ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ БЕЗ СТАНИНЫ Российский патент 2003 года по МПК B21B31/24 

Настоящее изобретение в основном относится к прокатным станам, в частности касается усовершенствования конструкции так называемых прокатных клетей "без станины".

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является прокатная клеть, известная из Европейского патента ЕР 0659495 А2.

В известной прокатной клети без станины шейки обоих рабочих валков установлены в подшипниках, размещенных в подушках, расположенных попарно по разные стороны от осевой линии стана. Подушки каждой пары взаимно связаны между собой при помощи двух винтовых стоек. Эти четыре винтовые стойки (по две с каждой стороны от осевой линий стана) воспринимают удельное давление на валки во время прокатки.

Винтовые стойки имеют резьбовые участки с правой и левой резьбой, вворачиваемые в гайки, которыми снабжены подушки. Симметричная регулировка раствора валков производится одновременным вращением всех четырех винтовых стоек.

Существует несколько недостатков, связанных со схемой данного типа. Например, установка и снятие рабочих валков и соответствующих им подушек связаны с необходимостью кропотливого и тщательного выравнивания взаимодействующих деталей, что требует применения дорогостоящего, специально спроектированного роботизированного оборудования.

Кроме того, наличие многочисленных пар винтовых стоек и шестеренчатых приводов, требуемых для проведения одновременного их поворота, приводит к существенному повышению себестоимости каждой прокатной клети.

Соответственно, первоочередной задачей настоящего изобретения является создание прокатной клети без станины, которая обладает упрощенной компактной конструкцией, в которой требуется наличие всего лишь только двух винтовых стоек для того, чтобы осуществлять симметричную регулировку раствора валков.

Сопутствующей задачей настоящего изобретения является упрощение задачи установки и снятия рабочих валков, подушек и связанных с ними регулировочных механизмов с тем, чтобы отпала необходимость прибегать к применению специально спроектированного и дорогостоящего роботизированного оборудования.

Поставленная задача решается тем, что прокатная клеть без станины, содержащая опорную конструкцию, приспособленную для крепления в выбранном местоположении по осевой линии стана, первый и второй рабочие валки для прокатывания изделий, направляемых между ними, причем первый рабочий валок установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных в первых подушках, а второй рабочий валок аналогичным образом установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных во вторых подушках, при этом первые и вторые подушки рабочих валков расположены по парам по разные стороны от осевой линии стана, отличающаяся тем, что она содержит средства для шарнирного соединения первых и вторых подушек с опорной конструкцией с обеспечением возможности их поворота относительно параллельных соединительных осей, которые проходят параллельно осям валков и перпендикулярно к осевой линии стана, а также регулировочные средства, предназначенные для одновременного поворачивания первых и вторых подушек каждой из пар в противоположных направлениях вокруг соединительных осей для обеспечения симметричной регулировки раствора рабочих валков.

Первые и вторые подушки каждой пары валков соединены с опорной конструкцией с возможностью поворотного их движения соответственно вокруг параллельных первой и второй соединительных осей, которые проходят параллельно по отношению к осям валков и перпендикулярно по отношению к осевой линии стана. Регулировочные средства одновременно поворачивают первые и вторые подушки каждой пары в противоположных направлениях вокруг соответствующих их соединительных осей для того, чтобы обеспечить симметричную регулировку раствора валков.

Предпочтительно, чтобы регулировочные средства содержали элементы в виде гаек, которыми снабжены первая и вторая подушки каждой пары, пару резьбовых стоек, причем каждая одна такая стойка была бы связана с соответствующей парой подушек и имела бы резьбовые участки с правой и левой резьбой, вворачиваемые в гайки подушек, и дистанционно управляемый зубчатый привод, обеспечивающий механическую связь между обеими резьбовыми стойками и одновременное их поворачивание.

Целесообразно, чтобы оси вращения валков лежали в первой плоскости, соединительные оси подушек лежали во второй плоскости, параллельной первой плоскости и находящейся с одной стороны от нее, а резьбовые стойки находились в третьей плоскости, также параллельной первой плоскости, но находящейся с другой стороны от нее, противоположной относительно той, с которой находится вторая из указанных плоскостей.

