РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА Российский патент 2007 года по МПК B21B13/04 

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в заготовочных и сортопрокатных станах.

Известна рабочая клеть прокатного стана (см. патент RU 2060065, М.кл. В21В 13/04, заявл. 20.06.96 г., опубл. 01.02.03 г.), содержащая станину, три горизонтально расположенных валка с подшипниковыми опорами в подушках, средние из которых установлены враспор в окне станины. Распор создается клиньями, установленными между охватывающими подушки щеками и верхним поясом станины.

Невозможность создания при помощи клиньев контролируемого по величине и равного для каждой из щек усилия распора снижает радиальную жесткость клети и усложняет ее настройку.

Из известных наиболее близкой по технической сущности является рабочая клеть прокатного стана, см. книгу Целиков А.И., Смирнов В.В. «Прокатные станы», Москва, 1958 г., с.94, рис.83, содержащая связанные между собой станину с окнами и крышку, три горизонтально расположенных валка с подшипниковыми опорами в подушках, средние из которых, установленные враспор между выступами в окнах станины и крышкой, имеют щеки, охватывающие подушки верхнего валка. Распор подушек выполнен в виде клиньев, установленных между щеками и крышкой клети. Клеть имеет винтовые механизмы регулировки радиального положения верхнего и нижнего валков и расположенные на крышке механизмы уравновешивания верхнего валка, связанные посредством тяг с его подушками и механизм осевой регулировки валков в виде закрепленных на станине прижимных планок.

Недостаток известной конструкции рабочей клети прокатного стана заключается в невозможности создания при помощи клиньев контролируемого по величине и равного для каждой из щек усилия распора, что снижает радиальную жесткость клети, усложняет ее настройку и не позволяет получить достаточно точный прокат.

В качестве опор в клети известной конструкции используются подшипники скольжения, выработка которых требует постоянной подтяжки клиньев для поддержания распора, что связано с затратами тяжелого ручного труда и потерей времени, снижает производительность клети.

Другим недостатком известной конструкции является то, что уравновешивание верхнего валка в ней выполнено пружинным и усилие уравновешивания уменьшается по мере выработки подшипников. Восстановление заданного усилия уравновешивания путем подтяжки пружин также связано с тяжелым ручным трудом и потерей производительности.

Кроме того, опорные поверхности прижимных планок механизма осевой регулировки верхнего валка удалены от болтов их крепления на станине. Усилия, возникающие в болтах при прокатке, почти вдвое превышают значения, возникающие в болтах крепления прижимных планок нижнего валка. Поэтому при прокатке несимметричных профилей при значительных осевых усилиях происходит обрыв этих болтов, а их замена требует значительных потерь времени.

Задача настоящего изобретения состоит в создании рабочей клети прокатного стана, позволяющей повысить жесткость клети за счет обеспечения контролируемого по величине усилия распора, улучшить условия обслуживания и увеличить производительность.

Поставленная задача достигается тем, что рабочая клеть прокатного стана, содержащая связанные между собой станину с окнами и крышку, три горизонтально расположенных валка с подшипниковыми опорами в подушках, средние из которых, имеющие щеки, охватывающие подушки верхнего валка, установлены враспор между выступами в окнах станины и крышкой, винтовые механизмы регулировки межвалкового расстояния, расположенные на крышке механизмы уравновешивания верхнего валка, связанные посредством тяг с его подушками, и механизм осевой регулировки валков в виде закрепленных на станине прижимных планок, сопряженных с торцевыми поверхностями подушек, согласно изобретению снабжена двумя гидравлическими блоками, каждый из которых выполнен с двумя полыми поршнями, установленными в контакте с крышкой соосно с тягами механизмов уравновешивания верхнего валка, и корпусом, опирающимся на щеки подушек среднего валка и имеющим сквозное центральное отверстие для пропуска винта механизма регулировки межвалкового расстояния верхнего валка.

Механизмы уравновешивания верхнего валка выполнены в виде установленных на крышке клети гидравлических цилиндров с корпусами и подвижных траверз, связанных с тягами, причем корпусы гидроцилиндров служат направляющими для траверз, кроме того, напорные полости гидравлических цилиндров и гидравлических блоков соединены общей системой трубопроводов.

Подушки верхнего валка снабжены охватывающими щеки подушек среднего валка торцевыми фланцами, сопряженными с прижимными планками механизма осевой регулировки валка.

