УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕВАЛКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КЛЕТЕЙ Российский патент 1996 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано в горизонтальных и универсальных клетях прокатного стана при перевалке.

Известно устройство для удержания шпинделей при перевалке, содержащее стойку, опорные траверсы с роликами, установленные в корпусе, свободно подвешенном в направляющей стойки, верхние траверсы с поршневым приводом перемещения, смонтированные в общем корпусе с нижними траверсами.

При перевалке требуется настройка положения корпуса по отношению к оси прокатного валка, а поршневой привод либо выбирает зазоры между головкой шпинделя и траверсами, либо образует их при работе для предотвращения контактов между головкой шпинделя и ложементами.

Для реализации совмещения осей и удержания головок шпинделей данная конструкция содержит множество деталей, таких как подвижный корпус в стойках, подвижная траверса в корпусе, поршневой механизм и другие, что говорит о сложности и громоздкости конструкции устройства.

Известно устройство для разъединения привода и валка и их соединения, включающее телескопические шпиндели с втулкообразной муфтой, соединенной со шпинделем универсальным шарниром, раму с приводом перемещения ее возвратно-поступательно относительно вала шпинделя параллельно его оси, размещенные на раме ложементы, регулируемые по высоте, причем каждый ложемент снабжен приводом для подвода и отвода их к муфте с боков.

Наличие механизмов продольного перемещения стойки, горизонтального и вертикального перемещения ложементов, установленных на стойке, усложняет конструкцию устройства и, очевидно, снижает ее надежность. В процессе перевалки клети механизм вертикального перемещения ложементов перемещает их в разные стороны, настраиваясь на данное конкретное расстояние между валками, подхватывает головки шпинделя и отводит их в сторону шестеренной клети. После уборки клети подается новая с другими переточенными валками, оси которых, как правило, не совпадают с зафиксированными в механизме вертикального перемещения осями головок шпинделей. Поэтому для соединения головок с валками необходима либо вертикальная настройка с помощью механизма вертикального перемещения, либо установка механизма поворота головок в вертикальной плоскости, либо увеличение размеров заходных фасок.

Изобретением поставлена задача упрощения конструкции, повышения надежности и производительности за счет сокращения количества приводов и исключения подстройки по высоте для совмещения оси головки шпинделя с осью хвостовика прокатного валка.

Задача решается тем, что устройство для перевалки шпиндельного соединения, включающее телескопические шпиндели с шарнирными головками, соединяющие шестеренную клеть с прокатными валками, механизм перемещения головок, захватные устройства головок и стойку с ложементами, имеет цилиндры продольного перемещения головок, установленные на валах шпинделей, при этом корпус цилиндра соединен с неподвижной головкой, соединенной с прокатным валком, при этом стойка с ложементами жестко установлена между подвижными головками и цилиндрами, а рабочие поверхности ложементов расположены относительно поверхностей головок с зазорами на расстоянии от осей валов шестеренной клети, равном С R + δ, где R наибольший радиус подвижной головки, d максимально допустимое смещение оси прокатного валка относительно оси валка шестеренной клети.

При этом рабочая поверхность ложементов выполнена с уклоном в сторону шестеренной клети, равным d L, где L длина хвостовика прокатного валка.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для перевалки горизонтальных клетей состоит из шестеренной клети 1, на выходных валах которой посажены неподвижные головки 2 шпинделей 3. Неподвижные головки 2 зафиксированы от осевого смещения полукольцами 4, которые с помощью шпилек 5 закреплены в шестеренной клети 1. Неподвижные головки 2 посредством шлицевого вала 6 соединены с подвижными головками 7, посаженными на хвостовики прокатных валков 9 прокатной клети 9.

На неподвижных головках 2 жестко закреплены гильзы пневмоцилиндров 10, полые штоки 11 которых жестко соединены с внутренними втулками шарнирных соединений подвижных головок 7. На крышках пневмоцилиндров 10 выполнены быстродействующие соединения 12 для подключения воздушных магистралей.

В промежутке между подвижными головками 7 и пневмоцилиндрами 10 жестко установлена стойка 13 с неподвижными ложементами 14, рабочие поверхности которых расположены с зазорами b относительно привалочных поверхностей подвижных головок 7, на расстоянии от осей выходных валов шестеренной клети I C R + d, где R радиус привалочной поверхности подвижной головки 7 и d максимально допустимое смещение оси прокатного валка 8 относительно оси выходного конца шестеренной клети 1. Для данной конструкции обычно b d. При достаточно больших смещениях d рабочие поверхности ложементов 14 выполнены с уклоном в сторону шестеренной клети 1, равным d L, где L длина хвостовика прокатного валка 8. Величина d для каждой клети величина постоянная и, например для клети 630, равна 20 мм.

