Изобретение относится к устройствам для производства в холодном состоянии отдельных окончательно обработанных прокатных профилей из многопрофильных элементов.
Многопрофильный элемент получают путем горячей прокатки или с помощью процесса экструзии/вытяжки с последующим охлаждением.
Многопрофильный элемент состоит из нескольких практически готовых чистовых прокатных профилей, расположенных рядом и соединенных между собой в продольном направлении вдоль по крайней мере одного края.
Прокатные профили имеют преимущественно форму уголков, имеющих одинаковые и/или неодинаковые стороны.
Предлагаемый способ и устройство выгодно использовать для производства Z-образных прокатных профилей, Т-образных прокатных профилей, полосового железа и т.п. из отдельного многопрофильного элемента, который их содержит.
В настоящее время известны способы, использующие стан горячей прокатки для прокатки в горячем состоянии в одно и то же время отдельного многопрофильного элемента, содержащего множество прокатных профилей, расположенных рядом и соединенных между собой в продольном направлении, для последующего получения еще в горячем состоянии путем разделения отдельных прокатных профилей.
В патенте Японии N 54-33251 описаны отдельные многопрофильные элементы, сотоящие из множества уголков, имеющих одинаковые стороны, расположенных рядом и соединенных между собой в продольном направлении.
В патенте Великобритании N 306 от 1910 г. описаны отдельные многопрофильные элементы, состоящие из множества круглых стержней, расположенных рядом и соединенных между собой в продольном направлении.
В патенте США N 1977285 описаны отдельные многопрофильные элементы, состоящие из множества уголков, имеющих одинаковые стороны, или из множества стержней, имеющих квадратное сечение, или из множества канальных прокатных профилей, соединенных между собой.
В патенте Японии N 60-6202 описаны отдельные многопрофильные элементы, состоящие из множества уголков, имеющих неодинаковые стороны и соединенных между собой в продольном направлении.
В патенте Великобритании N 1355144 описаны отдельные многопрофильные элементы, состоящие из двух Т-образных прокатных профилей, соединенных между собой посредством центральной перемычки.
Все эти отдельные многопрофильные элементы обычно производятся с простирающейся в продольном направлении соединительной перемычкой между отдельными прокатными профилями. Отдельные прокатные профили, составляющие многопрофильный элемент, должны быть разделены и затем им должна быть придана необходимая форма и также они должны быть выправлены в холодном состоянии с тем, чтобы они приняли окончательную форму.
В настоящее время неизвестны устройства, которые разделяют и начисто обрабатывают отдельный поставляющий прокатный профиль для производства отдельных начисто обработанных прокатных профилей из отдельного многопрофильного элемента, как представлено в нижеприведенном описании этого изобретения.
Целью изобретения является разработка способа и устройства для холодного разделения и последующей практически одновременной чистовой обработки отдельных прокатных профилей, составляющих отдельный многопрофильный элемент.
Изобретение направлено на производство путем холодного разделения из холодного многопрофильного элемента полосового железа, уголков, L-образных прокатных профилей, Т-образных прокатных профилей, V-образных прокатных профилей и также подобных прокатных профилей и прокатных профилей, которые могут быть приравнены к ним.
Ниже показан случай уголков, но изобретение может быть использовано в производстве широкого диапазона прокатных профилей, указанных выше.
Предлагаемое устройство может располагаться внизу по направлению от установки, на которой получают в горячем состоянии отдельный многопрофильный элемент, состоящий из множества отдельных прокатных профилей, соединенных между собой в продольном направлении, или может размещаться на некотором удалении от этой установки.
Если предлагаемое устройство располагается внизу по направлению от установки, где производится в горячем состоянии отдельный многопрофильный элемент, тогда оно размещается преимущественно внизу по направлению от охлаждающей плиты и непосредственно за вытяжным механизмом, но включает непосредственно внизу по течению правильной стан и механические ножницы, осуществляющие размерную резку.
В качестве альтернативного варианта предлагаемое устройство располагается внизу по направлению от охлаждающей плиты, вытяжной механизм и правильный стан располагаются между охлаждающей плитой и предлагаемым устройством, и механические ножницы, осуществляющие размерную резку, размещаются внизу по направлению от предлагаемого устройства.
