СПОСОБ БОКОВОГО НАПРАВЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ ЕЕ БЕЗОСТАНОВОЧНОМ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РОЛЬГАНГОМ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОТ КЛЕТИ К МОТАЛКЕ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ СМОТКИ В РУЛОН Российский патент 2003 года по МПК B21B39/14 

Изобретение относится к области производства смотанных в рулоны горячекатаных полос на прокатных станах.

Известно устройство для направления полосы в стане горячей прокатки при смотке в рулон по авторскому свидетельству 980889, B 21 В 37/00, которое используется для производства полос.

Устройство содержит приводные направляющие линейки, установленные с возможностью перемещения их поперек оси прокатки.

После входа полосы в район линеек, которые установлены параллельно оси прокатки, линейки сближают, центрируя тем самым полосу по действительному ее положению. Использование этого устройства не позволяет получить качественный рулон, так как боковые кромки полосы от жесткого воздействия на них линеек имеют рванины и не удается исключить телескопичность рулона, потому что первые и последние участки полосы наматываются на барабан в свободном состоянии, не ориентированные направляющими линейками. Кроме того, имеет место интенсивный износ рабочих поверхностей линеек.

Известен также способ направления полосы, движущейся по отводящему рольгангу к тянущим роликам моталки, и поддержания этого направления в процессе смотки полосы в рулон по патенту Германии 3116278 А1, В 21 В 39/14.

В соответствии с этим способом направление полосы осуществляется боковыми направляющими линейками, каждая из которых имеет два пневматических цилиндра, функционально объединенных с линейками для осуществления регулирования величины раствора между линейками.

Предварительная настройка раствора между линейками осуществляется посредством винтов и гаек (условно не показаны). Регулирование раствора между линейками выполняется посредством пневматических цилиндров в тот момент, который рассчитывается вычислительным устройством по выходным сигналам с датчика, регистрирующего скорость транспортируемой полосы, и с датчика, регистрирующего факт вхождения полосы в зону действия линеек.

Вначале направляющими линейками при ширине полосы W устанавливается раствор W+2α. Когда полоса S входит в зону действия линеек, раствор между линейками уменьшается до величины W+2β, причем 2α•2β = 2x (где х - ход пневматического цилиндра). Таким образом, полоса направляется вдоль осевой линии прокатки.

Недостатком такого способа является невозможность точного регулирования раствора между линейками, так как пневматические цилиндры работают в режиме "от упора до упора", вследствие чего:
- раствор между линейками должен быть достаточно большим, так как полоса по всей длине имеет разноширинность и необходимо предусмотреть направление полосы самой большой ширины, при этом может быть боковой сдвиг более узких участков полосы, который приведет к "телескопичности" рулона;
- что касается более широких участков полосы, то в этом случае возникают другие проблемы, связанные с повреждением кромок полосы, повышенным износом направляющих линеек, а в некоторых случаях даже к появлению нештатных ситуаций (полоса "перепрыгивает" через линейки).

Известен также способ регулирования бокового положения ленты, выходящей из прокатного стана для дальнейшей намотки, описанный в патенте DE 4129988 С2, В 21 В 39/14 (см. рис. 7в, 7г, 7д, 7е, 8).

Вначале между направляющими линейками гидравлическими цилиндрами устанавливается раствор, равный W₁+2α. Здесь W₁ - мгновенно изменяемая и зарегистрированная датчиками ширина полосы, α - примерно 50 мм.

После того, как передний конец полосы входит в зону действия направляющих линеек, блок управления подает на каждый гидроцилиндр сигнал на совершение так называемой 1-й ступени регулирования, в результате чего раствор между линейками устанавливается равным W₁+2β. Здесь β примерно 15 мм.

После того, как передний конец полосы попадает в тянущие ролики, блок управления подает на каждый гидроцилиндр сигнал на совершение хода так называемой 2-й ступени регулирования. В результате этого раствор между направляющими линейками устанавливается равным W₁+2γ. Здесь γ примерно 0...5 мм.

С этого момента одна из линеек становится базовой (ее положение не изменяется), а вторая отслеживает возможную разноширинность полосы по ее длине, выдерживая минимальный зазор между полосой и линейками.

