УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ПЕРЕКОСА ВАЛКА ОБЖИМНОГО СТАНА Российский патент 2005 года по МПК B21B31/32 

Изобретение относится к прокатному оборудованию, преимущественно к установочным (нажимным) устройствам валков рабочих клетей прокатных станов.

Известно нажимное устройство, содержащее винтовые передачи с электромеханическим приводом винтов, уравновешивающие и нажимные цилиндры, сдвоенный мультипликатор, насосно-аккумуляторную станцию, систему трубопроводов, систему управления (А.с. СССР №1733140, кл. В 21 В 31/32, 1990, А.с. СССР №1328017, кл. В 21 В 31/32, 1986).

К недостаткам этих устройств относится снижение эксплуатационных качеств вследствие перекоса валков, возникающего при несимметричном расположении зоны деформации прокатываемого материала относительно оси симметрии клети, например, при смещении заготовки относительно оси симметрии клети при неравномерном температурном режиме заготовки.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для установки валка обжимного стана, содержащее винтовой электропривод, гидравлический привод синхронного перемещения подушек верхнего валка и систему переключения. Гидравлический привод включает насосно-аккумуляторную станцию, наполнительный бак, нажимные цилиндры, сдвоенный мультипликатор, систему трубопроводов и гидроаппаратов, при этом нажимные цилиндры и цилиндры высокого давления мультипликатора связаны независимыми трубопроводами и вместе с ними образуют замкнутые системы, к которым подключены реле давления, реле разности давлений, через отсечной золотник и подпорный клапан, дополнительные замкнутые емкости с жидкостью. Цилиндр низкого давления мультипликатора соединен с насосно-аккумуляторной станцией через последовательно установленные отсечной и реверсивный золотники. Мультипликатор снабжен также возвратным цилиндром, подключенным к насосно-аккумуляторной станции, и датчиками контроля положения подвижных элементов (Патент РФ №2104107, кл. В 21 В 31/32, 1996). Это устройство и выбрано нами в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа можно отнести низкие эксплуатационные качества, которые определяются сложностью управления и регулировки устройства, а также низкое качество проката вследствие перекоса валков и соответственно возникновения поперечной клиновидности прокатываемой полосы.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств устройства и повышение качества проката.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для устранения перекоса валка обжимного стана, содержащее нажимные цилиндры, связанные с подушками валка, распределитель жидкости, связанный с источником давления и нажимными цилиндрами, введен рычажный механизм, связанный с подушками валка и подвижным элементом распределителя жидкости, причем распределитель жидкости выполнен дросселирующим.

Рычажный механизм, связанный с подушками валка, приводится в действие при возможном перекосе валка, смещая подвижный элемент распределителя жидкости, что обеспечивает перераспределение жидкости между нажимными цилиндрами и устранение возникающего перекоса валка. Устранение перекоса валка производится в этом случае автоматически, что повышает эксплуатационные качества устройства и качество проката.

Дросселирующий распределитель жидкости позволяет производить перераспределение давления между нажимными цилиндрами пропорционально перемещению рычажного механизма, что благоприятно влияет на переходные процессы, а это, в свою очередь, повышает эксплуатационные качества устройства и качество проката.

Рычажный механизм может быть выполнен в виде жесткого звена, соединенного с подушками валка, двойного ползуна и рычага, связанного с подвижным элементом распределителя жидкости. При этом первый ползун двойного ползуна установлен с возможностью вертикального перемещения и шарнирно связан с жестким звеном, тем самым он отслеживает выдвижение штоков нажимных цилиндров и вертикальное перемещение валка. Второй ползун связан с первым ползуном и имеет возможность горизонтального перемещения, тем самым отслеживая величину перекоса валка. При этом второй ползун через рычаг кинематически связан подвижным элементом дросселирующего распределителя жидкости. Такое выполнение рычажного механизма позволяет конструктивно наиболее просто исключить влияние вертикального перемещения валка на работу устройства для устранения перекоса валка.

