УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКИРОВАНИЯ ПОВОРОТА УЗЛА БАЛАНСИРОВКИ ОПОРНЫХ ВАЛКОВ ПРОКАТНЫХ КЛЕТЕЙ Российский патент 2009 года по МПК B21B31/20 

Изобретение относится к прокатной клети, в частности к толстолистовой прокатной клети, с правой стойкой клети, левой стойкой клети, связывающей эти стойки верхней траверсой, с по меньшей мере, одной парой рабочих валков и одной парой опорных валков, а также с относящимися к ним встраиваемыми подушками и устройством балансировки со стопорными кронштейнами, а также с проходящем вверх через траверсу поршневым штоком, который выдается над верхней кромкой траверсы.

Известная прокатная клеть такого типа представлена, например, на фиг. 1. Поршневой шток при балансировке опорных валков передвигается вверх или вниз и образует таким образом индикаторное устройство, которое характеризует позицию узла балансировки опорных валков.

Из документа DE 101 16 988 A1 известна прокатная клеть со средствами для подъема и соответственно опускания направляющих для промежуточных валков и соответственно рабочих валков при замене валков. При этом траверсы балансировки опорных валков, подтягиваемые во вспомогательное положение с помощью цилиндра балансировки опорных валков верхнего набора опорных валков, соединены соответственно с верхними направляющими валков с помощью соединительных штанг, так что при поднимании/опускании траверс балансировки опорных валков направляющие валков также приподнимаются/опускаются.

Из документа DE 296 03 117 U1 известна многовалковая клеть, в частности шестивалковая клеть, с одним верхним и одним нижним опорным валком, одним верхним и одним нижним рабочим валком и, в конкретном варианте, одним верхним и одним нижним промежуточным валком, устройством для балансировки опорных валков, устройствами изгиба валков для рабочих валков и для промежуточных валков, устройством для взаимного осевого сдвига рабочих валков и/или промежуточных валков, а также с устройствами для горизонтального параллельного сдвига рабочих валков или промежуточных валков. Многовалковая клеть характеризуется двумя функциональными блоками, встроенными в проемы обеих стоек для валков прокатной клети, каждый с двумя расположенными симметрично и параллельно плоскости осей валков парами гидравлических установочных цилиндров, причем каждая пара установочных цилиндров состоит из верхнего установочного цилиндра с верхним, действующим на подушку верхнего опорного валка установочным поршнем для балансировки верхнего опорного валка, и из нижнего установочного цилиндра с нижним, действующим на подушку нижнего опорного валка установочным поршнем для балансировки нижнего опорного валка, и оба установочных цилиндра каждой пары установочных цилиндров установлены соосно в общем цилиндровом корпусе. Цилиндровый корпус разделен днищем на две камеры цилиндров, а также гидравлически передвижные на установочных цилиндрах пар установочных цилиндров установочные втулки двойного действия, производящие изгиб промежуточных валков и рабочих валков, которые воздействуют посредством выступов или подобного на подушки промежуточных валков и рабочих валков.

При замене рабочих валков и/или опорных валков соответствующие подушки отодвигаются, например, посредством болтов друг от друга, чтобы избегать контакта соответствующих поверхностей валков. То есть прокатная клеть раздвигается вверх. Учитываемые при этом пути прохода являются разными, так что соответствующие подушки и узел балансировки опорных валков занимают разные позиции в проеме стоек и соответственно в прокатной клети. Чтобы выдерживать эту позицию, устройства блокируются в прокатной клети.

Системы блокирования узлов балансировки опорных валков требуются, во-первых, для того, чтобы механически блокировать верхний опорный валок и соответственно балансировочные кронштейны опорного валка во время проверочных работ в прокатной клети. Таким образом, обеспечивается безопасность для технического обслуживающего персонала, который находится в прокатной клети при выведенных из прокатной клети рабочих валках. Во-вторых, блокировка служит для того, чтобы при падении гидравлического давления во время замены рабочих валков и соответственно опорных валков и при связанном с этим опусканием узла балансировки поддерживать определенную позицию для повторного введения валков.

На прокатных клетях для толстого листа в положении замены валков узел балансировки опорных валков блокируется механически. Это происходит посредством четырех гидравлических цилиндров, которые под укрепленными на верхних стопорных кронштейнах выступами перемещают ригели, на которые могут накладываться стопорные кронштейны. Визуальный контроль безошибочного срабатывания этих ригелей невозможен, так как они закрываются стопорными кронштейнами и недоступны. Предельная допустимая нагрузка ограничена креплением консолей на верхней траверсе стойки, в которых перемещаются ригели.

