Червячно-реечный узел опорного бруса

Изобретение относится к области прокатки. Узел (40) предназначен для поддерживания в прокатном стане направляющей, которая направляет горячекатаное изделие в виде прутка или стержня в калибр валков либо из калибра валков, выровненного на линии прокатки. Устройство содержит узел опорного бруса, предназначенный для поддерживания направляющей и для поперечного регулирования направляющей относительно линии прокатки, сердечник (42), проходящий поперечно относительно линии прокатки, причем сердечник имеет переднюю сторону (42а), обращенную к калибру валков, и противоположно обращенную заднюю сторону (42b), каретку (46), перемещаемую вдоль сердечника, при этом каретка выполнена с возможностью поддерживания направляющей, и регулировочный механизм для перемещения каретки вдоль сердечника. Уменьшение размеров и удобство обслуживания устройства обеспечивается за счет того, что регулировочный механизм содержит червячный реечный трек (50), проходящий вдоль задней стороны сердечника, червяк (52), поддерживаемый кареткой и зацепляющийся с червячным реечным треком, и средство для вращательного регулирования червяка. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 61/838,972 от 25 июня 2013 года, полное содержание и сущность изобретения которой включены в настоящее описание путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к узлам опорных брусьев, использующимся в прокатных станах для поддерживания направляющих на входной и выходной сторонах станин рабочих клетей, и связаны, в частности, с усовершенствованным узлом опорного бруса, имеющим новый регулировочный механизм для поперечного регулирования направляющих относительно линии прокатки.

2. ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

В процессе горячей прокатки длинных изделий, например стержней, прутков и тому подобного, направляющие используются для точной подачи и получения изделий от одной рабочей клети к следующей. Для получения качественных результатов, направляющие должны точно позиционироваться и жестко удерживаться на месте относительно линии прокатки.

Со ссылкой на фиг. 7 и 8, типичный стандартный поперечно перемещающийся узел опорного бруса содержит сердечник 10, проходящий поперечно относительно линии "PL" прокатки, с выполненными за одно целое монтажными плитами 12, служащими для прикрепления сердечника к стойкам 14a, 14b станины рабочей клети. Каретка 16 поддерживается на сердечнике. Направляющая 18 смонтирована на каретке и удерживается на месте между неподвижной губкой 20 и взаимодействующей регулируемой губкой 22.

Когда оператор желает отрегулировать положение направляющей 18 относительно линии PL прокатки и вдоль валков 24 прокатного стана, зажимной механизм 26 ослабляется, обеспечивая возможность перемещения каретки 16 относительно сердечника 10. Каретка регулируется регулирующим механизмом 28. Типичный регулирующий механизм представляет собой длинный резьбовой вал, проходящий через сердечник 10 и удерживающийся на месте сердечником 10. Резьбовой вал находится в сцеплении с гайкой, которая удерживается на месте кареткой. Когда вал поворачивается, гайка перемещается вдоль вала, перемещая с ней каретку в требуемом направлении.

Этот тип конструкции склонен ко многим типам проблем, включая заедание гайки на резьбовом валу, изгибание резьбового вала, заклинивание гайки относительно вала, физическое повреждение резьбы на резьбовом валу или гайке или и на том и на другом. В ситуации, где гайка застревает на месте и не может быть удалена, гайка или вал или и то и другое должны быть разрушены для их удаления и замены. Имеется множество вариантов этого типа поперечно перемещающегося механизма, но большинство основывается на том же принципе резьбового вала и гайки.

Другой недостаток этой конструкции заключается в том, что для уменьшения вероятности заедания регулировочного механизма, резьбовой вал должен располагаться как можно ближе к центру регулируемой каретки 16, что в сочетании с требованием, заключающимся в том, что вал обычно должен находиться позади стоек 14a, 14b станины для обеспечения доступа оператору, создает ситуацию, где каретка становится чрезмерно большой. Этот большой размер в сочетании с размещением на удалении от валков 24 прокатного стана вызывает то, что переходные плиты для направляющих являются чрезмерно большими и консольно выступают. Это не только увеличивает вес, расход материала и затраты, но и также это увеличивает скручивающую нагрузку, которая прикладывается к узлу опорного бруса во время прокатки.