Холодный отдельный многопрофильный элемент имеет тенденцию к искривлению или деформации, особенно в зоне ведущего конца.
По этой причине предлагаемое устройство включает вверху направляющий механизм, который выполняет функции позиционирования, направления и предварительной правки поступающего отдельного многопрофильного элемента.
В качестве альтернативного варианта предусматривается механизм предварительной правки вместо направляющего механизма или во взаимодействии с ним.
Предлагаемое устройство включает непосредственно внизу по течению от направляющего механизма по крайней мере один вытяжной механизм, выполняющий функцию подачи и соответствующего позиционирования отдельного многопрофильного элемента для выполнения последующих операций.
Непосредственно внизу по направлению от вытяжного механизма обеспечивается по крайней мере один первый разделительный механизм, выполняющий функцию разделения отдельного многопрофильного элемента на отдельные составляющие его прокатные профили.
В качестве альтернативного варианта внизу по направлению от первого разделительного механизма располагается направляющий механизм и затем второй другой разделительный механизм и, наконец, другой направляющий механизм.
После завершения вышеуказанной операции разделения отдельных прокатных профилей от отдельного многопрофильного элемента на краях этих прокатных профилей могут оставаться заусенцы и/или кусочки соединительной перемычки. По этой причине предлагаемое устройство включает внизу по направлению от разделительного механизма по крайней мере один калибрующий механизм, выполняющий функции повторной калибровки и чистовой обработки прокатных профилей.
Внизу по направлению от последнего упомянутого механизма может также располагаться механизм для правки отдельных прокатных профилей, покидающих калибрующий механизм.
В качестве альтернативного варианта функция правки возлагается на другой специальный механизм известного типа, который способе выправлять одновременно множество начисто обработанных прокатных профилей.
Разделительный механизм выполняет функцию разделения путем продольного разрезания мест присоединения соединительных перемычек, это разрезание осуществляется с помощью верхнего и нижнего вращающихся ножей. Режущие кромки вращающихся ножей действуют на соединительную перемычку с целью разделения различных прокатных профилей и в то же самое время отделения соединительной перемычки.
В качестве альтернативного варианта разделительный механизм выполняет операцию отделения отдельных прокатных профилей от соединительной перемычки вращающимися ножами в два последовательных этапа. На первом этапе два ножа действуют на одну сторону соединительной перемычки для разрезания соединительной перемычки вдоль одной стороны только вблизи края отдельного прокатного профиля, и в то время как на втором этапе другие два ножа действуют на другую сторону соединительной перемычки.
C разделительным механизмом связан механизм для отделения и сбора отходов, взаимодействующий с подходящим средством резки и удаления отходов, которое может быть, например, магнитного типа.
В качестве альтернативного варианта предусматривается, по крайней мере, один вспомогательный снимающий заусенцы механизм, оборудованный неподвижными калибрующими инструментами в дополнение или вместо калибрующего механизма для лучшего придания формы отдельным разделенным прокатным профилям.
Согласно другому варианту вспомогательный снижающий заусенцы механизм оборудуется вращающимися инструментами.
Согласно еще одному варианту в отношении разделительного механизма, включающего вращающиеся ножи, предлагаемое устройство снабжается станцией для быстрой замены узла вращающихся ножей. Эта станция быстрой замены преимущественно располагается сбоку от разделительного механизма и может быть типа, осуществляющего замену с помощью скользящей коробки или поворотной платформы или другого известного типа.
Согласно еще одному варианту предлагаемое устройство содержит пары разделительных механизмов, так что по крайней мере функционирует один разделительный механизм в случае износа другого механизма или в течение замены ножей одного из разделительных механизмов.
Согласно другому варианту вытяжной механизм также снабжен станцией замены, расположенной преимущественно сбоку для быстрой замены вытяжного механизма.
Согласно еще одному варианту предлагаемое устройство содержит по крайней мере два вытяжных механизма, так что всегда в рабочем состоянии находится по крайней мере один вытяжной механизм.
Согласно следующему варианту калибрующий механизм также содержит станцию быстрой замены калибрующих инструментов.
