Устройство для создания гидравлического распора в клети листового прокатного стана

 

Использование: в области прокатного производства для создания гидравлического распора в клети листового прокатного стана. Сущность изобретения: устройство, устанавливаемое под нажимным винтом, содержит две противолежащие плиты, связанные между собой гибкой оболочкой. Эта оболочка выполнена в виде сильфона и своими переходными прикромочными участками опирается на примыкающие фасонные поверхности плит и приварена к ним. В своей средней части оболочка выполнена с выпуклыми наружу свободными тороидальными участками. Между плитами образуется замкнутая рабочая камера, соединенная с магистралью высокого давления. При этом плиты выполнены с кольцевыми полостями, в которые входят прикромочные участки оболочки с зазором по толщине и глубине, не превышающим одного процента от толщины оболочки. 11 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к металлургии, а более конкретно касается устройства для создания гидравлического распора в клети листового прокатного стана, предназначенного для прокатки широких плоских плит, листов или других плоских изделий. Изобретение касается гидравлического устройства, которое непрерывно поддерживает величину зазора между рабочими валками прокатных станов. Изобретение предназначено для монтажа на новых прокатных станах или уже работающих прокатных станах без необходимости реконструирования или изменения стана значительно.

Известно гидравлическое устройство, выполненное в виде двух противолежащих плит, из которых по крайней мере одна с соответствующей кольцевой полостью, содержащей наружные поверхности, и с оболочкой, содержащей по крайней мере один сильфон, расположенный между двумя переходными прикромочными участками [1].

Эти участки вставляются в кольцевые полости, и их наружные поверхности имеют по крайней мере некоторую степень плотного взаимного контакта, что создает высокие давления, имеет место трение прикромочных участков и потери энергии.

Результат достигается тем, что в устройстве для создания гидравлического распора в клети листового прокатного стана, устанавливаемом под нажимным винтом, содержащем две противолежащие плиты, связанные между собой гибкой оболочкой в виде сильфона, своими переходными прикромочными участками опертой на примыкающие фасонные поверхности плит, и приваренной к ним, а в средней части выполненной с выпуклыми наружу свободными тороидальными участками, образуя между плитами замкнутую рабочую камеру, соединенную с магистралью давления, согласно изобретению плиты выполнены с кольцевыми полостями, в которые входят прикромочные участки оболочки с зазором по толщине и глубине, не привышающем одного процента от толщины оболочки.

По сравнению с известными гидравлическими устройствами поршневого типа вышеназванное гидравлическое устройство создает минимальное расстояние мощности по причине трения, так как нет уплотнений. Кроме того, нет потерь гидравлической жидкости под давлением в этом новом гидравлическом устройстве.

Предлагаемое устройство не подвергается отрицательному воздействию по причине несоосностей, даже под углом, которые могут происходить либо во время работы, либо во время монтажа.

Предлагаемое гидравлическое устройство может быть реализовано по высоте или в вертикальном направлении, которые значительно меньше, чем те, которые требуются для гидравлических устройств поршневого типа.

Дальнейшее преимущество нового гидравлического устройства в его более быстрой скорости реагирования.

В предлагаемом гидравлическом устройстве герметичный контакт достигается механически в результате плотного контакта, с которым наружная поверхность соответствующих переходных прикромочных участков прилегает к наружной поверхности кольцевой полости.

Предпочтительно, чтобы одна из наружных поверхностей переходного прикромочного участка и кольцевой полости была покрыта мягким металлом или пластиком.

Предлагаемое устройство содержит кольцо, выполненное из материала, способного к деформации концевой частью переходного прикромочного участка, и размещенное в кольцевой полости.

Целесообразно также выполнить оболочку из металлического листа, свитого в спираль, витки которой плотно прилегают друг к другу. Это означает, что оболочка может быть выполнена из специально сформованного листа, прокатанного и сваренного вдоль осевой образующей или вдоль образующей под углом к оси, или может состоять из образованного машиной трубчатого элемента, или может быть изготовлена способами деформации под давлением по калибру (посредством жидкости, взрыва и т.д.).

Металлический материал, который может использоваться для образования оболочки, может быть сплавом на основе меди, или сплавом на основе хрома-никеля, или сплавом на основе железа или аналогичных материалов вместе с легирующими металлами для образования сплава с соответствующими механическими свойствами.

Предпочтительно, чтобы сильфон в его ненагруженном состоянии имел на участке в средней части петлеобразную форму или овальную форму.

Посредством этих двух вариантов выполнения изобретения можно уменьшить способность металла к остаточной деформации, одновременно достигая, по крайней мере, равной способности остаточной деформации у сильфона.

Кольцевая полость может быть образована дополнительным тороидальным кольцом, приваренным к торцовой части переходного прикромочного участка, на котором было бы расположено медное кольцо для распределения тепловых деформаций в процессе сварки.