Другой недостаток, не зависящий от недостатков, связанных с регулирующим механизмом, относится к монтажным плитам 12, которые монтируют узел опорного бруса на клеть прокатного стана. Каждый производитель прокатных станов и каждый размер клети и производство от конкретного производителя имеют множество разных монтажных конфигураций, что затрудняет и удорожает поставку запасного узла опорного бруса. В типичной конструкции поперечно перемещающегося опорного бруса, сердечник 10 выполнен таким образом, что монтажные плиты 12 и сердечник содержат единую сварную конструкцию или отливку с монтажными элементами, механически обработанными, как необходимо. Этот тип конструкции является хорошим с точки зрения жесткости, но требует новой конструкции и сборки для каждой другой монтажной конфигурации. Это растрачивает впустую время и деньги и чрезмерно усложняет задачу создания узлов опорных брусьев для соответствия будущим требованиям заказчиков.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Формулируя в широком смысле, варианты осуществления настоящего изобретения решают вышеописанные проблемы частично посредством обеспечения усовершенствованного узла опорного бруса с новым регулировочным механизмом.

В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, узел опорного бруса содержит центральный неподвижный сердечник, съемные закрепленные шпонками монтажные плиты и поперечно перемещаемую каретку. Регулировочный механизм содержит винтообразно нарезанную рейку, которая смонтирована снаружи на задней стороне неподвижного сердечника, и червяк, поддерживаемый кареткой, который коллинеарно зацепляется с рейкой. Зацепление червяка и рейки является таким, что оно является самотормозящим, таким образом, когда опорный брус смонтирован в вертикальной ориентации, и каретка не демпфирована, каретка не будет перемещаться вниз по сердечнику без вращения червяка. Кроме того, если повреждены, что является менее вероятным вследствие их существенно более жесткой конструкции, червяк и рейка могут легко отделяться с минимальной работой и без повреждения. Зацепление червяка и рейки не требует идеального регулирования и, таким образом, менее подвержено заеданию.

В других иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, монтажные плиты являются отдельными от сердечника и разъемно прикреплены к сердечнику. С этой конструкцией, базовая конструкция сердечника, с разными длинами, может серийно изготавливаться и изобретаться, только с монтажными плитами, требующими разных конструкций, необходимых для приспосабливания к по-разному выполненным рабочим клетям.

Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными при прочтении нижеследующего подробного описания совместно с сопровождающими чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой перспективный вид узла опорного бруса в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения, поддерживающего направляющую на входной стороне рабочей клети прокатного стана;

Фиг. 2 представляет собой вид сбоку узла опорного бруса, изображенного на фиг. 1, причем ближайшая стойка станины удалена;

Фиг. 3 представляет собой перспективный вид узла опорного бруса, изображенного на фиг. 1 и 2, причем стойки станины и монтажные плиты удалены;

Фиг. 4 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей узла опорного бруса;

Фиг. 5 представляет собой вид сзади узла опорного бруса, причем монтажные плиты отсоединены от сердечника;

Фиг. 6 представляет собой увеличенный разрез, взятый по линии 6-6 на фиг. 5;

Фиг. 6A представляет собой увеличенный вид обозначенного окружностью участка на фиг. 6;

Фиг. 7 представляет собой перспективный вид традиционного узла опорного бруса; и

Фиг. 8 представляет собой вид сбоку традиционного узла опорного бруса, поддерживающего направляющую в типичной установке прокатного стана.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Составные элементы, описанные в дальнейшем в качестве составляющих различные варианты осуществления, предполагаются в качестве иллюстративных и неограничивающих. Множество подходящих составных элементов, которые выполняли бы такую же или аналогичную функцию, а также материалы, описанные здесь, предполагаются охватываться объемом настоящего изобретения.

Ссылаясь теперь на фигуры, на которых одинаковые ссылочные позиции представляют собой одинаковые части на всех видах, будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой сначала на фиг. 1 и 2, входная сторона рабочей клети 32 прокатного стана частично изображена содержащей стойки 34a, 34b станины и пару многоручьевых рабочих валков 36. Рабочая клеть 32 расположена вдоль линии PL прокатки последовательно с другими рабочими клетями (не показаны).

Направляющая 38 служит для направления горячекатаного изделия вдоль линии PL прокатки в калибр валков, образованный выбранной парой ручьев в рабочих валках 36. Узел 40 опорного бруса в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения расположен таким образом, чтобы поддерживать направляющую 38 в ее рабочем положении.

Кроме того, со ссылкой на фиг. 3-6, узел 40 опорного бруса содержит сердечник 42, проходящий поперечно относительно линии PL прокатки. Отделяемые монтажные плиты 44 разъемно прикреплены, например с помощью шпоночного и болтового соединения, к противоположным концам сердечника 42. Монтажные плиты выполнены и имеют размеры для присоединения к стойкам 34a, 34b станины. Сердечник 42 имеет переднюю сторону 42a, расположенную таким образом, чтобы быть обращенной к валкам 36, и противоположно обращенную заднюю сторону 42b.