Устройство работает следующим образом.

При перевалке необходимо подключить с помощью быстродействующих соединений 12 воздушные магистрали и подать давление в штоковые полости пневмоцилиндров 10. При этом подвижные головки 7 смещаются с хвостовиков 8 прокатных валков и укладываются на ложементы 14, после чего прокатная клеть 9 может убираться в любом направлении.

После замены прокатной клети 9 воздух подается в поршневые полости пневмоцилиндров 10 и подвижные головки 7 надеваются на хвостовики прокатных валков 8.

Работа устройства показывает, что при разъединении шпинделя 3 с прокатным валком головка 7 шпинделя 3 укладывается на ложементы 14 всегда в одном и том же положении на минимально возможном расстоянии от оси вала шестеренной клети, определяемом только наибольшим смещением валка, и минимальных заходных фасках, равных d. Это обусловлено тем, что в процессе работы головка 7 находится вне зоны установки ложементов 14 и в любом положении прокатного валка привалочная поверхность головки 7 не контактирует с ложементом 14. Если выбрать величину зазора b (фиг.2) менее d, то при смещении головки 7 с хвостовика 8 возможно утыкание головки 7 в ложемент 14, так как движение головки 7 происходит параллельно оси хвостовика 8.

Для уменьшения заходных фасок головки 7 рабочая поверхность ложемента 14 выполнена с уклоном d L, при этом ось головки 7 поворачивается вверх и направляется в центр торца хвостовика 8, причем положение оси сохраняется и при движении головки 7.

Увеличение зазора b больше величины d нецелесообразно, так как кроме явного ухудшения конструкции положительного эффекта не предвидится.

Следует отметить, что величина d определяется технологическими возможностями и является постоянной для данной конструкции клети.

Эффективность предлагаемой конструкции можно подтвердить примером для клети 630, для которой максимально допустимое смещение d 20 мм, радиус головки R 250 мм, размер С 250 + 20 270 мм, то есть b 20 мм.

Если по сравнению с прототипом отказаться от настройки по высоте, то заходная фаска должна быть на 60 мм больше диаметра хвостовика валка. При рекомендуемом угле конусности менее 60^o длина заходной фаски должна быть более 50 мм. На эту же величину должен быть увеличен продольный ход механизма перемещения. С учетом хода общая длина шпинделя должна увеличиться не менее чем на 150 мм.

Изобретение позволяет решить поставленную задачу более простыми средствами и более эффективно, то есть упростить конструкцию, повысить надежность и производительность, снизить стоимость оборудования.

Использование: в горизонтальных и универсальных клетях прокатного стана. Сущность изобретения: устройство содержит телескопические шпиндели с шарнирными головками, соединяющие шестеренную клеть с прокатными валками, цилиндры перемещения подвижных головок, фиксаторы неподвижных головок и стойку с ложементами. При этом цилиндры перемещения головок установлены на валах шпинделей, фиксаторы головок закреплены на шестеренной клети, а стойка с ложементами жестко установлена между головками, соединяющими валки с шпинделями и цилиндрами. При этом рабочие поверхности ложементов расположены относительно поверхностей головок с регламентированными зазорами. Устройство упрощает конструкцию, повышает надежности и производительность за счет сокращения количества приводов и исключения подстойки по высоте для совмещения оси головки шпинделя с осью хвостовика прокатного валка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для перевалки горизонтальных клетей, включающее телескопические шпиндели, каждый с подвижной и неподвижной шарнирными головками, соединяющие шестеренную клеть с прокатными валками, цилиндры перемещения подвижных головок, фиксаторы неподвижных головок и стойку с ложементами, отличающееся тем, что цилиндры перемещения головок установлены на валах шпинделей, фиксаторы неподвижных головок закреплены на шестеренной клети, а стойка с ложементами жестко установлена между подвижными головками и цилиндрами, при этом рабочие поверхности ложементов расположены относительно поверхностей соответствующих головок с зазорами на расстоянии от осей валов шестеренной клети, равном C=R+δ, где R наибольший радиус головки, соединяющей шпиндель с валком, δ максимально допустимое смещение оси прокатного валка относительно оси вала шестеренной клети. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ложементы выполнены с уклоном в сторону шестеренной клети, равным d:L, где δ длина хвостовика прокатного валка.