По сравнению с ранее описанным такой способ имеет ряд преимуществ, заключающихся в следующем:
- возможность "отслеживания" разноширинности полосы по ее длине за счет использования гидравлического привода вместо пневматического, что позволяет выдерживать коридор между линейками минимальной ширины, исключая при этом повреждения кромок полосы и интенсивный износ линеек;
- пониженные зазоры между боковыми сторонами переднего конца полосы и линейками за счет первой ступени регулирования, что уменьшает "телескопичность" рулона.

Вместе с тем этому способу присущи следующие недостатки:
- наличие между полосой и линейками бокового зазора 2β допускает возможность свободного перемещения переднего конца полосы в пределах этого зазора, что способствует появлению "телескопичного" рулона на первых витках;
- сложность управления направлением переднего конца полосы (двухступенчатое регулирование зазора с перемещением к боковой кромке движущейся полосы не только сканирующей линейки, но и базовой). При направлении тонкой полосы, движущейся со скоростью порядка 10-12 м/с, такой способ может привести к появлению нештатных ситуаций ("складки", "бурежки" и т.п.).

В основу изобретения поставлена задача получения качественного рулона полосового материала за счет уменьшения телескопичности рулона.

Эта задача решается за счет технического результата, заключающегося в повышении точности регулирования положения полосы по всей ее длине относительно бокового направляющего устройства путем вынужденного смещения полосы к базовой линейке и удержания ее в заданном положении базовой линейкой.

Для достижения указанного технического результата в способе бокового направления полосы при ее безостановочном перемещении от клети к моталке для дальнейшей смотки в рулон, при котором полосу направляют по меньшей мере двумя приводными линейками, одну из которых, являющуюся базовой, перемещают и устанавливают в зависимости от ширины полосы и осуществляют принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью базовой линейки, перемещают и устанавливают базовую линейку на расстояние не меньше половины номинальной ширины полосы относительно оси рольганга до начала движения полосы и направляют полосу в районе линеек под углом к базовой, осуществляя принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью упомянутой базовой линейки.

Между отличительными признаками изобретения и техническим результатом имеется причинно-следственная связь.

Благодаря установке базовой линейки на расстояние не меньше половины номинальной ширины полосы относительно оси рольганга, совпадающей с осью прокатной клети, полосу, вышедшую из валков клети представляется возможным в дальнейшем передавать без смещения на барабан моталки и качественно, без телескопа сформировать витки рулона;
благодаря тому, что после входа в зону направляющих линеек полосу принудительно направляют под углом к базовой линейке, установленной стационарно, осуществляют постоянный контакт одного бокового торца полосы с рабочей поверхностью базовой линейки, полоса поступает на барабан моталки в положении, при котором одна ее боковая поверхность, начиная с начала полосы, зафиксирована от смещения в направлении, перпендикулярном основному перемещению полосы, и при смотке рулона не образуется телескоп со стороны жесткого базирования полосы, что положительно сказывается на качестве рулона полосового материала.

Исключение из указанной выше совокупности отличительных признаков хотя бы одного из признаков не обеспечит получение качественного рулона полосового материала.

Предлагаемый способ бокового направления полосы, как и известный, состоит из следующих сходных признаков:
- направление полосы по меньшей мере двумя приводными линейками;
- перемещение и установка базовой линейки в зависимости от ширины полосы;
- осуществление принудительного контакта бокового торца полосы с рабочей поверхностью базовой линейки.

В результате сопоставительного анализа предлагаемого способа и прототипа установлено, что заявляемый способ имеет
- новый порядок выполнения действий во времени (базовую линейку устанавливают один раз на всю партию полос заданной ширины до выхода полосы из валков клети на размер не менее половины ширины полосы относительно оси рольганга;
- новое условие, обеспечивающее осуществление контакта бокового торца полосы к базовой линейке (направление полосы в районе линеек под углом к базовой, что достигается перекосом осей роликов рольганга в горизонтальной плоскости).

Заявляемое изобретение не известно из уровня техники, поэтому является новым.

Заявляемое изобретение имеет изобретательский уровень, так как вышеописанный способ направления полосы для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Заявляемое изобретение промышленно применимо, так как его реализация не представляет конструктивных и технологических трудностей, и может быть использовано на вновь строящихся объектах и при реконструкции действующих станов.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предложенное техническое решение соответствует всем критериям изобретения и ему может быть предоставлена правовая охрана.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен вид в плане участка уборки рулонов.

