НЕСУЩАЯ СТАНИНА ДЛЯ ВАЛКОВ КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА И КЛЕТЬ, ОСНАЩЕННАЯ ТАКОЙ СТАНИНОЙ Российский патент 2014 года по МПК B21B31/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к несущей станине для прокатных валков, вертикальных и/или горизонтальных, клети прокатного стана, в частности, помимо других возможных, клети, используемой для изготовления плоских или длинномерных изделий. В особенности, настоящее изобретение относится к несущей станине, которая позволяет оптимизировать операции оснащения клети, замены и/или перестановки валков, чтобы, используя ту же самую клеть прокатного стана, переходить от одной серии изделий к другой, заменять или обслуживать изношенные валки, изменять промежуток между валками и/или осуществлять любую другую операцию, связанную с функциональным состоянием клети.

Уровень техники

Известны клети прокатных станов, в частности, клети с валками для получения плоских изделий или длинномерных изделий, которые содержат два или более горизонтальных валков и дополнительные вертикальные валки, которые в сочетании друг с другом определяют рабочий промежуток для прокатки подлежащего изготовлению металлоизделия.

Известные клети прокатных станов обычно оснащают верхним горизонтальным прокатным валком, нижним горизонтальным прокатным валком и двумя вертикальными прокатными валками, которые могут быть расположены между двумя горизонтальными валками.

Также могут быть предусмотрены поддерживающие валки в случае четырех- или шестивалковых клетей способом, известным специалистам в данной области.

Клеть прокатного стана также содержит боковые несущие подшипники для каждого из верхних и нижних горизонтальных валков, и для вертикальных валков.

Известны также, так называемые, универсальные клети, в которых горизонтальные валки и вертикальные валки установлены на подвижных салазках, которые облегчают перемещение валков, например, в случае замены.

В клети такого типа подшипники каждого валка независимы друг от друга, при этом в каждом случае производят их обоюдную установку в нужное положение и регулировку на рабочем месте в прокатной линии, чтобы установить требуемое положение по высоте валков, то есть относительно плоскости по существу ортогональной оси прокатки, а также установить расстояние между подшипниками в соответствии с размерами и положением валков.

Кроме того, взаимную регулировку подшипников осуществляют последовательным образом, то есть положения подшипников нижнего горизонтального валка устанавливают и регулируют в первую очередь относительно подвижных салазок. Затем устанавливают и регулируют положения подшипников вертикальных валков относительно подшипников нижнего горизонтального валка. Наконец, устанавливают и регулируют положения подшипников верхнего горизонтального валка относительно подшипников вертикальных валков.

Эта известная модель настройки не только порождает продолжительную и сложную процедуру операций и установки оборудования, но она также может приводить к суммированию ошибок при взаимном позиционировании подшипников и последствиям в виде снижения точности прокатки и качества получаемого металлоизделия.

Кроме того, эта известная методика не гарантирует воспроизводимости положений подшипников, в частности в случае простой замены валков из-за их износа, или в случае, когда клеть переходит от выпуска одной серии изделий к другой серии, а затем позднее возвращается к выпуску исходной серии изделий.

Более того, поскольку установку и регулировку подшипников вертикальных валков производят по подшипникам нижнего горизонтального валка, а установку и регулировку подшипников верхнего горизонтального валка производят по подшипниками вертикальных валков, и если необходимо отрегулировать взаимное расстояние между двумя вертикальными валками, то приходится смещать величины начального взаимного положения между всеми подшипниками, так как ранее выставленные положения могут быть случайным образом изменены.

Раскрытие изобретения

Одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить недостатки существующих конструкций, путем создания несущей станины, которая дает возможность более простой, точной и воспроизводимой установки подшипников при перемещении или замене прокатных валков в ситуациях перемещения или замены валков и/или изменения серии выпускаемых изделий.

Другая задача настоящего изобретения состоит в получении универсальной клети прокатного стана, которая гарантирует выпускаемым прокатным изделиям соответствие стандарту высокого качества.