Согласно еще одному варианту внизу по течению от калибрующего механизма расположены механические ножницы для осуществления размерной резки таким образом получаемых отдельных прокатных профилей.
Посредством предлагаемого устройства можно обеспечить высокую производительность с большой экономией времени и упрощением всего устройства.
На фиг. 1,а показан вид сбоку первого варианта осуществления предлагаемого устройства.
На фиг.1,б показан вид сверху устройства, представленного на фиг.1а.
На фиг. 2,а показан вид сбоку второго варианта осуществления предлагаемого устройства.
На фиг.2,б показан вариант устройства, представленного на фиг.2а.
На фиг.3 показан вытяжной механизм предлагаемого устройства с частичным разрезом.
На фиг. 4 показан разделительный механизм предлагаемого устройства с частичным разрезом.
На фиг. 5, а показана часть вращающихся ножей с двумя режущими кромками разделительного механизма, представленного на фиг.4.
На фиг.5,б и в показаны варианты устройства, представленного на фиг.5,а.
На фиг.6 показан калибрующий механизм предлагаемого устройства с частичным вырезом.
На фиг.7 и 8 показан вариант разделительного механизма с частичным вырезом предлагаемого устройства.
На фиг. 9 показан вид спереди ножа для снятия заусенцев, взаимодействующего с разделительным механизмом, представленным на фиг.4.
На фиг.10,а и б схематично показаны вспомогательные механизмы для снятия заусенцев.
На фиг. 11 показан вариант калибрующего механизма, представленного на фиг.6.
На фиг.12 показана часть другого варианта калибрующего механизма, представленного на фиг.6.
На фиг.13 и 14 показаны виды сверху двух возможных вариантов устройства, представленного на фиг.1.
На фиг.15 показана схема варианта предлагаемого устройства.
Цифрой 10 обозначено предлагаемое устройство для производства прокатных профилей, в данном случая отдельных начисто обработанных уголков 11, из холодных отдельных многопрофильных элементов 12.
Как указывалось выше, холодный отдельный многопрофильный элемент 12 состоит из множества рядом расположенных прокатных профилей 11, в данном случае уголков с одинаковыми сторонами, соединенных между собой в продольном направлении посредством перемычки 21, имеющей толщину 0,5 1,0 мм.
Горячий отдельный многопрофильный элемент 12, выходящий из прокатного стана (не показан), охлаждают и подают на хранение и затем поставляют к предлагаемому устройству 10.
Согласно первому варианту воплощения изобретения (фиг.1), устройство 10 содержит на стороне выше по течению вытяжной и направляющий механизм 13, который устанавливает в требуемое положение и направляет поступающий отдельный многопрофильный элемент 12 внутрь вытяжного механизма 36.
Кроме того, вытяжной и направляющий механизм 13 выполняет функцию предварительной правки отдельного многопрофильного элемента 12.
На фиг.1,а показан вытяжной и направляющий механизм 13, который в данном примере состоит из удерживающих валков 39, способных совершать возвратно-поступательное движение по удалению и приближению, причем верхний валок 39 приводится в движение цилиндропоршневыми приводами 17 или другой известной системой.
Сначала валки 39 удаляют для облегчения введения отдельного многопрофильного элемента 12 в устройство 10. Затем валки 39 подводят ближе для облегчения установки в требуемое положение и ввода отдельного многопрофильного элемента 12 в вытяжной механизм 36.
Во втором варианте воплощения изобретения устройство 10 содержит только один вытяжной механизм 36, который выполняет также функции направления и предварительной правки поступающего отдельного многопрофильного элемента 12 (фиг.2).
На фиг. 3 показан (относящийся к устройству, представленному на фиг.2) вытяжной механизм 36, пригодный для отдельного многопрофильного элемента 12, состоящего, например, но не ограниченного этим из 32-уголков 11, имеющих одинаковые стороны.
Этот вытяжной механизм 36 содержит верхние удерживающие валки 14а и нижние удерживающие валки 14b, форма которых сопрягается, соответственно, с верхней поверхностью и нижней поверхностью отдельного многопрофильного элемента 12 с тем, чтобы одновременно осуществлять удержание элемента 12, установленного в требуемое положение, и его правку.