Каретка 46 смонтирована с возможностью перемещения вдоль сердечника 42. Направляющая 38 поддерживается кареткой 46 и может разъемно закрепляться между неподвижной губкой 48a и регулируемой зажимной губкой 48b.

Регулировочный механизм для перемещения каретки 46 вдоль сердечника 42 содержит винтообразно нарезанную червячную рейку 50, проходящую снаружи вдоль задней стороны 42b сердечника 42. Червяк 52 поддерживается кареткой 46 на вращаемом валу 54 и зацепляется с червячным реечным треком 50. Вращение вала 54 и червяка 52 служит для смещения каретки 46 вдоль сердечника 42.

Положение каретки 46 на сердечнике 42 может фиксироваться с возможностью последующего освобождения зажимным механизмом, одним примером которого является удаленно управляемый, гидравлически активируемый зажим 56, наилучшим образом видимый на фиг. 6.

Вал 54 может вращательно регулироваться удаленно управляемым двигателем 58. Хотя не показано, следует понимать, что, где удаленное управление не требуется, как вал 54, так и зажим 56 могут быть выполнены для ручного регулирования обслуживающим персоналом прокатного стана.

Учитывая вышеприведенное, для специалистов в данной области теперь будет понятным, что червячно-реечная конструкция опорного бруса настоящего изобретения решает бóльшую часть, если не все проблемы, связанные с традиционными опорными брусьями. Регулировочный механизм червяка 52 и рейки 50 гораздо менее подвержен заеданию, и его расположение вдоль задней стороны 42b сердечника 42 обеспечивает беспрецедентный доступ для обслуживающего персонала прокатного стана, при этом обеспечивая возможность фиксации каретки 46 настолько далеко в клеть прокатного стана, насколько требуется. С кареткой, расположенной таким образом в непосредственной близости к рабочим валкам 36; переходные плиты 44 для направляющего оборудования могут быть значительно уменьшены в размере, делая возможным уменьшение затрат, веса и скручивающей нагрузки.

Хотя узел опорного бруса настоящего изобретения был показан поддерживающим направляющую для направления горячекатаного изделия в калибр валков, для специалистов в данной области будет очевидным, что инновационные признаки настоящего изобретения могут быть включены в узел опорного бруса, поддерживающий направляющую для направления горячекатаного изделия, выходящего из калибра валков.

Только отделяемые монтажные плиты 44 должны специально выполняться для соответствия разным конструкциям станины, таким образом обеспечивая возможность изготовления сердечника в стандартной конструкции с разными длинами.

1. Узел (40) опорного бруса для поддерживания направляющей прокатного стана, которая направляет горячекатаное изделие в виде прутка или стержня в калибр валков или из калибра валков, выровненного на линии прокатки, выполненный с возможностью поддерживания направляющей и поперечного регулирования направляющей относительно линии прокатки, содержащий сердечник (42), проходящий поперечно относительно линии прокатки, причем сердечник имеет переднюю сторону (42а), обращенную к калибру валков, и противоположно обращенную заднюю сторону (42b), каретку (46), перемещаемую вдоль сердечника, при этом каретка выполнена с возможностью поддерживания направляющей, и регулировочный механизм для перемещения каретки вдоль сердечника, отличающийся тем, что регулировочный механизм содержит червячный реечный трек (50), проходящий вдоль задней стороны сердечника, червяк (52), поддерживаемый кареткой и зацепляющийся с червячным реечным треком, и средство для вращательного регулирования червяка.

2. Узел по п. 1, содержащий зажимной механизм, выполненный с возможностью работы в режиме зажима для фиксации положения каретки на сердечнике и в режиме освобождения, допускающем смещение каретки вдоль сердечника.

3. Узел по п. 1, в котором указанный червячный реечный трек выполнен винтообразным.

4. Узел по п. 1, содержащий монтажные плиты, разъемно прикрепленные к противоположным концам сердечника, при этом монтажные плиты выполнены так и имеют такие размеры, что обеспечивается возможность присоединения к конструкции станины с рабочими валками, образующими калибр валков.

5. Узел по п. 1, в котором средство для вращательного регулирования червяка содержит удаленно управляемый приводной двигатель.

6. Узел по п. 2, в котором зажимной механизм выполнен с возможностью гидравлической активации и удаленного управления.

7. Узел по любому из пп. 1-6, который имеет монтажные плиты (44), выполненные так и имеющие такие размеры, что обеспечивается возможность присоединения к стойкам (34a, 34b) станины, установленным на входной стороне рабочей клети прокатного стана.

8. Узел по п.7, в котором монтажные плиты (44) разъемно прикреплены к противоположным концам сердечника (42).