пе- зонтальных осей, йараллельйых оси sari ка, и ревалке достигается тем, что обращенные к смещенных от нее"в сторону соответствуюзащелкам осевой фйксации торцы вклады- щего вкладйша,"С одйовременной установшей выполнены с прафилированными паза- кой гидроцилиндров уравновешивания, ми, имеющими взаимодействие с 20 размещенных по разные стороны от оси размещенными в них выступами эащелок. валка, на разном удаленйи от" йее позволило

Такое решение обеспечивает автомати- упростить управление" клети и рй" прокатке ческое возвращение вкладышей и подушки . за счет автоматизации выбора боковых заиз рабочего в перевалочное положение и эоров между йодуЬйой и станиной, исклюфиксацию вкладышей в этой позиции йа все 25 чить специальные механизмы для этой цели, время перевалки за счет взаимодействия т.е, одновременно с "уйрощейием управлевыступов эащелок осевой фиксации и про- ния клетью упростить ее конструкцию и обфилированных пазов вкладышей в процессе служивание; разведения защелок и допускает при Этом, исключение спецйальных механизмов благодаря профилировке пазов, свободный 30 выбора зазора, создававших дополнительповорот вкладышей в рабочее положение ные нагрузки в узле подушек, привело к при сведенных защелках.. снижению контактных давлений на поТаким образом, предлагаемая конст- "верхностях Скольжения подушек и их отрирукция клети обеспечивает автоматический цательного влияния на работу систем выбор зазоров между подушкой и станиной 35 регулирования толщины, а это s свою очепри прокатке при минимальных контактных редь повысило надежность работы клети; давлениях между их сопрягаемыми поверх- размещение гидроцилиндров уравновеостями и автоматическОе раскрытие этих шийания во вкладышах позволило исключить зазоров при перевалке без использования изгиб штоков цилиндров уравновешивания какйх-либо дополнительных механизмов, 40 при повороте подушек и вкладышей во вре. чем и достигается, главным образом, упро- мя выбора зазора прй прокатке, что йсклющение ее конструкции, обслуживания и уп- чило воэможность их поломки и повысило равления по сравнению с прототипом. надежность работы клети;

Новыми признаками в предлагаемоМ выполнение на тбрцах вкладйшей со

45 стороны защелок профилированных пазов, расположение вкладышей и осей их аназащелках — выступов, взаимодействуювращения относительно оси валка;: щихс профилем пазов позволилоупростить выполнение вкладышей с возможно- обслуживание клети при перевалке за счет стью поворота относительно осей; автоматизации установки подушек и фиксавзаиморасположение гидроцилийдров 50 ции вкладышей соответственно в гориэонуравновешивания и вкладышей; тальном и вертикальном положенйях, взаимосвязь между вкладышами и за- Исключение изуказаннойсовокупности щелками осевой фракции. отличительных признаков хотя бы одного признака не обеспечивает достижения поВ результате сопоставительного анали- 55 ставленной цели. за заявляемой клети с прототипом установ- Таким образом, предлагаемое устройстлено, что предложенная конструкцйя-имеет во может быть приэнайо изобретением, т.к. новые взаимосвязи элементов, что позволя- является новым, обладает существенными . ет сделать вывод о соответствии ее крите- отличиями и обеспечивает положительный рию "Новизна". эффект.

1755982

На фиг.1 изображей вертикальный раз- поворачивают подушки в направлении врарез по оси окна станины клети кварто, поло- щения валков при прокатке. При этом план-. жениеприперевалке;нафиг2 — разрезА-А ки 16 входят в контакт с плоскими . по фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б по фиг.2; на поверхностями 15 вкладышей и поворачивафиг.4 — то же,-положение при прокатке; íà 5 ют их до полного исчезновения боковых эафиг.5 — разрез В-В по фиг.2; на фиг.б — то зоров между подушками и вкладышами, же, положение при прокатке. Величина угла а поворота подушек опПрокатная клеть состоит иэ станин 1, ределяется простым геометрическим расчерабочйх валков 2 с подушками 3, размещен- том: ными а окнах 4 отаннн, орамежуточных 10 кк = /Я

У вставок 5, жестко закрепленных на стойках

6 станин в проемах между стойками и по- где д- односторонний боковой зазор, . душками 3. гидроцилиндров Уравновешива- е — межосевое расстояние валка и вклания 7 и 8; размещенных по разные стороны дыша. от оси валков, штоки 9 которых имЕют ВО3- 15 При д =2,5 мм (максимальные боковые можность взаимодействия с открылками 10 зазоры по нормам эксплуатации листовых подушек и механизмов осевой фиксации по- станов) и е=500 м а =0,1=5,7 . душек 11, состоящих из защелок 12 и гидро- Совпадение плоскостей 15 вкладышей и цилиндров 13. - наружных поверхностей облицовочных плаКаждая из промежуточных вставок 5 20 нок16 после выбора зазораопределяетраснабженадвумя вкладышами 14, выполнен венство углов поворота вкладышей и ными в виде усеченных цилиндрических сег- подушек, При этом, благодаря размещению ментов, обращенных своими плоскими гидроцилиндров 7 и 8 непосредственно во поверхностями 15 к облицовочным планкам вкладышах, их штоки, независимо от угла