Предпочтительно, чтобы опорная конструкция содержала пару элементов связи в виде соединительных звеньев, соединенных разъемно по отдельности с основанием, причем первая и вторая подушки каждой пары были бы взаимосвязаны между собой при помощи одного из этих соединительных звеньев, шарнирно соединенного с ним, а валки вместе с подушками, соединительными звеньями и механически связанными между собой резьбовыми стойками имели бы возможность отсоединяться как единое целое от основания.

Поставленная задача решается также тем, что в прокатной клети без станины, расположенной по осевой линии прокатного стана, содержащей рабочие валки, установленные своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных в подушках, при этом по одной паре подушек расположены по разные стороны от осевой линии стана, согласно изобретению каждая пара подушек связана друг с другом посредством шарнирно связанного с ними соединительного звена, расположенного по одну сторону от плоскости, в которой находятся оси валков, а также подушки связаны с резьбовой стойкой, расположенной с противоположной стороны относительно плоскости и имеющей резьбовые участки с правой и левой резьбой, вворачиваемые в гайки, размещенные на подушках, и тем, что предусмотрены соответствующие средства, обеспечивающие механическую связь между винтовыми стойками и одновременное их поворачивание для обеспечения при поворачивании симметричной регулировки подушек валков каждой пары.

Указанные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут теперь рассмотрены более подробно в следующем ниже описании, которое ведется со ссылками на прилагаемые чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид сбоку на прокатную клеть без станины и с горизонтальными валками, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - вид сверху на прокатную клеть, показанную на фигуре 1.

Фиг.3 - вид в разрезе, проведенном по линии 3-3 на фигуре 2.

Фиг.4 - вид в разрезе, проведенном по линии 4-4 на фигуре 1.

Фиг. 5 - увеличенный вид соединительного звена и связанных с ним элементов, осуществляющих предварительное натяжение.

Фиг.6 - вид, аналогичный представленному на фигуре 1 и показывающий прокатную клеть в разобранном состоянии.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как видно в первую очередь из фигур 1-3, прокатная клеть без станины и с горизонтальными валками в соответствии с настоящим изобретением обозначена, в общем, позицией 10. Прокатная клеть содержит опорную конструкцию, обозначенную, в общем, позицией 12 и рассчитанную на то, чтобы крепиться в выбранном местоположении по осевой линии CL стана. Опорная конструкция имеет основание, содержащее прямоугольную платформу с боковыми элементами 14а, 14b, взаимосвязанными между собой при помощи концевых элементов 16а, 16b и вертикальных стенок 18а, 18b. Пара Т-образных крышек 20 крепится к верхнему краю стенки 18а. В крышках имеются вырезы, обозначенные позицией 21.

Напротив крышек 20 расположены звенья 24, имеющие вырезы, обозначенные позицией 26 и снабженные расположенными сбоку от них рычагами 27, имеющими разъемное крепление к верхнему краю стенки 18b, обеспечиваемое при помощи откидных болтов 28.

Первый и второй рабочие валки 30а, 30b расположены между стенками 18а, 18b опорной конструкции. Рабочие валки имеют такой профиль и расположены таким образом, чтобы прокатывать изделия (не показаны), направляемые между ними вдоль осевой линии CL стана. Первый валок 30а установлен своими шейками 32а с возможностью вращения в подшипниках 34а, размещенных в первых подушках 30а, а второй валок 30b установлен своими шейками 32b аналогичным образом в подшипниках 34b, размещенных во вторых подушках 36b. Как показано на фигуре 3, первые и вторые подушки 30а, 30b расположены попарно по разные стороны от осевой линии CL стана.

Подушки 30а, 30b имеют выступающие вбок фланцы 38, входящие в вырезы 26 звеньев 24. Прочные пальцы 40 пропущены сквозь совмещенные отверстия во фланцах 38 подушек и в звеньях 24, соединяя подушки 30а, 30b с опорной конструкцией 12 с обеспечением при этом возможности поворотного их движения вокруг параллельных соединительных осей А2, которые проходят параллельно по отношению к осям А1 вращения рабочих валков 30а, 30b и перпендикулярно по отношению к осевой линии CL стана.

