ПРОКАТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2010 года по МПК B21B31/16 

Изобретение касается прокатного устройства с по меньшей мере двумя прокатными валками, каждый из которых соответственно с помощью подушек валка укреплен в прокатной клети, причем валки оснащены средствами осевого смещения для осевого смещения в одном направлении смещения, с помощью которых валки могут переводиться в желаемую относительно прокатной клети позицию и удерживаться в ней, и причем валки находятся в рабочем соединении с гибочными средствами, с помощью которых они могут нагружаться изгибающим моментом.

Прокатное устройство такого вида известно, например, из заявки WO 2005/011884 A1, при которой два расположенных на определенном расстоянии друг от друга рабочих валка образуют необходимый для прокатки зазор, причем рабочие валки могут опираться на опорные валки или промежуточные валки. Выполненное таким образом прокатное устройство по этой причине может быть оснащено от четырех до шести валками, причем отдельные валки могут позиционироваться относительно друг друга в вертикальном направлении для получения желаемого зазора.

При этом рабочие валки расположены с возможностью осевого смещения, за счет чего обеспечивается возможность влияния на профиль ленты в линиях для производства ленты за счет изменяемого профиля зазора между валками. Возможность осевого смещения рабочих валков имеет значение также в обжимных прокатных станах, с одной стороны, с целью целенаправленного влияния на профиль ленты и, с другой стороны, для удлинения эксплуатационного периода валков за счет целевого распределения износа.

Другое важное исполнение прокатного устройства, как оно описано в заявке WO 2005/011884A1, заключается в том, что присутствуют гибочные средства или балансировка рабочих валков. С их помощью в рабочие валки может вводиться изгибающий момент, что создает технологические преимущества.

Системы изгибания и смещения рабочих валков расположены в стационарных блоках, в которых расположены исполнительные средства, необходимые для изгибания и балансировки или осевого смещения. Они создают преимущество по сравнению со стационарными линиями подвода гидравлической жидкости, которые не должны отключаться при замене рабочих валков. Необходимые для реализации изгибания и балансировки толкатели либо расположены в стационарных блоках, что отрицательным образом ведет к возникновению опрокидывающих моментов, которыми нельзя пренебречь, при осевом смещении, либо они выполнены в качестве совместно перемещаемых с осевым смещением кассет, чтобы обеспечить возможность лучшего сдерживания опрокидывающих моментов или сил трения.

Дальнейшие решения такого рода, которые аналогичны заявке WO 2005/011884 A1, описаны в документах EP 0326805 B1, DE 2440495 A1, DE 3603693 A1, WO 98/26883 А1 и DE 3807628 C2.

При всех ранее известных решениях недостатком является то, что если устройство гибки и осевого смещения используется в механически комбинированном узле, причем гибочное устройство выполнено в качестве консоли на направляющих блоках гибочного устройства, вследствие собственного веса устройства смещения возникает крутящий момент, который должен восприниматься вертикально расположенными направляющими гибочного устройства. В результате этого возникает сила трения в направляющих гибочного устройства, которая отрицательно влияет на регулировочные характеристики гибочного устройства.

Отрицательное влияние этой силы трения возрастает с увеличением высоты вертикальных направляющих гибочного устройства. Высота направляющих находится в прямой взаимосвязи от диаметра валков, то есть при малых диаметрах валков отрицательное влияние возникающей силы трения больше, чем при больших диаметрах валков.

По этой причине задачей изобретения является такое усовершенствование устройства для прокатки указанного выше типа, при котором указанные недостатки устраняются или, по меньшей мере, становятся не столь критическими, то есть, в частности, уменьшаются обусловленные собственным весом влияния средств осевого смещения применительно к силам трения, действующим на направляющие гибочных средств.

В соответствии с изобретением эта задача решается за счет того, что средства осевого перемещения укреплены своим первым рабочим концом на клети прокатного стана непосредственно или опосредованно с помощью шарнирного соединения, а своим вторым рабочим концом укреплены с помощью шарнирного соединения на подушке валка.

