РОЛЬГАНГ КАЧАЮЩИЙСЯ Российский патент 2003 года по МПК B21B39/04 

Изобретение относится к металлургическому, в частности к прокатному, производству и может быть применено для приема и дальнейшей транспортировки обрезанной на ножницах с вертикальным резом части раската, сквозной транспортировки проката через ножницы, а также для подачи проката на разные уровни прокатки, например в клетях трио.

Известен подъемно-качающийся стол [1], состоящий из качающегося стола с роликами рольганга, механизма качания стола и шарнирной стационарной опоры качания стола. Механизм качания стола рычажного типа состоит из двухплечего поворотного рычага, закрепленного на оси, на которой также установлен дополнительный рычаг, связанный тягой с кривошипным редукторным приводом. Одно плечо двухплечего поворотного рычага вертикальной тягой шарнирно соединено с передним концом качающегося стола, а на другом плече упомянутого рычага закреплен контргруз для частичного уравновешивания массы качающегося стола с рольгангом.

Недостатком устройства является сложность конструкции механизма качания стола, обусловленная применением рычагов, тяг, кривошипного привода и значительного количества шарниров. Другой недостаток - наличие контргруза, который утяжеляет конструкцию, увеличивает ее инерционность и нагрузку на ось рычагов механизма качания.

Указанные недостатки отсутствуют в подъемно-качающемся столе [2], содержащем качающуюся платформу, механизм ее качения с приводом и стационарную шарнирную опору качания платформы.

Механизм качания выполнен в виде пары поворотных кулаков, взаимодействующих через ролики с передним концом платформы. Рабочие участки поворотных кулаков имеют профиль косинусоидальной кривой.

Поворот оси с кулаками осуществляется рейкой, взаимодействующей с шестерней, закрепленной на оси между кулаками, от поршневого привода.

Недостатком рассмотренной конструкции, являющейся наиболее близкой к предлагаемой, является усложнение конструкции за счет применения поворотных кулаков со сложной в изготовлении и ремонте профильной рабочей поверхностью, воспринимающей значительные локальные нагрузки от взаимодействующих с ними роликов.

Другой недостаток заключается в том, что качание платформы осуществляется при реверсивной работе реечного привода, который, в свою очередь, также имеет значительную трудоемкость в изготовлении и возможность засорения зубчатого зацепления, например окалиной.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции, повышения ее эксплуатационной надежности и мобильности, то есть сокращения цикла работы.

Для достижения желаемого технического результата в предлагаемом качающемся рольганге, содержащем платформу с роликами рольганга, механизм ее качания с приводом и опору качания платформы, механизм качания выполнен в виде приводного поворотного вала с закрепленными на нем эксцентриками, охватываемыми подшипниками и внешними бандажами с ребордами, взаимодействующими с направляющими платформы, и расположенного перед ее центром тяжести со стороны движения металла, а опора качания платформы выполнена в виде катков с ребордами, закрепленных на конце платформы и установленных на направляющих стационарных рам с возможностью горизонтального перемещения по этим направляющим от отдельных приводов, например, гидроцилиндров, штоки которых шарнирно соединены с осями катков.

Отличительными признаками предлагаемого качающегося рольганга от известного, наиболее близкого к нему подъемно-качающегося стола, является применение для качания платформы эксцентриков, охватываемых подшипниками и внешними бандажами с ребордами, взаимодействующими с направляющими платформы, а также выполнение опоры качания в виде катков с ребордами, закрепленных на конце платформы и установленных на направляющих стационарных рам с возможностью горизонтального перемещения от отдельных гидравлических приводов.

Наличие этих отличительных признаков обеспечивает упрощение и повышение эксплуатационной надежности конструкции, а также снижение мощности привода качания за счет уменьшения эксцентриситета эксцентриков при размещении эксцентрикового вала перед центром тяжести платформы с роликами, то есть удаление его от переднего ролика рольганга, амплитуда качания которого определяется величиной вертикального перемещения верхнего ножа ножниц. При подъеме и опускании платформы эксцентриковый вал от редукторного привода может вращаться в одном направлении, без реверсирования привода. Платформа с рольгангом установлена с возможностью горизонтального перемещения, а также регулировки положения рольганга относительно зоны резки или прокатки металла.

Предлагаемый качающийся рольганг иллюстрируют чертежи.

На фиг.1 показан качающийся рольганг в исходном поднятом положении, вид сбоку;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1 на фиг.3 - кинематическая схема качающегося рольганга;
на фиг.4 - кинематическая схема качающегося рольганга;
на фиг.5 - график изменения крутящего момента на эксцентриковом валу механизма качания при опускании и подъеме качающейся платформы в исходное положение.

Качающийся рольганг (фиг. 1, 2) содержит платформу 1 с роликами 2, механизм качания, состоящий из приводного поворотного вала 3 с закрепленными на нем эксцентриками 4, охватываемыми подшипниками 5 и внешними бандажами 6, взаимодействующими с направляющими 7, выполненными в нижней части платформы 1, и редукторного привода 8, опору качания, выполненную в виде катков 9 с ребордами, закрепленными на конце платформы 1, и установленных на направляющих 10 стационарных рам 11 с возможностью горизонтального перемещения от гидроцилиндров 12, расположенных по боковым сторонам платформы 1.