У клетей с высоким ходом подъема при замене рабочих валков и при замене опорных валков отличаются уровни замены вследствие плавающего изгиба и из-за более крупных подушек и опорных валков. На клетях такой конструкции до сих пор механически фиксировался только один из обоих уровней замены. Это означает в обоих других случаях значительные сложности в обеспечении безопасности, так как не должны были соблюдаться указанные в руководствах по техническому обслуживанию инструкции.

Поэтому в основе изобретения лежит задача предоставить блокировку опорных валков, которая является независимой от хода вверх валков и механически блокирует узел балансировки опорных валков в обоих положениях замены. Блокировка должна быть в любое время доступной, визуально наблюдаемой и легко обслуживаемой.

Эта задача согласно изобретению решается посредством того, что в устройстве с ограничительными признаками пункта 1 формулы изобретения поршневой шток на его внешнем конце имеет поперечину, которая ориентирована в направлении прокатки и входит в зацепление со стопорными кронштейнами устройства балансировки, а также окружающую поршневой шток поворотную втулку, которая расположена между верхней кромкой траверсы и нижней кромкой поперечины и при этом опирается на траверсу и имеет, по меньшей мере, один шлиц, в который может погружаться поперечина.

Дальнейшие варианты выполнения устройства представлены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Использование при прокатке

Если цилиндр узла блокировки находится в исходной позиции, то поперечина, соединенная со стопорными кронштейнами, погружается в глубокий шлиц поворотной втулки. Узел блокировки может перемещаться как обычно во все возможные позиции без какого-либо механического контакта. Даже позиция, при которой цилиндр опорных валков перемещается по направлению к заготовке, может устанавливаться без проблем.

Блокирование узла балансировки опорных валков при замене рабочих валков

В начале замены рабочих валков клеть раздвигается вверх, то есть верхние валки приподнимаются и вследствие этого поднимается узел балансировки опорных валков. Цилиндр узла блокировки поворачивает поворотную втулку на ступень 1. Затем происходит механическая установка на уровень замены рабочих валков. Узел балансировки опорных валков вследствие этого сажает поперечину на поворотную втулку. Таким образом, такое положение является безопасным.

Блокирование узла балансировки опорных валков при замене опорных валков

В начале замены опорных валков клеть раздвигается вверх, то есть верхние валки приподнимаются и вследствие этого поднимается узел балансировки опорных валков. Цилиндр узла блокировки поворачивает поворотную втулку на ступень 2. Затем происходит механическая установка на уровень замены опорных валков. Узел балансировки опорных валков вследствие этого сажает поперечину на поворотную втулку. Таким образом, такое положение является безопасным.

Соответствующая изобретению система блокировки подходит как для новых клетей, так и для дооснащения имеющихся агрегатов. За счет возможности индивидуального выполнения поворотной втулки эта система может использоваться для всех клетей, независимо от хода подъема валков.

Преимуществами соответствующей изобретению системы блокировки являются:

высокая безопасность для производственного персонала, так как область клети блокируется при замене валков;

высокая функциональная безопасность за счет передачи усилий путем силового кинематического замыкания;

незначительные издержки на техническое обслуживание, поскольку имеется только один цилиндр узла блокировки;

хорошие условия для технического обслуживания, так как доступность очень хорошая;

состояние блокировки определяется визуально;

электрический контроль соответствующей позиции;

возможность универсального использования для предварительных и чистовых клетей;

возможность дооснащения имеющихся установок.

пример выполнения изобретения описывается более подробно посредством очень схематических чертежей, причем они показывают:

фиг.1 - соответствующая состоянию техники прокатная клеть в частичном разрезе на боковом виде;

фиг.2 - соответствующая изобретению прокатная клеть в пространственном представлении;

фиг.3 - поворотная втулка в пространственном представлении как отдельная деталь;

фиг.4 - в горизонтальной проекции позиции поворотной втулки при прокатке, замене рабочих валков и замене опорных валков;

фиг.5 - продольное сечение прокатной клети с соответствующим изобретению устройством балансировки.

На всех чертежах одни и те же технические признаки снабжены одинаковыми обозначениями.