Нижние удерживающие валки 14b подходящим образом вращаются вокруг оси 15 для обеспечения правильной подачи отдельного многопрофильного элемента 12.
В этом примере предусматривается подходящее средство 18 для регулировки расстояния между центрами валков 14, включающее болт с винтовой резьбой, взаимодействующий с валом 19 верхних удерживающих валков 14а. С помощью этого средства 18 регулируется расстояние между центрами верхних удерживающих валков 14а и нижних удерживающих валков 14b в зависимости от толщины отдельного многопрофильного элемента 12.
На фиг. 4 показан разделительный механизм 20, расположенный непосpедственно внизу по течению от вытяжного механизма 36. Разделительный механизм 20 может быть связан с механизмом с вращающимися ножами или механизмом отделения металлических отходов 50, который отделяет для отходов перемычку 21, соединяющую прокатные профили 11. Механизм 50 может взаимодействовать c мешком или ямой 51 для сбора отходов (фиг.1).
Отдельный многопрофильный элемент 12 разделяют в разделительном механизме 20 на отдельные уголки 11 путем разрезания соединительной перемычки 21. Операция разделения заключается в разрезании соединительной перемычки 21 верхним 22 и нижним 23 вращающимися ножами. Эти ножи 22 и 23 жестко присоединены к сравнительно верхним 24а и нижним 24b позиционирующим валкам, имеющим форму, сопряженную с отдельным многопрофильным элементов 12. Позиционирующие валки 12а и 24b приводятся в движение приводным средством (не показано), не являющимся важным для достижения цели изобретения.
На фиг. 5,а показана часть устройства, представленного на фиг.4, а именно, верхний и нижний вращающиеся ножи 23, 23, взаимодействующие с отдельными уголками 11 в момент выполнения операции разрезания. Нижние ножи 23 должны иметь форму, сопрягающуюся с искривленным нижним концом сторон отдельного уголка 11.
Согласно варианту, представленному на фиг.5,б, разделительный механизм 20 содержит верхний 122 и нижний 123 вращающиеся ножи, которые не имеют специальную форму и поэтому их легче изготавливать. В этом случае удаление отходов в виде частей перемычки 21 осуществляют сверху, что вызывает некоторые затруднения.
Согласно другому варианту, представленному на фиг.5,в, который используется, когда отдельный многопрофильный элемент 12 обрабатывается сверху со стороны выпуклости вниз в отличие от вышерассмотренных ситуаций, разделительный механизм 20 содержит верхний 222 и нижний 223 вращающиеся ножи, установленные таким образом, чтобы обеспечивалась возможность удаления отходов снизу.
При осуществлении вышеописанными способами разделения соединительная перемычка 21 сохраняется целой по крайней мере вдоль первого уголка, таким образом в значительной степени облегчая выполнение операций по удалению отходов, и затем отделяется в качестве отходов механизмом отделения металлических отходов 50 таким образом, что металлические отходы могут быть в дальнейшем использованы.
В этом примере операция удаления металлических отходов (фиг.9) осуществляется ножом 25, соскабливающим мелкую металлическую стружку, состоящим из лезвия 26, которое вставляется между двумя нижними вращающимися ножами 23 с целью удаления отделенной соединительной перемычки 21 и передачи ее к подходящему механизму отделения металлических отходов 50.
Механизм отделения металлических отходов 50 может состоять, например, из подходящих металлических ножниц, способных разрубить соединительные перемычки 21 на маленькие кусочки с целью облегчения удаления перемычек 21 и сопровождения их к мешку 51 для сбора отходов.
В этом случае лезвие 26 удерживается распорками 23, жестко закрепленными на раме предлагаемого устройства 10 (фиг.4 и 9).
Лезвие 26 включает средство 27 для регулировки его наклона, которое позволяет регулировать его наклон по мере надобности.
В результате отделения уголка 11 от отдельного многопрофильного элемента 12 на краях уголка обычно остаются заусенцы и/или кусочки соединительной перемычки. С целью их удаления и придания краям уголков 11 соответствующей формы, предлагаемое устройство 10 содержит расположенный непосредственно ниже по течению от разделительного механизма 20 калибрующий механизм 29, в котором уголкам 11 придается соответствующая форма (фиг.6).