Такое конструктивное выполнение рабочей клети прокатного стана позволяет повысить жесткость клети, улучшить условия обслуживания и увеличить производительность.

Это достигается установкой в клети гидравлических блоков, распирающих подушки среднего валка в окнах станины контролируемым по величине усилием, превышающим усилия, возникающие при прокатке. Этим обеспечивается исключение деформации элементов клети, воспринимающих усилие прокатки, неизменность радиального положения опор среднего валка при нагружении и, следовательно, повышение жесткости клети и точности получаемого проката.

Гидравлические блоки компенсируют износ опор в процессе работы стана без его остановки и без применения тяжелого ручного труда, необходимых при использовании известных устройств клинового типа.

Установкой гидравлических устройств уравновешивания верхнего валка обеспечивается постоянство влияющего на величину деформации клети усилия уравновешивания и исключаются необходимые при использовании устройств пружинного типа затраты времени и труда на поддержание заданной величины усилия при выработке калибров и опор в процессе эксплуатации, а также при изменении межвалкового расстояния при настройке клети на прокатку нового профиля.

Повышение осевой жесткости клети достигается снабжением подушек верхнего валка торцевыми фланцами, позволяющими приблизить точки приложения осевых нагрузок к болтам крепления прижимных планок, вследствие чего значительно уменьшается усилие, возникающее в болтах крепления и уменьшается их деформация, а также деформация прижимных планок.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

на фиг.1 изображена рабочая клеть прокатного стана;

на фиг.2 - то же, вид сбоку;

на фиг.3 - то же, разрез по гидравлическому блоку;

на фиг.4 - то же, разрез по механизму осевой регулировки валков.

Рабочая клеть прокатного стана содержит станину 1 с окнами 2 и крышку 3, связанные между собой посредством осей 4 и клиньев 5, три горизонтально расположенных валка 6 с подшипниковыми опорами 7 в подушках 8, 9, 10. Средние подушки 8 установлены враспор между выступами 11 в окнах 2 станины 1 и крышкой 3 и имеют щеки 12, охватывающие подушки 9 верхнего валка 6. Для регулировки радиального положения верхнего и нижнего валков 6 служат механизмы 13 регулировки межвалкового расстояния. На крышке 3 расположены механизмы 14 уравновешивания верхнего валка 6, связанные посредством тяг 15 с его подушками 9. Для осевой регулировки валков 6 служит механизм, выполненный в виде закрепленных на станине 1 прижимных планок 16, сопряженных с торцевыми поверхностями подушек 8, 9 и 10.

Клеть снабжена двумя гидравлическими блоками, каждый из которых выполнен в виде корпуса 17 с двумя полыми поршнями 18. Корпус 17 опирается на щеки 12 подушек среднего валка 8 и имеет сквозное центральное отверстие 19 для пропуска винта 20 механизма 13 регулировки межвалкового расстояния.

Полые поршни 18 гидравлических блоков установлены в контакте с крышкой 3 соосно с тягами 15 механизма 14 уравновешивания верхнего валка.

Механизмы 14 уравновешивания верхнего валка 6 выполнены в виде установленных на крышке 3 клети гидравлических цилиндров 21 с корпусами 22 и подвижных траверз 23, связанных с тягами 15.

Корпусы 22 гидроцилиндров 21 служат направляющими для траверз 23. Напорные полости гидравлических цилиндров 21 и гидравлических блоков соединены общей системой трубопроводов.

Подушки 9 верхнего валка 6 снабжены охватывающими щеки 12 подушек 8 среднего валка 6 торцевыми фланцами 24, сопряженными с прижимными планками 16 механизма осевой регулировки.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом прокатки в гидравлической системе клети создается давление, контролируемая величина которого определяется исходя из условия получения на поршнях 18 гидравлических блоков суммарного усилия, превышающего усилие прокатки. Заданным усилием подушки 8 среднего валка 6 распираются в окнах 2 станины 1 и напрягаются соединения осей 4 со станиной 1 и крышкой 3. После этого устанавливаются клинья 5, фиксируя напряженное состояние соединений.