При этом средства осевого смещения расположены предпочтительно опосредованно над соединительной рамой на клети прокатного стана. Своим вторым рабочим концом они могут располагаться в блокировочном блоке, который расположен с возможностью движения в направлении перемещения средств осевого смещения или на гибочных средствах. В этом случае усовершенствование предусматривает, что устанавливается действующее в направлении смещения средств осевого смещения соединение с геометрическим замыканием между блокировочным блоком и подушкой валка с помощью шарнирного соединения в форме фиксирующего пальца. С этой целью в подушке валка может быть выполнена, по меньшей мере, одна выемка, конгруэнтная форме фиксирующего пальца. Далее, блокировочный блок может быть укреплен с помощью направляющей в или на гибочных средствах в расположенном на удалении от первого рабочего конца месте. При этом направляющая предпочтительно содержит кулису, в которой расположен соединенный с гибочными средствами палец. В свою очередь кулиса выполнена предпочтительно в качестве имеющей форму паза выемки, проходящей в направлении смещения средств осевого смещения.

Средства осевого смещения предпочтительно содержат систему с поршнем и цилиндром.

Первый и/или второй рабочий конец средств осевого смещения может быть расположен с возможностью смещения на средствах осевого смещения и/или на направляющей. За счет этого несложным образом обеспечивается возможность согласования точек расположения шарниров при дополнительном смещении валков в горизонтальном направлении прокатки.

С помощью предложенной меры принципиально минимизируется возникновение крутящего момента в направляющих гибочного устройства, независимо от диаметра валков или находящей в распоряжении конструктивной высоты. За счет этого уменьшаются названные выше негативные последствия. В частности, улучшается регулировочная характеристика гибочного устройства.

Таким образом, осуществляется обусловленная системой минимизация потерь усилия изгибания вследствие внутреннего трения.

На чертежах изображены примеры исполнения изобретения, при этом:

фиг.1 показывает фрагмент прокатного устройства на виде сверху;

фиг.2 показывает сечение А-А в соответствии с фиг.1, причем гибочные средства не изображены.

На фигурах - лишь очень частично - изображено устройство 1 для прокатки, которое построено известным по себе образом. В данной связи дается ссылка на заявку WO 2005/011884 A1, где содержится более подробная информация в отношении такого рода устройства для прокатки.

Два не изображенных рабочих валка удерживаются подушками 2 валка, из которых одна показана на фиг.1. Подушки 2 валка укреплены в клети 3 прокатного стана (или станине прокатной клети). При этом конечно, принимаются меры предосторожности, в соответствии с которыми рабочие валки могут как перемещаться в осевом направлении в направлении (х) смещения, так и нагружаться изгибающим моментом. Для этого предусмотрены известные по себе средства 4 осевого смещения и гибочные средства 5.

Для выработки силы средства 4 осевого смещения содержат гидравлическую систему 16 с поршнем и цилиндром. При этом средства 4 осевого смещения имеют два рабочих конца 6 и 8, между которыми они могут вырабатывать свою силу смещения в направлении (х) смещения. Расположенный справа на фигурах первый рабочий конец 6 зафиксирован с помощью шарнирного соединения 7 в форме пальца на соединительной раме 10, которая в свою очередь укреплена на клети 3 прокатного стана. На расположенном далее слева на фигурах втором рабочем конце 8 также шарнирно укреплены средства 4 осевого смещения, а именно с помощью шарнирного соединения 9 в форме фиксирующего пальца.

Фиксирующий палец 9 укреплен в блокировочном блоке 11, так что при смещении средств 4 осевого смещения происходит одновременное смещение блокировочного блока 11. Фиксирующий палец 9 проходит сквозь блокировочный блок 11 (см. фиг.1) и входит с зацеплением в выемку 12, которая выполнена в подушке 2 валка. В результате этого при смещении средств 4 осевого смещения движение передается через блокировочный блок 11 на подушку 2 валка и, таким образом, на валок, в этом случае валок смещается аксиально в направлении (х) смещения.

Как лучше всего видно из фиг.2, в гибочных средствах 5 выполнена выемка 17, в которой расположен блокировочный блок 11, который может перемещаться в направлении (х) смещения. В выемке 17 расположена направляющая 13, которая одним своим концом (слева на фигурах) укреплена с помощью кулисы 14 и пальца 15, который укреплен в гибочных средствах 5. Кулиса 14, как видно из фиг.2, выполнена в виде паза, проходящего в направлении (х) смещения. Палец 15 подпирает направляющую 13 на одном из ее концов.

При движении гибочных средств 5 в вертикальном направлении V на вертикальных направляющих 18 вверх и вниз (см. фиг.1) на них оказывает нагрузку только частичный вес средств 4 осевого смещения и также только с относительно коротким плечом силы (см. фиг.1). Вес средств 4 осевого смещения может вызвать, таким образом, только весьма незначительный крутящий момент в вертикальных направляющих 18 гибочного устройства 5, что, в прочем, обеспечивается также за счет того, что эффективный вес уравновешивается за счет крепления в поворотных цапфах.