Настоящее изобретение задумано, разработано и проверено на предмет решения поставленной задачи и иных задач, получения полезных качеств, а также преодоления недостатков, свойственных существующим техническим решениям.

Основная идея изобретения изложена в независимых пунктах формулы изобретения, при этом иные отличительные признаки и варианты осуществления изобретения сформулированы в зависимых пунктах формулы.

В соответствии с вышеуказанными задачами, настоящее изобретение относится к клети прокатного стана, возможно универсального типа, в которой напротив друг друга по отношению к оси прокатки предусмотрены по меньшей мере первый горизонтальный прокатный валок и второй горизонтальный прокатный валок.

Первый горизонтальный прокатный валок поддерживается с боковых сторон посредством двух первых подшипников, а второй горизонтальный прокатный валок поддерживается с боковых сторон посредством двух вторых подшипников.

Предпочтительно, чтобы указанные два первых прокатных валка и соответствующие подшипники были установлены на подвижных салазках, так чтобы их можно было выборочно выставлять по отношению к оси прокатки и выводить из выставленного положения.

Согласно отличительному признаку настоящего изобретения, предлагается несущая станина, содержащая первую боковину и вторую боковину.

Первая боковина расположена с одной стороны по отношению к номинальной оси прокатки и согласована по форме с возможностью поддержания в определенном положении одного из первых подшипников и одного из вторых подшипников.

Вторая боковина расположена со стороны противоположной первой боковине по отношению к номинальной оси прокатки и согласована по форме с возможностью поддержания в координированных положениях относительно первой боковины другого из первых подшипников и другого из вторых подшипников.

Несущая станина также содержит по меньшей мере один промежуточный элемент - поперечину сменного типа, расположенную между первой и второй боковинами.

Поперечина, будучи сменным элементом, выполняет функцию обеспечения требуемого расстояния между двумя боковинами, и, поскольку она установлена на конструкции подвижных салазок, ее не требуется заменять при других последующих операциях оснащения, которые требуется выполнить на линии прокатки.

Поперечина имеет длину, которую предварительно определяют во время операции оснащения клети, при этом ее длина такова, что обуславливает требуемое расстояние между двумя боковинами, и, следовательно, между каждым из двух первых подшипников и каждым из двух вторых подшипников.

Таким образом, положение каждого из подшипников оказывается заданным как по высоте, так и по расстоянию от боковин станины, а не так, как это происходит в существующих конструкциях - при последовательной регулировке, когда каждый подшипник используется в качестве отсчетной базы для подшипника, устанавливаемого сверху.

Поэтому, при использовании настоящего изобретения оказывается возможным задавать - просто, быстро и воспроизводимо - определенное положение каждого из подшипников и, следовательно, положение соответствующих горизонтальных прокатных валков согласно конкретным операциям прокатки, которые требуется выполнять.

Таким образом, эти установочные положения можно стандартизовать и получать посредством по существу автоматических действий, что сокращает как продолжительность вмешательства в работу линии, так и затраты на переоснащение клетей при операциях замены валков.

Кроме того, благодаря техническому решению, соответствующему настоящему изобретению, подготовка и оснащение несущей станины может быть осуществлены вне линии прокатки, и станина может быть введена в линию уже оснащенной для конкретных операций прокатки.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, каждая боковина содержит пару несущих стоек, расположенных с противоположных сторон соответствующих подшипников по отношению к оси прокатки соответствующего горизонтального прокатного валка. Данный вариант позволяет получить большую гибкость при определении положения подшипников.

Согласно варианту осуществления изобретения, предусмотрены два промежуточных элемента - две поперечины, расположенные между несущими стойками двух боковин. При такой конструкции обеспечивается лучшая устойчивость и жесткость станины.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, при котором в клети прокатного стана предусмотрена по меньшей мере пара вертикальных прокатных валков, расположенных между горизонтальными прокатными валками, обе боковины согласованы по форме для поддержания на определенной высоте также и подшипников каждого вертикального прокатного валка.