Как это показано лучше всего на фигуре 5, звенья 24 дополнительно несут поворотные коленчатые рычаги 42, первые плечи 42а которых входят в соприкосновение с контактными бобышками 44 на фланцах 38 подушек, а вторые плечи 42b находятся под воздействием подпружиненных плунжеров 46. При этом плунжеры 46 воздействуют через коленчатые рычаги 42 таким образом, чтобы, обеспечивая соответствующую упругость, стремиться раздвинуть фланцы 38 подушек в разные стороны и тем самым устранить все зазоры, существующие между ними и звеньями 24 с пальцами 40.

На противоположных сторонах подушек 30а, 30b выполнены соответствующие канавки и выемки с образованием при этом расположенных с боковым зазором щек 48, между которыми вставлены гайки 50, зажимаемые крышками 52. На гайках 50 имеются цапфы 54, которые выступают в боковом направлении и проходят через отверстия, образуемые полукруглыми выемками в щеках 48 и крышках 52.

Предусматривается наличие пары винтовых стоек 56, по одной с каждой стороны от осевой линии CL стана под соответствующую пару подушек 30а, 30b. Как это показано лучше всего на фигуре 4, каждая винтовая стойка имеет резьбовые участки с правой и левой резьбой 58а, 58b, вворачиваемые соответственно в одну из гаек 50, которыми снабжена каждая подушка данной пары. Нижними своими концами винтовые стойки опираются на платформу основания, где под них предусмотрены опорные подшипники 60, а на верхних их концах имеются шестерни 62.

Как видно из фигуры 1, оси А1 рабочих валков лежат в первой плоскости P1 отсчета. Соединительные оси А2 лежат во второй плоскости Р2 отсчета, находящейся с одной стороны от плоскости отсчета А1, а винтовые стойки 56 лежат в третьей плоскости Р3 отсчета, находящейся с другой стороны от плоскости Р1, противоположной относительно той ее стороны, с которой находится плоскость Р2 отсчета.

Шестерни 62 находятся в зацеплении с червяками 64, которые несет на себе поперечный соединительный вал 66, приводимый во вращение электродвигателем 68. Этот электродвигатель 68 имеет дистанционное управление и обеспечивает одновременное поворачивание винтовых стоек 56, которые в свою очередь воздействуют на гайки 50 подушек, обеспечивая тем самым одновременное поворачивание подушек 36а, 36b в противоположных направлениях таким образом, чтобы при этом осуществлялось симметричное регулирование раствора валков 30а, 30b.

Для того чтобы иметь возможность проводить такие регулировки требуется всего лишь только две винтовые стойки с минимальным числом шестерен. Первая, вторая и третья плоскости, соответственно P1 P2 и Р3, в которых находятся соответственно оси А1 валков, соединительные оси А2 и винтовые стойки 56, расположены близко друг от друга с минимальными зазорами между ними, что обеспечивает компактность всего этого узла в сборе.

Как показано на фигуре 6, всего лишь просто ослабив и отведя в стороны откидные болты 28 весь этот узел как единое целое, содержащий валки 30а, 30b, подушки 36а, 36b, соединительные звенья 24 и винтовые стойки 56 вместе с соответствующими связующими элементами и деталями привода, может быть снят с опорной конструкции 12 и заменен легко и быстро таким же сменным узлом. Эта операция может быть произведена с помощью обычного подъемного оборудования без необходимости использовать при этом специально спроектированный роботизированный инструмент.

Благодаря компактности конструкции и применению шарнирных соединений для крепления подушек обеспечивается высокое сопротивление прогибу под воздействием давления, возникающего при прокатке.

В свете вышеизложенного специалистам в данной области техники следует понимать, что рассмотренные здесь для примера структурные и функциональные элементы могут быть заменены эквивалентными им различными другими элементами в пределах существа и объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Например, для поворачивания подушек при регулировке могут быть использованы регулировочные механизмы других типов, в том числе и цилиндры с гидравлическим приводом. Прокатная клеть может быть такого типа, в котором валки имеют горизонтальное расположение, как это показано в рассмотренном здесь для примера варианте осуществления настоящего изобретения, или же такого типа, в котором валки имеют вертикальное расположение.