Предлагаемое устройство может иметь наружную защитную диафрагму, выполненную из упругого материала, в частности наружную металлическую оболочку, Желательно, чтобы между платами было установлено средство ограничения перемещения, которое может быть выполнено из нескольких сегментов, устанавливаемых с помощью упругого средства.

Средство ограничения перемещения дает возможность двум плитам перемещаться аксиально и относительно друг друга на несколько миллиметров в соответствии с требованиями специфических прокатных станов, на которых монтируется устройство.

На фиг. 1 представлено предлагаемое гидравлическое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вариант выполнения сильфона; на фиг. 3 - возможные формы устройства, предусмотренного для монтажа согласно изображению; на фиг. 4 - гидравлическое устройство с монтажным устройством, план; на фиг. 5 - взаимодействие элементов во время монтажа; на фиг. 6 - предлагаемое устройство, вариант; на фиг. 7 - детали средства ограничения перемещения устройства.

Предлагаемое гидравлическое устройство содержит две противолежащие, обращенные друг к другу и соосные плиты 1, которые соединяются посредством оболочки 2, выполненной в виде сильфона 3. Оболочка своими переходными прикромочными участками 4 опирается на примыкающие поверхности плит 1 и приварена к ним, в средней части она имеет выпуклые наружу свободные тороидальные участки 5. Таким образом между плитами образуется замкнутая рабочая камера, соединенная с магистралью высокого давления.

Каждая из двух плит 1 содержит кольцевую полость 6, в которой размещается соответствующий переходный прикромочный участок 4, с зазором по толщине и глубине, не превышающим одного процента от толщины оболочки.

Кольцевая полость 6 имеет соединяющий изогнутый участок 7, который спарен и сопрягается с соединяющим изогнутым участком 8 оболочки 1, так что участок 8 монтируется против участка 7.

Размеры наружной поверхности 9 переходного участка 4 и наружной поверхности 10 соответствующей кольцевой полости 6 таковы, что образуют по крайней мере плотное взаимное сцепление, а не слабый контакт между ними.

Отделка двух наружных поверхностей 9 и 10 соответственно такова, чтобы обеспечить гидравлически герметичное соединение, которое усиливается во время работы в соответствии с давлением жидкости.

Оболочка 2 может удерживаться на плитах 1 посредством точечной сварки 11, произведенной в зоне раздела (зазора) между изогнутым участком 8 и изогнутым участком 7 соответствующей полости 6. Точечная сварка, если она выполнена непрерывной (сплошной), оказывает дальнейшее положительное действие на герметичное соединение.

Ширина кольцевой полости 6 в этом примере на несколько долей процента больше, чем толщина соответствующего переходного участка 4. Если толщина переходного участка 4 составляет 5 мм, тогда кольцевая полость 6 будет иметь ширину между 5,1 и 5,05 мм.

В этом примере небольшая разность между шириной полости 6 и толщиной участка 4 имеет эффект образования механического пpепятствия проходу жидкости под давлением, тем самым усиливая гидравлически герметичное соединение между поверхностью 9 участка 4 и поверхностью 10 полости 6.

В этом случае оконечную часть 12 участка 4 целесообразно выполнять закругленной.

Согласно варианту, наружная поверхность 9 переходного прикромочного участка 4 покрыта мягким металлом (медь, алюминий и т.д.) или соответствующим пластиком (тефлон, например) с тем, чтобы усилить (упрочнить) гидравлически герметичное соединение механического типа.

Кроме того, во время монтажа кольцо из тефлона или упругого соответствующего материала может быть помещено на внутреннем конце полости 6 и деформировано концевой частью 12 переходного прикромочного участка, когда последнее правильно вставляется в полость 6.

Сильфон 3 имеет свою высоту по размеру пропорционально перемещению, которое производят плиты 1 относительно друг друга в осевом направлении. Следует отметить, что это перемещение будет состоять из нескольких миллиметров и может достигать от 15 до 20 мм.

Тип металла, используемого для изготовления оболочки 2, будет также влиять на геометрические размеры.

Каждая плита 1 может содержать тороидальное опорное кольцо 13, которое отделяет половину камеры 14, запитывающуюся снаружи через питающий трубопровод 15, и также содержит радиальные трубопроводы 16, соединяющие половину камеры 14 с внутренним пространством оболочки 2.

Вспомогательные кольца 17 (фиг. 6) взаимодействуют с плитами 1 и крепятся к соответствующим плитам посредством упоров 18. В этом случае кольца 17 привариваются сплошной сваркой в точке 19 к плитам 1. Чтобы обеспечить гидравлически герметичное соединение, сварка может производиться, когда вспомогательные луночные кольца 17 завершают монтаж с оболочкой 2.

Оболочка в свою очередь, монтируется прежде всего на двух вспомогательных кольцах 17 и приваривается сплошным швом к ним в точке 20.

Медное кольцо 21, которое взаимодействует со сварной зоной 20 и смежно с ней, обеспечивает снижение теплового удара от сварки.