Предпочтительно, чтобы боковины несущей станины были согласованы по форме для поддержания подшипников каждого вертикального валка в промежуточном положении между двумя первыми подшипниками и двумя вторыми подшипниками первого горизонтального прокатного валка и второго горизонтального прокатного валка.

Таким образом, помимо обеспечения вышеуказанных преимуществ позиционирования и оснащения для вертикальных прокатных валков, имеется также возможность индивидуальной и независимой регулировки расстояния между вертикальными прокатными валками без риска изменения положения подшипников горизонтальных прокатных валков.

Краткое описание чертежей

Указанные и иные отличительные особенности настоящего изобретения будут понятны из последующего описания предпочтительных вариантов его осуществления, изложенных в виде примеров, которые не носят ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 в перспективной проекции изображает несущую станину для клетей прокатного стана, соответствующую настоящему изобретению;

фиг.2 в перспективной проекции изображает первую клеть прокатного стана, оборудованную несущей станиной, соответствующей настоящему изобретению;

фиг.3 во фронтальной проекции изображает клеть прокатного стана по фиг.2;

фиг.4 в боковой проекции изображает клеть прокатного стана по фиг.2;

фиг.5 в перспективной проекции изображает вторую клеть прокатного стана, оборудованную несущей станиной, соответствующей настоящему изобретению;

фиг.6 во фронтальной проекции изображает клеть прокатного стана по фиг.5;

фиг.7 в боковой проекции изображает клеть прокатного стана по фиг.5.

Для облегчения восприятия, где возможно для обозначения на чертежах общих элементов, которые по существу являются идентичными, использованы одинаковые номера. Следует понимать, что элементы и характеристики одного варианта осуществления изобретения могут быть удобным образом включены в другие варианты осуществления без дополнительных пояснений.

Осуществление изобретения

На фиг.1 целиком изображена соответствующая настоящему изобретению несущая станина 10, которая может быть установлена в клети 20 прокатного стана для производства плоских и длинномерных металлоизделий.

В данном случае, несущая станина 10 смонтирована на подвижных салазках 21 клети 20 прокатного стана.

Несущая станина 10 содержит первую боковину 11 и вторую боковину 12, которая противоположна первой боковине и расположена зеркально первой боковине относительно номинальной оси X прокатки.

Первая боковина 11 содержит первую стойку 13 и вторую стойку 15, которые расположены зеркально друг другу, и каждая из которых оснащена соответствующим несущим профилем 13а и 15а.

Точнее, два указанных несущих профиля 13а и 15а обращены друг к другу и согласованы по форме, так чтобы поддерживать соответствующие рабочие части клети 20 прокатного стана на требуемой высоте, о чем более подробно будет сказано ниже.

Вторая боковина 12 содержит первую стойку 16 и вторую стойку 17, которые расположены зеркально друг другу, и каждая из которых оснащена соответствующим несущим профилем 16а и 17а.

Точнее, два указанных несущих профиля 16а и 17а обращены друг к другу и согласованы по форме координированно с двумя несущими профилями 13а и 15а, так чтобы поддерживать соответствующие рабочие части клети 20 прокатного стана.

Каждая стойка 13, 15, 16 и 17 приварена к подвижным салазкам 21.

Несущая станина 10 также содержит четыре промежуточных элемента-поперечины 19, которые расположены между двумя боковинами 11 и 12 и определяют расстояние между боковинами однозначным и заранее заданным образом.

Поперечины 19 также образуют механическую связь между двумя боковинами 11 и 12 по обеим сторонам от оси X прокатки, обеспечивая конструктивную и механическую жесткость и прочность несущей станины 10.

Каждая поперечина 19 своими концами закреплена на стойках 13, 15 и 16, 17.

Точнее, поперечины 19 связывают две первые стойки 13 и 16 с двумя вторыми стойками 15 и 17.

В данном случае, две поперечины 19 предусмотрены для соединения двух первых стоек 13 и 16, и две поперечины - для соединения двух вторых стоек 15 и 17.