Благодаря соединению общей системой трубопроводов напорных полостей гидравлических блоков и гидравлических цилиндров 21 механизма 14 уравновешивания верхнего валка 6 одновременно происходит подъем траверз 23 и связанных с ними посредством тяг 15 подушек 9 верхнего валка 6 до их сопряжения с винтом 20 механизма 13 регулировки межвалкового расстояния.

Перемещением прижимными планками 16 верхнего и нижнего валков 6 оси их калибров совмещаются с осями соответствующих калибров среднего валка.

Благодаря нагружению элементов клети и узлов крепления среднего валка усилием, превосходящим воспринимаемые ими усилия прокатки, при работе клети эти элементы и стыки между ними дополнительно не деформируются и положение опор среднего валка практически остается неизменным, чем обеспечивается повышение жесткости клети.

Как показали испытания клети, выполненной описанным выше образом, изменение положения среднего валка в точке нагружения усилием прокатки в 2-2,5 раза меньше соответствующего перемещения верхнего и нижнего валков, установленных по традиционной схеме, то есть жесткость клети увеличена более чем на 30%.

Предложенная рабочая клеть прокатного стана по сравнению с известными позволяет повысить жесткость клети за счет обеспечения контролируемого по величине усилия распора, улучшить условия обслуживания и увеличить производительность.

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в заготовочных и сортопрокатных станах. Рабочая клеть прокатного стана содержит связанные между собой станину с окнами и крышку, три горизонтально расположенных валка с подшипниковыми опорами в подушках. Средние подушки установлены враспор между выступами в окнах станины и крышкой и имеют щеки, охватывающие подушки верхнего валка. Клеть имеет винтовые механизмы регулировки межвалкового расстояния, механизмы уравновешивания верхнего валка, связанные посредством тяг с его подушками, и механизм осевой регулировки валков в виде закрепленных на станине прижимных планок, сопряженных с торцевыми поверхностями подушек. Клеть снабжена двумя гидравлическими блоками, каждый из которых выполнен с двумя полыми поршнями, установленными в контакте с крышкой соосно с тягами механизмов уравновешивания верхнего валка, и корпусом, опирающимся на щеки подушек среднего валка и имеющим сквозное центральное отверстие для пропуска винта механизма регулировки межвалкового расстояния верхнего валка. Механизмы уравновешивания верхнего валка выполнены в виде установленных на крышке клети гидравлических цилиндров с корпусами и подвижных траверз, связанных с тягами, причем корпусы гидроцилиндров служат направляющими для траверз. Напорные полости гидравлических цилиндров и гидравлических блоков соединены общей системой трубопроводов. Подушки верхнего валка снабжены охватывающими щеки подушек среднего валка торцевыми фланцами, сопряженными с прижимными планками механизма осевой регулировки валка. Обеспечивается повышение жесткости клети за счет обеспечения контролируемого по величине усилия распора, улучшение условий обслуживания и увеличение производительности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Рабочая клеть прокатного стана, содержащая станину с окнами и крышку, связанные между собой, три горизонтально расположенных валка с подшипниковыми опорами в подушках, средние из которых, имеющие щеки, охватывающие подушки верхнего валка, установлены враспор между выступами в окнах станины и крышкой, винтовые механизмы регулировки межвалкового расстояния, расположенные на крышке механизмы уравновешивания верхнего валка, связанные посредством тяг с его подушками, и механизм осевой регулировки валков в виде закрепленных на станине прижимных планок, сопряженных с торцевыми поверхностями подушек, отличающаяся тем, что она снабжена двумя гидравлическими блоками, каждый из которых выполнен в виде корпуса с двумя полыми поршнями, установленными в контакте с крышкой соосно с тягами механизмов уравновешивания верхнего валка, при этом корпус опирается на щеки подушек среднего валка и имеет сквозное центральное отверстие для пропуска винта механизма регулировки межвалкового расстояния верхнего валка.2. Клеть по п.1, отличающаяся тем, что механизмы уравновешивания верхнего валка выполнены в виде установленных на крышке клети гидравлических цилиндров с корпусами и подвижных траверз, связанных с тягами, причем корпусы гидроцилиндров служат направляющими для траверз, кроме того, напорные полости гидравлических цилиндров и гидравлических блоков соединены общей системой трубопроводов.3. Клеть по п.1, отличающаяся тем, что подушки верхнего валка снабжены охватывающими щеки подушек среднего валка торцевыми фланцами, сопряженными с прижимными планками механизма осевой регулировки валка.