Калибрующий механизм 29 содержит верхние 30а и нижние 30b калибрующие/правящие валки, имеющие соответствующую форму для взаимодействия с поверхностью уголков 11.
Калибрующий механизм 29 может также включать валки 31 для снятия заусенцев, которые в этом примере находятся на одной оси с нижними калибрующими-правящими валками 30b. Валки 31 удаляют любые заусенцы и восстанавливают острый край между верхней боковой стороной уголка 11 и искривленным концом его сторон.
Валки 31 и валки 30b могут также комбинироваться как одно целое и могут приводиться во вращение вокруг их собственной оси 32 подходящим приводным средством (не показано).
Согласно представленному варианту валки 31 связаны с приводами (фиг.11), которые путем действия на раму 47, на которой поддерживаются валки 31, могут регулировать положение этих инструментов 42 (фиг.12), которые скоблят зону разрезания сверху и снизу и таким образом эффективно удаляют заусенцы и неровные области, которые остаются на краях уголков 11 после разрезания.
Неподвижные инструменты 42 удобным образом связаны с регулирующим средством 46, пригодным для осуществления необходимой регулировки положения инструментов 42 относительно уголков 11. Эти регулирующие средства 46 относительно уголков 11. Эти регулиpующие средства 46 приводятся в действие вручную или, в качестве варианта, связываются с двигателями, которые не показаны на фигурах, но дают возможность автоматически приводить в действие регулирующие средства 46.
Согласно варианту, представленному на фиг.2,б, устройство 10 содержит разделительный механизм 120, расположенный внизу по течению от вытяжного механизма 36 и вверху по течению от калибрующего механизма 29.
Разделительный механизм 120 состоит из двух взаимодействующих узлов, один из которых 120а располагается выше по течению, а второй 120b ниже по течению и обеспечивает возможность разрезания соединительной перемычки 21 за два последовательных этапа вращающимися ножами 34, имеющими одну режущую кромку.
В узле 120а (фиг. 7) вращающиеся ножи 34 действуют, 34а сверху и 34b снизу, на соединительную перемычку 21, в этом примере на один край бокового уголка 11, таким образом оставляя соединительную перемычку 21 прикрепленной к центральному уголку 11.
Другие вращающиеся ножи 34, 34с сверху и 34d снизу вступают во взаимодействие с находящимся ниже по течению узлом 120b (фиг.8). Эти вращающиеся ножи 34с, 34d разрезают соединительную перемычку на краях, на которых она еще держится, а именно, краях центрального уголка 11 в этом примере.
Вращающиеся ножи 34 жестко прикреплены к верхним 35а, 35с и нижним 35b, 35d позиционирующим валкам, имеющим такую форму, что они сопрягаются с отдельным многопрофильным элементом 12. Эти валки 35а, 35b, 35c, 35d приводятся в действие приводами, не показанными на фигурах и не являющимися важными для достижения цели изобретения.
Разделительный механизм 120 также дает возможность легко обращаться с отходами, так как соединительная перемычка 21 остается цельной.
Согласно другому варианту, схематично показанному на фиг.15, внизу по течению от первого разделительного или разрезающего механизма 120а расположен первый вытяжной и направляющий механизм 49а, в то время как ниже по течение от второго разделительного или разрезающего механизма 120b расположен второй вытяжной и направляющий механизм 49b.
В этом случае внизу по течению от второго вытяжного и направляющего механизма 49b и калибрующего механизма 29 размещаются второй вытяжной механизм 36b и правильный механизм 116.
Как вытяжной механизм 36, разделительный механизм 20, 120 и калибрующий механизм 29 также включают болтовое средство 18, служащее для регулировки расстояния, соответственно, между вращающимися ножами 22 23, 122 123, 222 223, 34а 34b и 34с 34d и между позиционирующими валками 35а, 35b, 35c, 35d и между калибрующими/правильными валками 30а, 30b.
Согласно варианту, который не показан, могут обеспечиваться два или более вытяжных механизмов 36 с тем, чтобы достигалась более эффективная предварительная правка. Этот вариант является особенно подходящим в случае, когда прокатные профили являются изогнутыми и/или деформированным.