Каждая поперечина 19 прикреплена к соответствующим стойкам 13, 15, 16 и 17 путем соединения со стойками 13, 15, 16 и 17 фитингов одинаковой формы, которые находятся на концах поперечин 19, а также за счет механического крепления при помощи, например, винтов, гаек и проч.

Понятно, что каждую поперечину 19 можно выборочно и по отдельности присоединять к той или другой стойке 13, 15, 16 и 17 или отсоединять от указанных стоек, чтобы задавать различные условия связей и степеней свободы боковин 11 и 12 друг относительно друга.

Поперечины 19 можно выборочно снимать или заменять в соответствии с различными режимами работы несущей станины 10.

Каждая из поперечин 19 содержит пару рым-болтов 18, пригодных для подъема поперечин 19 посредством мостового крана в ходе операций установки поперечин 19 в нужное положение или для подъема всей несущей станины 10.

Как уже говорилось, соответствующая настоящему изобретению несущая станина 10 в частности пригодна для установки в клети 20 прокатного стана универсального типа.

На фиг.2, 3 и 4 целиком изображена клеть 20 прокатного стана для прокатки плоских металлоизделий.

В частности, клеть 20 прокатного стана дополнительно к подвижным салазкам 21 и станине 10 содержит первый горизонтальный прокатный валок 22 и второй горизонтальный прокатный валок 23, расположенные параллельно друг другу на требуемом расстоянии в соответствии с толщиной плоского металлоизделия, которое надлежит изготовлять.

Первый горизонтальный валок 22 (в соответствии с чертежами) поддерживается с боковых сторон относительно оси X прокатки двумя первыми подшипниками, соответственно, правым подшипником 22а и левым подшипником 22b.

Аналогично первому горизонтальному валку 22, второй горизонтальный валок 23 (в соответствии с чертежами) также поддерживается с боковых сторон относительно оси X прокатки двумя первыми подшипниками, соответственно, правым подшипником 23а и левым подшипником 23b.

На стороне левых подшипников 22b и 23b предусмотрены соответствующие моторы 25 для привода горизонтальных валков 22 и 23. В частности, моторы 25 установлены посредством гильз (не показаны) и посредством муфт соединены с горизонтальными валками 22 и 23.

В данном случае, несущие профили 13а и 15а первой боковины 11 взаимно согласованы по форме для совместной работы с двумя правыми подшипниками 22а и 23а обоих горизонтальных валков 22 и 23.

Несущие профили 16а и 17а второй боковины 12 взаимно согласованы по форме для совместной работы с двумя левыми подшипниками 22b и 23b обоих горизонтальных валков 22 и 23.

Таким образом, каждый горизонтальный валок 22 и 23 поддерживается на изменяемой высоте посредством боковин 11 и 12 несущей станины 10.

В данном случае, четыре поперечины 19 имеют длину, соизмеримую с длиной горизонтальных валков 22 и 23, так что расстояние между боковинами 11 и 12 заранее определено и фиксировано, что дает возможность правильным и точным образом позиционировать и поддерживать правые подшипники 22а, 23а и левые подшипники 22b, 23b.

На фиг.5, 6 и 7, целиком показана клеть 20 прокатного стана для прокатки длинномерных металлоизделий.

В частности, дополнительно к подвижным салазкам 21, станине 10, первому горизонтальному прокатному валку 22 и второму горизонтальному прокатному валку 23, клеть 20 прокатного стана также содержит два вертикальных прокатных валка 26 и 27, которые расположены по существу параллельно друг другу и по существу ортогонально двум горизонтальным валкам 22 и 23.

Точнее, два вертикальных валка 26 и 27 расположены с противоположных сторон по отношению к оси X прокатки - согласно чертежам, соответственно, справа и слева.

Вертикальные валки 26 и 27 вместе с горизонтальными валками 22 и 23 определяют форму поперечного сечения длинномерного продукта проката, например, Н-образную, Т-образную, U-образную и др.