Таким образом, важнейшие функциональные свойства можно обобщить следующим образом: как видно, гибочные средства 5 и средства 4 осевого перемещения расположены отдельно друг от друга. Изгибающие средства остаются, по сравнению с ранее известными решениями, в основном неизменными в отношении их функции и механического исполнения конструктивных элементов. В удлинении системы 16 поршня и цилиндра расположены направляющие 13, в которых движется блокировочный блок 11. Через блокировочный блок 11 подушки 2 инструмента соединены со средствами 4 осевого смещения. Направляющие 13 опираются через проходящий в кулисе 14 палец 15 на гибочные средства 5.

Для обеспечения возможности использования устройства при дополнительно горизонтально перемещаемых в направлении прокатки валках может предусматриваться соответствующее смещение центра поворотных колебаний.

Перечень ссылочных обозначений:

1 Прокатное устройство

2 Подушка валка

3 Клеть прокатного стана (станина прокатной клети)

4 Средства осевого смещения

5 Гибочные средства

6 Первый рабочий конец

7 Шарнирное соединение

8 Второй рабочий конец

9 Шарнирное соединение (фиксирующий палец)

10 Соединительная рама

11 Блокировочный болт

12 Выемка

13 Направляющая

14 Кулиса

15 Палец

16 Гидравлическая система с поршнем и цилиндром

17 Выемка в средствах для изгибания

18 Вертикальные направляющие

х Направление смещения

V Вертикаль

r Плечо силы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции прокатной клети. Прокатное устройство (1) с, по меньшей мере, двумя валками, каждый укреплен в станине прокатной клети (3) посредством подушек (2) валка. Валки оснащены средствами (4) осевого смещения в направлении (х) смещения, посредством которых валки переводятся в желаемую позицию относительно прокатной клети (3) и удерживаются в ней. Валки находятся в рабочем соединении с гибочными средствами (5), посредством которых они имеют возможность нагружаться изгибающим моментом. Средства (4) осевого смещения своим первым рабочим концом (6) расположены непосредственно или опосредованно, с помощью шарнирного соединения (7), на клети (3) прокатного стана, а вторым рабочим концом (8) расположены на подушке (2) валка с помощью шарнирного соединения (9). Изобретение позволяет уменьшить обусловленные собственным весом влияния средств осевого смещения применительно к силам трения, действующим на направляющие гибочных средств. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Прокатное устройство (1) с по меньшей мере двумя валками, каждый из которых соответственно укреплен в станине прокатной клети (3) посредством подушек (2) валка, причем валки оснащены средствами (4) осевого смещения в направлении (х) смещения, посредством которых валки переводятся в желаемую позицию относительно прокатной клети (3) и удерживаются в ней, причем валки находятся в рабочем соединении с гибочными средствами (5), посредством которых они имеют возможность нагружаться изгибающим моментом, отличающееся тем, что средства (4) осевого смещения своим первым рабочим концом (6) расположены непосредственно или опосредованно, с помощью шарнирного соединения (7), на клети (3) прокатного стана, а вторым рабочим концом (8) расположены на подушке (2) валка с помощью шарнирного соединения (9).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (4) осевого смещения опосредованно, с помощью соединительной рамы (10), расположены на прокатной клети (3).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (4) осевого смещения своим вторым рабочим концом (8) расположены в блокировочном блоке (11) или на гибочных средствах (5) с возможностью движения в направлении (х) смещения средств (4) осевого смещения.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что с помощью шарнирного соединения (9) в форме фиксирующего пальца образовано действующее в направлении (х) смещения соединение с геометрическим замыканием между блокировочным блоком (11) и подушкой (2) валка.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в подушке (2) валка выполнена по меньшей мере одна выемка (12), конгруэнтная форме фиксирующего пальца (9).

6. Устройство по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что блокировочный блок (11) укреплен с помощью направляющей (13) или на гибочных средствах (5) в месте, находящемся на расстоянии от первого рабочего конца (6).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что направляющая (13) содержит кулису (14), в которой расположен палец (15), соединенный с гибочными средствами (5).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что кулиса (14) выполнена в качестве имеющей форму паза выемки, которая проходит в направлении (х) смещения средств (4) осевого смещения.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (4) осевого смещения содержат систему (16) с поршнем и цилиндром.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый и/или второй рабочие концы (6, 8) средств (4) осевого смещения расположены с возможностью смещения на средствах (4) осевого смещения и/или на направляющей (13).