Фиг. 1 показывает в частичном разрезе на боковом виде соответствующую уровню техники прокатную клеть 1 со стойками 2, 3 валков и связывающей их траверсой 4. В траверсе 4 находится узел балансировки опорных валков, поршневой шток которого выступает вверх из траверсы 4 стоек.

Фиг. 2 показывает в пространственном представлении соответствующую изобретению прокатную клеть 1 с левой стойкой 2 и правой стойкой 3. Они связаны друг с другом на их верхних концах траверсой 4. Выступающий наверх из траверсы 4 поршневой шток 7 имеет шлиц на его внешнем конце 9 и принимает поперечину 10. Она, например, представляет собой укрепленную болтом на поршневом штоке 7 поперечину 10, ориентированную в направлении прокатки, и на своих концах входит в зацепление со стопорными кронштейнами 5, 6 устройства балансировки. Вокруг поршневого штока 7 расположена поворотная втулка, которая опирается на поверхности 12 цилиндра 22 узла балансировки (смотри фиг. 5) устройства балансировки. Поперечина 10 находится нижней кромкой 13 поверх поворотной втулки. При прокатке, как представлено на фиг. 2, поперечина 10 передвигается в шлице 14 поворотной втулки 11. Шлиц 14 представлен в подробностях на фиг. 3. Поворотная втулка 11 соединена с гидравлическим цилиндром 19, который занимает позицию, показанную при прокатном производстве.

При замене рабочих валков клеть раздвигается наверх и поперечина 10 и опирающиеся на нее стопорные кронштейны 5, 6 перемещаются вертикально наверх. Для блокировки этой позиции поворотная втулка 11 посредством гидравлического цилиндра 19 поворачивается вокруг вертикальной оси до достижения позиции, в которой нижняя кромка 13 поперечины 10 может опираться на опорную площадку 18 (смотри фиг. 3).

Во время замены рабочих валков поперечина не лежит на поворотной втулке (площадка 18), а удерживается над ней на расстоянии примерно 10 мм. В этой позиции начинается механическая установка и узел балансировки опорных валков уравновешивает опорные валки при установке. Поворотная втулка только страхует, чтобы при отказе гидравлической системы предотвращать сбрасывание опорных валков и несущих кронштейнов в клети (опасность для обслуживающего персонала при демонтированных рабочих валках). Однако, например, при работах по техническому обслуживанию/ремонту может требоваться и до укладывания на площадку 18. Поворотная втулка служит не только для надежного укладывания поперечины (замена опорных валков), но и гарантирует также установку с определенным расстоянием при замене рабочих валков. Поперечина 10 не может опускаться вниз и открытая позиция для замены рабочих валков гарантирована.

Если следующим шагом заменяются опорные валки, то клеть раздвигается дальше наверх, поворотная втулка 11 поворачивается дальше посредством гидравлического цилиндра до тех пор, пока нижняя кромка 13 поперечины 10 не лежит на верхней кольцевой площадке 21 поворотной втулки 11 и эта позиция защищена.

После замены рабочих валков и/или опорных валков поворотная втулка 11 поворачивается снова в ее начальную позицию, в которой поперечина 10 может погружаться в шлиц 14.

Фиг. 3 показывает поворотную втулку 11 как отдельную деталь в пространственном представлении. Она имеет осевой шлиц 14, в который погружается поперечина 10 (не представлено). При режиме прокатки в прокатной клети 1 поперечина 10 передвигается вертикально вплоть до опорной площадки 16. При замене рабочих валков поворотная втулка поворачивается и поперечина 10 укладывается на опорную площадку 18. При замене опорных валков поворотная втулка 11 поворачивается дальше и поперечина 10 опирается на верхную кольцевую площадку 21 поворотной втулки 11.

На фиг. 4 представлены соответствующие позиции поворота втулки 11 в горизонтальной проекции.

Позицию при прокатке показывает фиг. 4a. Поворотная втулка 11 ориентирована относительно направления прокатки так, что поперечина 10 может погружаться в шлиц 14. То есть поперечина 10 свободно передвигается в шлице 14. В этой проекции можно видеть опорную площадку 18 (смотри фиг. 3).

Если заменяются рабочие валки, то поворотная втулка 11 поворачивается посредством гидравлического цилиндра 19, как можно видеть на фиг. 4b. Поднятая раньше вверх поперечина 10 опускается для блокировки на площадку 18 (см. фиг. 3). Теперь можно сверху видеть опорную площадку 16 (см. фиг. 3).