В данном случае, несущие профили 13а и 15а первой боковины 11 взаимно согласованы по форме для совместной работы как с двумя правыми подшипниками 22а и 23а обоих горизонтальных валков 22 и 23, так и с подшипником 26а правого вертикального валка 26.

Несущие профили 16а и 17а второй боковины 12 взаимно согласованы по форме для совместной работы как с двумя левыми подшипниками 22b и 23b обоих горизонтальных валков 22 и 23, так и с подшипником 27а левого вертикального валка 27.

Таким образом, каждый вертикальный валок 26 и 27 поддерживается на изменяемой высоте посредством боковин 11 и 12 несущей станины 10, в промежуточном положении между двумя горизонтальными валками 22 и 23.

В частности, каждый подшипник 26а и 27а смонтирован на соответствующих стойках 13, 15 и 16, 17 боковин 11 и 12 с возможностью сдвига, чтобы можно было регулировать взаимное расстояние между двумя вертикальными валками 26 и 27.

В данном случае, на каждом из несущих профилей 13а, 15а, 16а и 17а установлен элемент 30 ограничения степеней свободы при сдвиге, в то время как каждый из подшипников 26а и 27а содержит соответствующие канавки 31 для сдвига в боковом направлении.

При таком техническом решении, поскольку базовые поверхности для сдвига размещены на стойках 13, 15, 16, 17 боковин 11 и 12, и непосредственно на подшипниках 26а и 27а, регулировка расстояния между двумя вертикальными валками 26 и 27 (если таковая требуется) является полностью независимой от положения подшипников 22а, 22b, 23а, 23b двух горизонтальных валков 22 и 23.

В данном случае, подвижные салазки 21 содержат четыре опоры 29, которые проходят вертикально для поддержки подшипников 26а и 27а с задней стороны.

Следует понимать, что в элементы конструкции несущей станины 10 и клети 20 прокатного стана могут быть внесены изменения и/или сделаны добавления, не выводящие при этом за границы идеи и объема настоящего изобретения.

Также следует понимать, что хотя настоящее изобретение было описано на конкретных примерах, специалистами в данной области может быть получено множество эквивалентных форм несущей станины для валков в клети прокатного стана, обладающих характеристиками, аналогичными приведенным в формуле изобретения, и поэтому получающих весь объем правовой защиты, который определяется формулой изобретения.

Несущая станина (10) для клети прокатного стана, в которой предусмотрены первый горизонтальный прокатный валок (22) и второй горизонтальный прокатный валок (23), расположенные напротив друг друга относительно номинальной оси (X) прокатки. Первый горизонтальный валок (22) своими концами опирается на два первых подшипника (22а, 22b), а второй горизонтальный валок (23) своими концами опирается на два вторых подшипника (23а, 23b). Несущая станина (10) содержит первую боковину (11), расположенную с первой стороны по отношению к номинальной оси (X) прокатки и выполненную с возможностью поддержания в определенном положении одного из первых подшипников (22а) и одного из вторых подшипников (23а), а также вторую боковину (12), расположенную со второй стороны, противоположной первой стороне, по отношению к номинальной оси (X) прокатки, и выполненную с возможностью поддержания в координированных положениях относительно первой боковины (11) другого из первых подшипников (22b) и другого из вторых подшипников (23b). Несущая станина (10) также содержит по меньшей мере один промежуточный элемент - поперечину (19) сменного типа, установленную между двумя боковинами (11, 12), которая обуславливает требуемое и изменяемое расстояние между двумя боковинами (11, 12). Технический результат заключается в упрощении установки подшипников при перемещении или замене прокатных валков. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Несущая станина для клети прокатного стана, клеть которого содержит по меньшей мере первый горизонтальный прокатный валок (22) и второй горизонтальный прокатный валок (23), расположенные напротив друг друга относительно номинальной оси (X) прокатки, причем первый горизонтальный валок (22) установлен с опорой своими противоположными концами на два первых подшипника (22а, 22b), а второй горизонтальный валок (23) установлен с опорой своими противоположными концами на два вторых подшипника (23а, 23b), отличающаяся тем, что она содержит первую боковину (11), расположенную с первой стороны по отношению к номинальной оси (X) прокатки и выполненную с возможностью поддержания в определенном положении одного из указанных первых подшипников (22а) и одного из указанных вторых подшипников (23а), а также вторую боковину (12), расположенную со второй стороны, противоположной первой стороне, по отношению к номинальной оси (X) прокатки, и выполненную с возможностью поддержания в координированных положениях относительно первой боковины (11) другого из указанных первых подшипников (22b) и другого из указанных вторых подшипников (23b), при этом несущая станина содержит по меньшей мере один промежуточный элемент в виде поперечины (19) сменного типа, установленный между первой боковиной (11) и второй боковиной (12) для обеспечения требуемого и изменяемого расстояния между двумя боковинами (11, 12).