Жесткое звено может быть выполнено в виде треугольника. Такое конструктивное выполнение жесткого звена позволяет снизить его массу при заданной жесткости, а следовательно, и инерционность при работе. Кроме того, такое звено с точки зрения компоновки является наиболее выгодным для установки в клетях прокатных станов.

Традиционно устройство для устранения перекоса валка связано с верхним валком и является частью установочного (нажимного) устройства клети. Предлагаемая нами конструкция может быть связана как с верхним, так и с нижним валком. В последнем случае существенно упрощается размещение устройства для устранения перекоса валка в клети стана.

При размещении устройства для устранения перекоса валка на нижнем валке в ряде случаев целесообразно ввести управляемые обратные клапаны нажимных цилиндров и систему управления ими. Это позволяет осуществлять автоматическую установку нижнего валка относительно рабочего рольганга стана до входа очередной заготовки в клеть, что также повышает эксплуатационные качества устройства.

На фиг.1 показана схема устройства для устранения перекоса валка, связанного с верхним валком. На фиг.2 показан вариант схемы устройства для устранения перекоса валка, связанного с нижним валком.

Устройство для устранения перекоса валка обжимного стана состоит из нажимных цилиндров 1, 2, связанных с подушками 3, 4 верхнего валка. Нажимные цилиндры посредством трубопроводов 5, 6 соединены с дросселирующим распределителем жидкости 7, который, в свою очередь, подключен к напорному трубопроводу 8 через трехпозиционный дросселирующий распределитель 9, который управляется при помощи пропорциональных электромагнитов 10, 11. В среднем положении подвижный элемент распределителя жидкости 7 осуществляет равную подачу рабочей жидкости к нажимным цилиндрам.

Рычажный механизм может быть выполнен в виде жесткого треугольного звена 12, связанного двумя своими вершинами с подушками 3, 4 и шарнирно связанного третьей вершиной с вертикальным ползуном 13. Вертикальный ползун 13 установлен с возможностью вертикального перемещения в горизонтальном ползуне 14, который посредством звеньев 15, 16 и рычага 17 связан с подвижным элементом распределителя жидкости 7. Предварительная установка раствора валков перед прокаткой осуществляется при помощи винтовых электроприводов 18, 19, а точная установка - при помощи нажимных цилиндров 1, 2. Гидроцилиндры 20, 21 обеспечивают гидравлическое уравновешивание верхнего валка.

Устройство работает следующим образом. При входе полосы в валки включается электромагнит 10, и в нажимные цилиндры 1, 2 через распределители 7, 9 подается рабочее давление из напорного трубопровода 8. В случае симметричного расположения очага деформации полосы относительно оси симметрии клети нажимные цилиндры 1, 2 нагружены одинаково, и соответственно раствор валков по всей длине постоянен (рабочее давление в нажимных цилиндрах 1, 2 одинаково).

При несимметричном расположении очага деформации нажимные цилиндры 1 и 2 нагружены неодинаково, что приводит к перекосу верхнего валка.

Например, если нажимной цилиндр 2 более нагружен, то возникающий перекос валка и смещение подушек 3, 4 приведет в движение треугольное звено 12 рычажного механизма, которое повлечет за собой не только вертикальное перемещение ползуна 13, но и горизонтальное перемещение ползуна 14. Ползун 14 при помощи звеньев 15, 16 и рычага 17 сместит подвижный элемент распределителя 7 на некоторую величину Х влево, отсекая трубопровод 5 и увеличивая проходное сечение к трубопроводу 6. Смещение подвижного элемента дросселирующего распределителя 7 приведет к возникновению перепада давления в трубопроводах 5, 6, что приведет к устранению перекоса верхнего валка.

При ликвидации перекоса валка рычажный механизм переместит подвижный элемент распределителя жидкости 7 в среднее положение, восстановив подачу равного давления к нажимным цилиндрам 1, 2. Дросселирующий распределитель 9 позволяет осуществлять плавное включение и выключение давления, а также регулировать рабочее давление на входе распределителя 7. При выключении давления распределителем 9 валок возвращается в исходное положение при помощи цилиндров 20, 21.