Вспомогательные кольца 17 могут иметь изгиб 22 в продолжение изогнутого участка 7 плоскости 6. Изгиб 22 может быть близок по форме к участку 23 профиля сильфона 3 или может быть отдален от него с образованием щели 24.

Сильфон 3 (фиг. 6) имеет сечение круглой формы, кроме того, оболочка 2 выполнена в виде множества тонких концентрических колец.

Сильфон 3 защищен диафрагмой 25 из твердой резины, скрепленной с анкерными кольцами 26 посредством захватов 27, которыми также устанавливают в рабочее положение наружную металлическую защитную оболочку 28, фиксируемую захватом 29.

На фиг. 6 показано средство 30 для ограничения взаимного перемещения в пространстве 31 плит 1 до требуемой максимальной величины, содержащее несколько сегментов 32, которые упруго поддерживаются пружинным средством 33 снаружи в радиальном направлении и взаимодействуют с верхней 34 и нижней 35 противолежащими наклонными поверхностями плит.

Общая наклонная поверхность 36, которая взаимодействует с перевернутым клином 37, перемещаемым винтом 38, предусмотрена в устройстве для цели зажима сегментов.

Соответствующие гидравлически герметичные уплотнения 39 установлены в месте соединения. Наличие пружинного средства 33 облегчает начальную сборку, так как сегменты 32 могут оттягиваться к центру для достижения сборки.

Элементы 40 нагрузки и/или датчики взаимного расположения могут быть установлены в одной или больше периферийных точках устройства посредством кронштейна 41 для управления устройством.

Для осуществления сборки оболочки 2, в частности переходных прикромочных участков 4 в их соответствующих кольцевых полостях 6, используется устройство 42, содержащее кольцо 43, разделенное на две или больше частей, и упорные элементы 44, 45, приводимые в действие домкратами 46 в направлении, радиальном относительно сильфона 3 (фиг. 3 и 4).

Один из упорных элементов 45 содержит другой упорный элемент 47, например рычаги, которые приводятся в действие домкратами 48.

Упорные элементы 44 и 45 путем действия на сильфон 3 препятствуют появлению условия, показанного на фиг. 5 в деформированном виде для более четкого пояснения, в результате чего прикромочные участки 4 по причине препятствия со стороны наружной поверхности 10 полости 6 принимают коническую форму в результате трения о внутреннюю стенку 49 кольцевой полости 6.

Действие упорных элементов 44-45 таково, что всегда поддерживается круглым участком 4 или вместо этого осуществляется такое действие, которое стремится образовать коническую форму, обратную той, какая показана на фиг. 5.

Когда устройство 42 приводится в действие, плиты 1, если они должны быть смонтированы в то же время, располагаются с их соответствующими кольцевыми полостями 6, совпадающими с соответствующими прикромочными участками 4, и установка производится с использованием аксиально действующего пресса, после чего, если это требуется, производится сварка 11 типа роликовых швов.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСПОРА В КЛЕТИ ЛИСТОВОГО ПРОКАТНОГО СТАНА, устанавливаемое под нажимным винтом, содержащее две противолежащие плиты, связанные между собой гибкой оболочкой в виде сильфона, своими переходными прикромочными участками опертой на примыкающие фасонные поверхности плит, и приваренной к ним, а в средней части выполненной с выпуклыми наружу свободными тороидальными участками, образуя между плитами замкнутую рабочую камеру, соединенную с магистралью высокого давления, отличающееся тем, что плиты выполнены с кольцевыми полостями, в которые входят прикромочные участки оболочки с зазором по толщине и глубине, не превышающим одного процента от толщины оболочки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна из наружных поверхностей переходного прикромочного участка и кольцевой полости покрыта мягким металлом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна из наружных поверхностей переходного прикромочного участка и кольцевой полости покрыта пластиком.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что оно содержит кольцо, выполненное из материала, способного к деформации концевой частью переходного прикромочного участка, и размещенное в кольцевой полости.

5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что оболочка выполнена из металлического листа, свитого в спираль, витки которой плотно прилегают друг к другу.

6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что сильфон в его ненагруженном состоянии имеет участок петлеобразной формы.

7. Устройство по пп.1 - 6, отличающееся тем, что сильфон в его ненагруженном состоянии имеет участок овальной формы.

8. Устройство по пп.1 - 7, отличающееся тем, что кольцевая полость образована дополнительным тороидальным кольцом, приваренным к торцевой части переходного прикромочного участка, на котором расположено медное кольцо для снижения тепловых деформаций в процессе сварки.

9. Устройство по пп.1 - 8, отличающееся тем, что оно содержит наружную защитную диафрагму, выполненную из упругого материала.

10. Устройство по пп.1 - 9, отличающееся тем, что оно содержит наружную металлическую оболочку.

11. Устройство по пп.1 - 10, отличающееся тем, что между плитами установлено средство ограничения перемещения.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средство ограничения перемещения содержит несколько сегментов, устанавливаемых упругим средством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7