2. Станина по п.1, отличающаяся тем, что каждая боковина (11, 12) содержит пару несущих стоек (13, 15, 16, 17), расположенных зеркально по отношению друг к другу с противоположных сторон относительно горизонтальных валков (22, 23).

3. Станина по п.2, отличающаяся тем, что каждая несущая стойка (13, 15, 16, 17) содержит несущий профиль (13а, 15а, 16а, 17а), к которому прикреплены подшипники (22а, 22b, 23а, 23b) горизонтальных валков (22, 23).

4. Станина по п.2, отличающаяся тем, что она содержит две поперечины (19), расположенные между несущими стойками (13, 15, 16, 17) двух боковин (11, 12).

5. Станина по п.2, отличающаяся тем, что каждая боковина (11, 12) содержит элемент (30) ограничения степеней свободы при сдвиге, позволяющий осуществить установку соответствующего подшипника (26а, 27а) на стойках (13, 15, 16, 17) с возможностью перемещения со скольжением.

6. Клеть прокатного стана, содержащая по меньшей мере первый горизонтальный прокатный валок (22) и второй горизонтальный прокатный валок (23), расположенные противоположно друг другу по отношению к номинальной оси (X) прокатки, причем первый горизонтальный валок (22) установлен с опорой на два первых подшипника (22а, 22b), а второй горизонтальный валок (23) установлен с опорой на два вторых подшипника (23а, 23b), отличающаяся тем, что она содержит несущую станину (10), содержащую первую боковину (11), расположенную с первой стороны по отношению к номинальной оси (X) прокатки и выполненную с возможностью поддержания в определенном положении одного из указанных первых подшипников (22а) и одного из указанных вторых подшипников (23а), и вторую боковину (12), расположенную со второй стороны, противоположной первой стороне, по отношению к номинальной оси (X) прокатки, и выполненную с возможностью поддержания в координированных положениях относительно первой боковины (11) другого из указанных первых подшипников (22b) и другого из указанных вторых подшипников (23b), при этом несущая станина содержит по меньшей мере один промежуточный элемент в виде поперечины (19) сменного типа, установленный между первой боковиной (11) и второй боковиной (12) для обеспечения требуемого и изменяемого расстояния между двумя боковинами (11, 12).

7. Клеть по п.6, отличающаяся тем, что первый горизонтальный валок (22) и второй горизонтальный валок (23) установлены на подвижных салазках (21) с возможностью выборочной установки их относительно оси (X) прокатки и выведения из уставленного положения.

8. Клеть по п.6 или 7, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере парой вертикальных прокатных валков (26, 27), расположенных между горизонтальными валками (22, 23), при этом боковины (11, 12) несущей станины (10) выполнены взаимно согласованными по форме с возможностью поддержания в определенном положении соответствующих подшипников (26а, 27а) каждого вертикального валка (26, 27).

9. Клеть по п.8, отличающаяся тем, что каждая боковина (11, 12) содержит элемент (30) ограничения степеней свободы при сдвиге, а каждый подшипник (26а, 27а) содержит канавку (31) для сдвига в боковом направлении, в которой указанный элемент (30) выполнен с возможностью движения со скольжением соответствующего подшипника (26а, 27а) для обеспечения смещения его относительно боковин (11, 12).