При замене опорных валков поворотная втулка поворачивается в третье положение. Оно предусматривает представленный на фиг. 4c рабочий шаг, чтобы нижняя кромка 13 поперечины 10 опиралась на верхнюю кольцевую площадку 21 поворотной втулки 11. Теперь можно сверху видеть как опорную площадку 16, так и опорную площадку 18.

За счет гидравлического цилиндра 19 поворотная втулка 11 удерживается в соответственно установленном положении. Однако возможно использовать другой привод для поворачивания поворотной втулки 11. Далее возможно предусматривать следующие поверхности прилегания для укладывания нижней кромки 13 поперечины 10, чтобы получать следующие позиции блокировки. Другая конструкция поворотной втулки 11 состоит в том, чтобы образовывать шлиц 14 без опорной площадки 18.

Фиг. 5 показывает продольное сечение соответствующей изобретению прокатной клети. Показано, как цилиндр 22 узла балансировки подвешен в отверстии траверсы 4.

Перечень основных обозначений

1 прокатная клеть

2 левая стойка

3 правая стойка

4 траверса

5 стопорный кронштейн

6 стопорный кронштейн

7 поршневой шток

8 верхняя поверхность

9 внешний конец

10 поперечина

11 поворотная втулка

12 верхняя кромка

13 нижняя кромка

14 шлиц

15 уступ

16 опорная площадка

17 уступ

18 опорная площадка

19 гидравлический цилиндр

20 вводные скосы

21 верхняя кольцевая площадка

22 цилиндр узла балансировки

Изобретение относится к клетям для прокатки толстолистового материала. Прокатная клеть содержит правую и левую стойки клети и связывающую эти стойки верхнюю траверсу, по меньшей мере, одну пару рабочих валков и одну пару опорных валков и относящиеся к ним подушки, узел балансировки со стопорными кронштейнами и с возвышающимся над траверсой стоек поршневым штоком, который выдается над верхней поверхностью траверсы стоек, при этом поршневой шток имеет поперечину на внешнем конце, которая ориентирована в направлении прокатки и входит в зацепление в стопорные кронштейны узла балансировки, поршневой шток окружает поворотная втулка, которая расположена между верхней кромкой цилиндра узла балансировки и нижней кромкой поперечины, опирается на траверсу стоек и имеет минимум один сплошной шлиц, в который может погружаться поперечина. При этом обеспечивается высокая функциональная безопасность и безопасность для персонала, снижение издержек на техобслуживание, улучшение условий техобслуживания. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Прокатная клеть (1), в частности прокатная клеть для толстого листа, с правой стойкой (2) клети, левой стойкой (3) клети и соединяющей эти стойки верхней траверсой (4), по меньшей мере, одной парой рабочих валков и одной парой опорных валков, относящихся к соответствующим валкам подушками, а также узлом балансировки, который содержит стопорные кронштейны (5, 6) и цилиндр (22), который подвешен верхней кромкой (12) в форме краевого выступа в отверстие в траверсе (4) и имеет возвышающийся над траверсой (4) поршневой шток (7), который выдается над верхней поверхностью (8) траверсы (4), отличающаяся тем, что поршневой шток (7) на своем внешнем конце (9) имеет поперечину (10), которая ориентирована в направлении прокатки и входит в зацепление со стопорными кронштейнами (5, 6), причем предусмотрена окружающая поршневой шток (7) поворотная втулка (11), которая расположена между верхней кромкой (12) цилиндра (22) узла балансировки и нижней кромкой (13) поперечины (10) и при этом опирается на траверсу (4), а также имеет минимум один сплошной шлиц (14) для опускания в него поперечины (10).

2. Прокатная клеть по п.1, отличающаяся тем, что шлиц (14) имеет первый уступ (15) с опорной площадкой (16).

3. Прокатная клеть по п.2, отличающаяся тем, что шлиц (14) имеет второй уступ (17) со второй опорной площадкой (18).

4. Прокатная клеть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что поворотная втулка (11) соединена с гидравлическим цилиндром (19).

5. Прокатная клеть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что поворотная втулка (11) соединена с электродвигателем.

6. Прокатная клеть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что между поворотной втулкой (11) и верхней кромкой (12) цилиндра узла балансировки расположен упорный подшипник.

7. Прокатная клеть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что шлиц (14) выполнен с вводными скосами (20).