16 подушек 3 и имеющих возможность по- 25 поворота, остаются перпендикулярными отворота относительно вставок вокруг своих крылкам 10, что разгружает йх и уплотнипродольныхосей,параллельныхосивалкаи тельные узлы цилиндров от боковых смещенных от нее в сторону вкладыша.1ол- нагрузок и изгибающих моментов, исключащина вкладышей выбрана таким образом ет возможность аварийных поломок и повычто в исходном вертикальном положении 30 шает надежность работы клети. между ними и подушками имеются гаранти-. Малая разность плеч ll и Ь определяет рованные боковые зазоры. В каждом из и малую величину контактных давлений вкладышей размещен один из гидРоцилин- между подушками и вкладышами после выдров 7 и 8, причем гидроцилиндры 8 уста- бора зазоров. В условиях постоянных переновлены на расстоянии от оси валка, 35 мещейий подушки относительно станины большем расстояния гидроцилиндров 7. (при захвате и выбросе, а также в процессе

Каждый вкладыш выполнен на торце. об- регулирования толщины) зто обеспечивает ращенном к защелкам 12, с пазом 17, в кото- снижение износа и повышение долговечнором размещен выступ 18 защелки 12. Паз 17 сти сопрягаемых поверхностей (по сравнепрофилирован таким образом, что при GBe" 40 нию с решениями, где выборка зазоров денных защелках выступ 18 не препятствует осуществляется силовыми механизмами вращению вкладыша, а при раскрытых фикси- прямого действия) и, кроме того, исключает рует вкладыши в вертикальном положении. искажение показателей датчиков усилия

Разность плеч I> и!2 гидроцилиндров 7 прокатки, происходящее вследствие суммии 8 рассчитывается из условия создания ими 45 Рования с.усилием прокатки сил трения от момента, поворачивающего подушку 3 и контактных давлений, т.е. в конечном счете вкладыши 14 вокруг собственных Осей. По- упрощаетобслуживаниеклетииуправление скольку силы трения, препятствующие тако- ею при прокатке. му noaoppty, невелики (определяются При перевалке отключают давление в только трением в подшипниках подушек и 50 гидроцилиндрах 7 и 8 и разводят защелки на цилиндрических поверхностях вклады- 12, Выступы 18 защелок, воздействуя в шей), разность. плеч также сравнительно не- nppqecre их хода на стенки пазов 17 вклавелика и составляет, применительно к дышей, поворачивают их и возвращают. широкополосным станам, 20+30 мм. вместе с подушками в исходное вертикальКлеть работает следующим образом: 55 ное положение. в котором между вкладыпосле введения новых валков в клеть и све- шами и подушками образуются боковые дения защелок осевой фиксацйи подают зазоры, достаточные для свободного- из давление в поршневые полости гидроци- влечения изношенных валков и введения линдров 7 и 8, Штоки 9 уйираются в открыл- новых, Выступы 18 фиксируют вкладыши ки 10 подушек и, благодаря разности-плеч, 1755982

9

14 в вертикальном положении до окойча- . ками, гидроцилиндрыуравновешивания рания перевалки,: ...; . .. бочих валков. защелки осевой фиксации ра... Призатрудненномповоротевкладышей бочих валков, промежуточные вставки, вокруг собственных осей, вследствие, напри- установленные между стойками станин и мер, отсутствия смазки на поверхностях 5 подушками рабочих валков, вкладйши, плоскольжения, возможна следующая работа ские поверхности которых установлены с гидроцилиндров, обеспечивающая больший . возможностью взаимодействия с боковыми поворачивающий момент: после завалки вал-: направляющими подушек, о т л и ч a e- щ ков в клеть подают давление в поршневые . а я с я тем, что, с целью повышения йадеж- . полости гидроцилиндров 8, расположенных 10 ности при упрощении конструкции и обслупооднусторонуотоси клети. а после выбора живания, вкладыши yciàíîâëåíè во зазоров включаются гидроцилиндрй 7, рас- вставках, выполнены в виде цйлиндричеположенные по другую сторону OT оси клети; ских сегментов с осью поворота, располо. Как видно из описания работы прокат- женной параллельно продольной„оси нойклети,выполненнойсогласноизобрете- 15 рабочего валка, при этом гидроцилиндры нию, в ней достигается автоматический уравновешивания, монтированные по раз- выбор зазоров между подушками валков и ные стороны от этой оси, установлены отнее станиной при прокатке с одновременным на различном расстоянии. упрощением конструкции узлов клети, усло- 2. Клеть по п,1, атл ич à ю ща я с я тем, вий обслуживания и управления, кроме то- 20 что гидроцилиндры уравновешивания устаго, в ней упрощается управление клетью при: новлены во вкладышах, перевалке за счетавтоматической фиксации:: 3. Клеть по п.1, отл и.ч à ю щ а я с я тем, сегментов в горизонтальном и вертикаль- что торец каждого вкладыша со стороны ном положениях.: -,:; ..".. защелок осевой фиксации выполнен с

Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я, -. 25 профилированнйм пазом, а сама защел1. Прокатная клеть, содержащая стани- ка — с выступом. установленным в этом ны, узел опорных и рабочих валков с подуш- пазу.

3755982

1755982

1755982 и,5

Составитель fl. Один

Техред M.Moðãåíòàë

Корректор О,Юркойецкая

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3043 Тираж Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рэушская наб., 4/5