Приводной вал 3 опирается на подшипники 13, установленные в корпусах 14, закрепленных на рамах 15, и связан с редукторным приводом 8 муфтой 16. Тихоходный вал редукторного привода 8 снабжен флажком 17, взаимодействующим с бесконтактными датчиками 18, фиксирующими угловое положение эксцентриков вала 3. Штоки гидроцилиндров 12 шарнирно соединены с осями 19 катков 9, а их корпуса закреплены шарнирно на рамах 11. Для фиксации катков 9 от продольного перемещения на направляющих 10 рам 11 предусмотрены стационарные концевые упоры 20 и промежуточные съемные упоры 21.

Качающийся рольганг работает следующим образом. В исходном положении ролики 2 рольганга расположены в горизонтальной плоскости на уровне примыкающих подводящего и отводящего рольгангов (на чертежах не показан). Раскат подается на качающийся рольганг на величину, требуемую для отрезки.

Эксцентрики 4 приводного вала 3 находятся в поднятом положении (фиг.3). При подаче команды с пульта управления на произведение реза с опережением включается привод 8 эксцентрикового вала механизма качания, который поворачивается на 180^o и опускает опирающуюся на него платформу 1 с роликами 2 на величину, равную удвоенному эксцентриситету эксцентриков 2е (фиг.3), не препятствуя процессу резки и отделения от раската отрезанной части.

После окончания реза верхний нож ножниц (на чертеже не показано) поднимается и одновременно эксцентриковый вал 3 поворачивается от 180^o до 360^o в исходное поднятое положение. Ролики 2 рольганга устанавливаются в горизонтальной плоскости и транспортируют отрезанную часть раскатана на примыкающий отводящий рольганг (на чертеже не показан).

В верхнем и нижнем положении платформа 1 с роликами 2 занимает фиксированное положение, контролируемое датчиками 18. Эксцентрики 4 при этом находятся в мертвом положении и не передают крутящий момент на приводной вал 3.

График изменения крутящего момента на приводном валу 3 (фиг.5) свидетельствует о том, что электродвигатель привода 8 при опускании платформы 1 с роликами 2 работает в генераторном режиме, оказывая сопротивление силе тяжести роликов 2 с платформой 1.

При подъеме платформы 1 роликами 2 электродвигатель преодолевает силы тяжести качающихся частей и работает в рабочем тяговом режиме.

При подъеме и опускании платформы 1 с роликами 2 крутящий момент на приводном валу 3 изменяется по синусоиде, принимая максимальное значение при повороте эксцентриков 8 на 90^o и 270^o.

При установке эксцентрикового вала 3 в центральной части платформы 1 перед ее центром тяжести (для обеспечения стабильного положения рольганга в исходном поднятом состоянии) величина эксцентриситета эксцентриков "е" имеет минимальное значение и определяется из соотношения плеч " L" и "L₁" и величины "S" перемещения первого ролика качающегося рольганга, определяемой величиной вертикального хода верхнего ножа ножниц. Из подобия треугольников (фиг.3) имеем следующее соотношение:

Таким образом, достигается существенное уменьшение крутящего момента на эксцентриковом валу, т. к. величина эксцентрикового эксцентриситета "е" незначительна.

Так, в конкретном проекте качающегося рольганга за ножницами стана "5000" при требуемой величине опускания 1-го ролика рольганга - 80 мм, величина эксцентрисита "е" составляет всего 22 мм. При этом установка контргруза не нужна.

При выполнении опоры качания, перемещаемой в горизонтальном направлении с помощью гидроцилиндров 12, достигается возможность свободного обслуживания механизмов примыкающего оборудования, например ножниц, а также регулировки положения первого ролика 2 качающегося рольганга относительно линии реза, либо линии прокатки клети трио.

В рабочем положении катки 9 опоры качания фиксируются стационарными и съемными упорами 21, 22, при этом платформа 1 остается неподвижной в горизонтальном направлении.

Привод вращения эксцентрикового вала 4 механизма качания электрически связан с приводом ножниц и работает в автоматическом режиме.

Источники информации
1. Патент ФРГ 1174734, кл. 7а 27/04, 1965.

2. Авт.св. РФ 344910, 1972.

Использование: прокатное оборудование, в частности для транспортировки проката после порезки на ножницах, а также для подачи проката на разные уровни прокатки, например, в клетях трио. Сущность изобретения: рольганг качающийся содержит платформу с роликами, механизм качания с редукторным приводом и опору качания. Механизм качания состоит из поворотного вала с закрепленными на нем эксцентриками, охватываемыми подшипниками и внешними бандажами, взаимодействующими с направляющими, выполненными на нижней части платформы, перед ее центром тяжести. Опора качания выполнена в виде катков, закрепленных на конце платформы и установленных на направляющих стационарных опорных рам, с возможностью горизонтального перемещения по этим направляющим. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, повышение ее эксплуатационной надежности и мобильности, сокращение цикла работы. 5 ил.

Рольганг качающийся, содержащий платформу с роликами, механизм ее качания с приводом и опору качания, отличающийся тем, что механизм качания выполнен в виде приводного поворотного вала с закрепленными на нем эксцентриками, охватываемыми подшипниками и внешними бандажами, взаимодействующими с направляющими, выполненными на нижней части конца платформы со стороны подачи металла, а опора качания выполнена в виде катков, закрепленных на другом конце платформы и установленных на стационарной опорной раме с возможностью горизонтального перемещения, снабженных приводами их горизонтального перемещения, например, гидроцилиндрами, штоки которых связаны с осями катков, а их корпуса закреплены на стационарных опорных рамах.