Вариант устройства для устранения перекоса валка, приведенный на фиг.2, отличается от вышеописанного тем, что нажимные цилиндры 1, 2 и рычажный механизм связаны с подушками нижнего валка 22, 23.

При этом в схему устройства могут быть дополнительно введены управляемые обратные клапаны 24, 25, система управления которыми может включать в себя распределители 26, 27 и датчики перемещения 28, 29, связанные с подушками нижнего валка.

Отличия работы устройства от вышеописанного заключаются в следующем. Установка верхнего валка осуществляется винтовым электроприводом 18, 19. Гидроцилиндр 20 осуществляет гидравлическое уравновешивание верхнего валка (выбор всех зазоров). Установка нижнего валка относительно рабочего рольганга стана осуществляется при помощи нажимных цилиндров 1, 2. Положение нижнего валка регистрируется датчиками перемещения 28, 29. При входе полосы в валки к устройству подается рабочее давление, а на электромагниты распределителей 26, 27 подается электрический сигнал. Распределители 26, 27 подают гидравлический сигнал на управляемые обратные клапаны 24, 25, обеспечивая этим свободный проток жидкости через них в прямом и обратном направлениях.

После выхода полосы из валков пропорциональный электромагнит 10 отключается и включается электромагнит 11 распределителя 9, при этом напорный трубопровод 8 заглушается, а рабочая жидкость от нажимных цилиндров 1, 2 поступает в слив, и валок под собственным весом опускается до тех пор, пока датчики перемещения 28, 29 не зафиксируют ранее установленное значение положения валка. По достижении установленных значений снимается сигнал с электромагнитов распределителей 26 и 27, при этом клапаны 24, 25 закрываются, предотвращая отток жидкости от нажимных цилиндров. Валок останавливается на отметке предварительной установки, а трубопроводы гидросистемы при этом гидравлически разгружены.

Изобретение относится к прокатному оборудованию, в частности к установочным устройствам валков рабочих клетей прокатных станов. Устройство для устранения перекоса валка обжимного стана содержит нажимные цилиндры, связанные с подушками валка, распределитель жидкости, связанный с источником давления и нажимными цилиндрами, рычажный механизм, связанный с подушками валка и подвижным элементом распределителя жидкости, причем распределитель жидкости выполнен дросселирующим, при этом рычажный механизм содержит жесткое звено, рычаг и двойной ползун, причем первый ползун установлен с возможностью горизонтального перемещения относительно основания стана, второй - вертикального относительно первого ползуна, жесткое звено шарнирно связано с подушками валка и вторым ползуном, а первый ползун посредством рычага кинематически связан с подвижным элементом распределителя жидкости, жесткое звено выполнено в виде треугольника, рычажный механизм и нажимные цилиндры связаны с подушками верхнего валка или с подушками нижнего валка, кроме того, в него введены управляемые обратные клапаны нажимных цилиндров и система управления ими. Изобретение обеспечивает возможность перераспределения давления между нажимными цилиндрами пропорционально смещению рычажного механизма, вызванному перекосом валка, что обеспечивает автоматическое устранение перекоса валка и повышение эксплуатационных качеств и качества проката. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для устранения перекоса валка обжимного стана, содержащее нажимные цилиндры, связанные с подушками валка, распределитель жидкости, связанный с источником давления и нажимными цилиндрами, отличающееся тем, что введен рычажный механизм, связанный с подушками валка и подвижным элементом распределителя жидкости, причем распределитель жидкости выполнен дросселирующим.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычажный механизм содержит жесткое звено, рычаг и двойной ползун, причем первый ползун установлен с возможностью горизонтального перемещения относительно основания стана, второй - вертикального относительно первого ползуна, жесткое звено шарнирно связано с подушками валка и вторым ползуном, а первый ползун посредством рычага кинематически связан с подвижным элементом распределителя жидкости.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что жесткое звено выполнено в виде треугольника.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычажный механизм и нажимные цилиндры связаны с подушками верхнего валка.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычажный механизм и нажимные цилиндры связаны с подушками нижнего валка.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что введены управляемые обратные клапаны нажимных цилиндров и система управления ими.