Использование: изобретение относится к прокатному производству. Сущность: прокатная клеть содержит опорную конструкцию, рассчитанную на то, чтобы крепиться в выбранном местоположении по осевой линии стана. Первый и второй рабочие валки имеют такой профиль и расположены таким образом, чтобы прокатывать изделия, направляемые между ними. Первый рабочий валок установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных в первых подушках, а второй рабочий валок аналогичным образом установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных во вторых подушках, причем эти первые и вторые подушки рабочих валков расположены по парам по разные стороны от осевой линии стана. Первые и вторые подушки каждой пары валков соединены с опорной конструкцией с обеспечением при этом возможности поворотного их движения соответственно вокруг параллельных первой и второй соединительных осей, которые проходят параллельно по отношению к осям валков и перпендикулярно по отношению к осевой линии стана. Предусмотрено наличие регулировочного механизма, предназначенного для одновременного поворачивания первых и вторых подушек каждой пары в противоположных направлениях вокруг соответствующих их соединительных осей для того, чтобы обеспечить симметричную регулировку раствора между рабочими валками. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции клети, а также упрощение установки и снятия рабочих валков, подушек и регулировочных механизмов. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Прокатная клеть без станины, содержащая опорную конструкцию, приспособленную для крепления в выбранном местоположении по осевой линии стана, первый и второй рабочие валки для прокатывания изделий, направляемых между ними, причем первый рабочий валок установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных в первых подушках, а второй рабочий валок аналогичным образом установлен своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных во вторых подушках, при этом первые и вторые подушки рабочих валков расположены по парам по разные стороны от осевой линии стана, отличающаяся тем, что она содержит средства для шарнирного соединения первых и вторых подушек с опорной конструкцией с обеспечением возможности их поворота относительно параллельных соединительных осей, которые проходят параллельно осям валков и перпендикулярно к осевой линии стана, а также регулировочные средства, предназначенные для одновременного поворачивания первых и вторых подушек каждой из пар в противоположных направлениях вокруг соединительных осей для обеспечения симметричной регулировки раствора рабочих валков. 2. Прокатная клеть по п.1, отличающаяся тем, что оси вращения валков лежат в первой плоскости отсчета, а соединительные оси лежат во второй плоскости отсчета, находящейся с одной стороны от первой плоскости отсчета. 3. Прокатная клеть по п.1 или 2, отличающаяся тем, что регулировочные средства содержат гаечные элементы, которыми снабжены первая и вторая подушки каждой из упомянутых пар, резьбовую стойку, связанную с подушками каждой из пар и имеющую резьбовые участки с правой и левой резьбой, вворачиваемые в сквозные резьбовые отверстия гаечных элементов, а также средства, обеспечивающие одновременное поворачивание соединительных валов. 4. Прокатная клеть по п.3, отличающаяся тем, что резьбовые стойки находятся в третьей плоскости отсчета, параллельной первой плоскости отсчета, но находящейся с другой стороны от нее, противоположной относительно той ее стороны, с которой находится вторая плоскость отсчета. 5. Прокатная клеть по п.1, отличающаяся тем, что валки, подушки и регулировочные средства выполнены съемными и могут отсоединяться как единое целое от опорной конструкции. 6. Прокатная клеть по п.1, отличающаяся тем, что опорная конструкция включает в себя элементы, выполненные в виде соединительных звеньев, имеющих разъемное соединение с основанием, а также тем, что указанные первая и вторая подушки каждой из пар взаимно связаны между собой посредством элементов, выполненных в виде соединительных звеньев, и шарнирно соединены с ними. 7. Прокатная клеть по п.6, отличающаяся тем, что валки, подушки, элементы в виде соединительных звеньев и регулировочные средства выполнены съемными и могут отсоединяться как единое целое от основания. 8. Прокатная клеть без станины, расположенная по осевой линии прокатного стана, содержащая рабочие валки, установленные своими шейками с возможностью вращения в подшипниках, размещенных в подушках, при этом по одной паре подушек расположены по разные стороны от осевой линии стана, отличающаяся тем, что каждая пара подушек связана друг с другом посредством шарнирно связанного с ними соединительного звена, расположенного по одну сторону от плоскости, в которой находятся оси валков, а также подушки связаны с резьбовой стойкой, расположенной с противоположной стороны относительно плоскости и имеющей резьбовые участки с правой и левой резьбой, вворачиваемые в гайки, размещенные на подушках, и тем, что предусмотрены соответствующие средства, обеспечивающие механическую связь между винтовыми стойками и одновременное их поворачивание для обеспечения при поворачивании симметричную регулировку подушек валков каждой пары.