Наличие двух или более вытяжных механизмов 36 облегчает замену, когда один вытяжной механизм 36 не может быть использован и должен быть заменен.
Согласно другому варианту обеспечивается вспомогательный механизм снятия заусенцев 37, а также дополнительно или взамен калибрующий механизм 29 для достижения лучшего формования отдельных прокатных профилей 11. В этом случае (фиг. 10) вспомогательный механизм 37 включает наклонные снимающие заусенцы валки 38, каждый из которых взаимодействует с краем уголка 11 с целью образования острого края в месте, где ранее была прикреплена соединительная перемычка 21.
В частности, на фиг.10,а показаны два наклонных валка 38, действующие на края центрального уголка 11, в то время как на фиг.10,б показаны два наклонных валка 38, расположенных в шахматном порядке, которые действуют на разделенные края боковых уголков 11.
Преимущественно, предлагаемое устройство 10 снабжено станцией 40 для замены разделительного механизма 20, 120, тем самым можно быстро заменить вращающиеся ножи с одной режущей кромкой 34а, 34b, 34c, 34d или с двумя режущими кромками 22, 23, 122, 123, 222, 223 разделительного механизма 20, 120 при износе этих ножей.
На фиг. 1,б показана станция замены 40 поворотного типа. Разделительный механизм 20 при износе ножей приводится в положение 20а, тогда как путем поворота на 180o платформы 41 станции 40 другой разделительный механизм, имеющий уже замененные ножи и первоначально находящийся в положении 20b, приводится в положение 20а.
Согласно другому варианту, который не показан, калибрующий механизм 29 также имеет аналогичную станцию замены для быстрой замены калибрующих инструментов.
В первом варианте воплощения, показанном на фиг.1, внизу по течению от калибрующего механизма размещены правильный механизм 16 и механизм известного типа для размерной механической резки 33.
На фиг. 2 показан второй вариант воплощения изобретения, в котором устройство 10 включает только один вытяжной механизм 36, один разделительный механизм 20 (фиг.2,а) или 120 (фиг.2,б) и один калибрующий механизм 29.
Согласно варианту, показанному на фиг.13, устройство 10 располагается на одной прямой с прокатным станом, который не показан на фигуре, а охлаждающая плита 44 и вытяжной механизм 45, роликовый конвейер в этом примере расположены между прокатным станом и устройством 10. Правильный стан 16 и механические ножницы для размерной резки размещаются непосредственно внизу по течению от устройства 10.
Согласно другому варианту, показанному на фиг.14, предлагаемое устройство 10 размещено внизу по течению от охлаждающей плиты 44 и вытяжного механизма 45 и между правильным станом 16 и механическими ножницами 33 для размерной резки.
Согласно вариантам осуществления изобретения, представленным на фиг.13 и 14, устройства 10 могут быть перемещены, например, на подкрановые пути 53 и могли бы быть заменены на другое устройство с помощью буксирующего средства 52, например, с магнитными рельсовыми путями, если многопрофильные элементы 12 не должны разрезаться при сходе с охлаждающей плиты 44.
Использование: в прокатном производстве. Сущность изобретения: устройство для производства в холодном состоянии отдельных чистовых прокатных профилей из многопрофильных элементов, полученных горячей прокаткой, экструзией или волочением, причем многопрофильный элемент состоит по крайней мере из двух чистовых прокатных профилей (уголков, уголков с неодинаковыми стронами, Z-образных профилей, Т-образных профилей, полосового железа и т.п.), расположенных рядом и соединенных между собой в продольном направлении вдоль края, причем прокатные профили отделены друг от друга перемычкой; многопрофильный элемент устанавливают в требуемое положение и отделяют перемычку от прокатных профилей, края начисто обработанных прокатных профилей, обращенные к перемычке, после отделения подвергают калибрующему действию, после чего начисто обработанные прокатные профили правят. Устройство содержит расположенные один за другим по крайней мере один разделительный механизм и по крайней мере один калибрующий механизм. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.
| Способ продольного разделения профилей в валках при совмещенной прокатке и калибр для его осуществления | 1975 |
|
SU610577A1 |
| Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