Заявляемый способ бокового направления полосы осуществляется на прокатном стане, содержащем следующее оборудование: последнюю чистовую клеть 1, отводящий роликовый рольганг 2, расположенные в концевой части рольганга направляющие линейки, состоящие из базовой направляющей линейки 3 и следящей (сканирующей) линейки 4. Линейки 3 и 4 приводятся в движение гидроцилиндрами 5, закольцованными в единую систему и размещенными со сторон линеек, обратных тем, что контактируют с движущейся полосой.

В зоне установки направляющих линеек 3 и 4 ролики рольганга 2 установлены с наклоном их продольных осей в горизонтальной плоскости таким образом, что между осями этих роликов и рабочей поверхностью А, контактирующей в процессе работы с полосой базовой линейки 3, образуются тупые углы со стороны направления движения металла. За рольгангом с направляющими линейками размещены тянущие ролики 6 и барабанная моталка 7.

Заявляемый способ бокового направления полосы реализуется следующим образом.

До начала прокатки партии полос заданного типоразмера подается команда на все узлы прокатного стана для перенастройки. Поступает такая команда и на направляющие линейки. Отрабатывая эту команду, базовая линейка 3 с ее гидроцилиндрами 5 устанавливается и закрепляется относительно оси рольганга на расстоянии, равном половине ширины полосы, с учетом величины допуска на ширину полосы и зазора, соответствующего 40÷50 мм. После выхода из чистовой клети полоса поступает на ролики рольганга 2, при подходе полосы к направляющим линейкам 3 и 4 она попадает на наклонно установленные ролики рольганга 2 и продолжает свое движение; при этом наклонными роликами полоса отводится в сторону к зафиксированной базовой линейке 3, контактируя своим боковым торцом, начиная с переднего конца полосы до ее последних участков, с рабочей поверхностью А базовой линейки 3, удерживаемой неподвижно ее гидроцилиндрами 5.

После попадания переднего конца полосы в тянущие ролики 6 вступает в работу сканирующая (следящая) линейка 4, которая их гидроцилиндрами 5 периодически подводится к движущейся полосе. При этом линейка 4 подталкивает полосу, кратковременно контактируя с ее боковой поверхностью, после чего отходит от нее на расстояние 2-3 мм, обеспечивая достаточно узкий коридор для движущейся полосы, не повреждая ее кромок, до следующего контакта, повторяющегося через 3-4 с. Этот процесс повторяется весь период смотки полосы до формирования готового рулона.

После начала прокатки полос следующего сортамента вышеописанный процесс повторяется.

Использование заявляемого способа бокового направления полосы при ее намотке на барабан позволяет получить рулон полосы, у которого одно основание сформировано гладким, без выступов кромок (со стороны базовой линейки), что повышает качество готового продукта.

Изобретение относится к области производства смотанных в рулоны горячекатаных полос на прокатных станах. В основу изобретения поставлена задача получения качественного рулона полосового материала за счет уменьшения телескопичности рулона. Способ бокового направления полосы при ее безостановочном перемещении рольгангом преимущественно от клети к моталке для дальнейшей смотки в рулон, при котором полосу направляют по меньшей мере двумя приводными линейками, одну из которых, являющуюся базовой, перемещают и устанавливают в зависимости от ширины полосы и осуществляют принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью базовой линейки. Новым в способе является то, что перемещают и устанавливают базовую линейку до начала движения полосы на расстояние не меньше половины номинальной ширины полосы относительно оси рольганга и направляют полосу в район линеек под углом к базовой линейке, осуществляя принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью упомянутой базовой линейки. Изобретение обеспечивает получение рулона, у которого одно основание сформировано гладким. 1 ил.

Способ бокового направления полосы при ее безостановочном перемещении рольгангом преимущественно от клети к моталке для дальнейшей смотки в рулон, при котором полосу направляют по меньшей мере двумя приводными линейками, одну из которых, являющуюся базовой, перемещают и устанавливают в зависимости от ширины полосы и осуществляют принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью базовой линейки, отличающийся тем, что перемещают и устанавливают базовую линейку до начала движения полосы на расстояние не меньше половины номинальной ширины полосы относительно оси рольганга и направляют полосу в районе линеек под углом к базовой линейке, осуществляя принудительный контакт бокового торца полосы с рабочей поверхностью упомянутой базовой линейки.