СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНИПУЛИРОВАНИЯ СЛЯБАМИ ДЛЯ ЗАЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛЯБОВ Российский патент 2015 года по МПК B21B39/20 

Изобретение относится к способу и устройству для манипулирования слябами, изготовленными, в частности, непрерывной разливкой, поверхность которых зачищают/шлифуют перед прокаткой на прокатном стане, при этом расположенный на реверсивном шлифовальном столе сляб перемещают вперед и назад под установленным в шлифовальной кабине шлифовальным агрегатом блока машинной зачистки, после обработки зачисткой одной поверхности шлифовальный стол прямолинейно выдвигают из шлифовальной кабины, сляб поднимают с шлифовального стола и подают на переворачивающее устройство, при этом сляб после переворачивания вынимают из переворачивающего устройства и помещают другой, необработанной поверхностью вверх на шлифовальном столе, который затем вновь задвигают в шлифовальную кабину для обработки этой поверхности.

В практике обычно принято, что перед прокаткой на прокатном стане, в частности, поверхности с широкой и по усмотрению также с узкой стороной непрерывнолитых, разделенных из заготовки на желаемую длину слябов зачищают в соответствии с вышеназванной технологической последовательностью.

Используемые с этой целью в производственном процессе устройства для транспортировки и переворачивания слябов нуждаются в многочисленных механических средствах и требуют больших издержек по гидравлике, в частности, дополнительно к переворачивающим устройствам, также на транспортные средства, которые принимают непрерывнолитую заготовку и подают на следующий участок обработки или которые поддерживают материалопоток. Так как рельсовые передвижные тележки для поперечного транспортирования или для наземного/туннельного транспортирования тележки должны вначале въезжать на шлифовальный стол, который с этой целью также должен быть снабжен рабочими рельсами, то вследствие этого создается сложная ситуация, связанная с разгрузкой слябов с шлифовального стола, поднятых туда при помощи гидравлических опор. Перемещающиеся параллельно друг другу соответственно по отдельным рабочим рельсам многочисленные тележки/вагонетки для поперечного транспортирования доставляют затем погруженные слябы к стационарному устройству для переворачивания слябов, например, в форме опрокидывателя. Переворачиваемый там сляб позиционируют на стационарное приемное устройство для слябов, с которого его забирают посредством тележек для поперечного транспортирования и доставляют назад на шлифовальный стол.

Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы создать значительно более простой способ и устройство для манипулирования при зачистке непрерывнолитых слябов с существенно сниженными одновременно конструктивными затратами.

Эта задача решается за счет способа согласно изобретению, при этом сляб помещают на снабженный поворотным средством для зажима и подъема сляба манипулятор слябов, который обеспечивает как поперечное транспортирование, так и переворачивание зажатого сляба. Таким образом, все необходимые функции для транспортировки, подъема, опускания, зажатия и переворачивания слябов объединены в одном агрегате, а именно в многофункциональном манипуляторе слябов, который с этой целью программируется и управляется с одного центра.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, что позиционированный на шлифовальном столе помещенный на промежуточное хранение на стационарном приемном устройстве или поданный рольгангом сляб может транспортироваться манипулятором слябов, который из отстоящего сбоку параллельного относительно сляба положения подается в исходное положение для приема сляба и раскрытым для зажима и подъема сляба средством захватывает сляб, после чего средство для зажима и подъема сляба закрывается и манипулятор слябов перемещается с зажатым слябом в положение переворачивания, в котором сляб путем поворота средства для зажима и подъема сляба переворачивается, после чего манипулятор слябов перемещается на шлифовальный стол, где средство для зажима и подъема сляба опускается до тех пор, пока сляб на уложен на шлифовальный стол, и затем раскрывается, а манипулятор слябов, оставив на столе сляб, перемещается в свое исходное положение сбоку параллельно другому слябу. В последовательности процесса ничего не изменяется, если сляб не помещается непосредственно на шлифовальный стол, а для промежуточного хранения на стационарное приемное устройство.

Это позволяет предпочтительным образом добиться того, что манипулятор слябов может перемещаться в поперечном направлении и в любом порядке между, по меньшей мере, одним имеющимся шлифовальным столом, одним или несколькими стационарными приемными устройствами, а также положением переворачивания и, по усмотрению, рольгангом для приемки подлежащего зачистке сляба или для транспортировки уже зачищенного сляба. Многофункциональный манипулятор слябов, нижняя конструкция которого для ходового или рельсового пути для поперечного транспортирования выполнена из бетона, позволяет, таким образом, осуществлять все логистические задачи.

При работе предпочтительно двух разнесенных с отступом относительно друг друга шлифовальных машин обеспечивается, с учетом промежуточного хранения на стационарных приемных устройствах, постоянное шлифование и непрерывная загрузка не работающего непосредственно в данный момент блока машинной зачистки одним предназначенным для обработки слябом. Таким образом, в исходном положении транспортного и переворачивающего цикла сляб находится либо на шлифовальном столе, либо на стационарном приемном устройстве. В положении переворачивания между, например, двумя стационарными приемными устройствами и/или блоками машинной зачистки манипулятор слябов имеет достаточное пространство, чтобы перевернуть сляб для зачистки поверхности с широкой стороны.

Устройство согласно изобретению, в частности для реализации способа, предусматривает, что в отводящей зоне, по меньшей мере, одного блока машинной зачистки, в которую шлифовальный стол прямолинейно перемещается вместе с лежащим на нем слябом, расположен с этой целью поперечно перемещающийся манипулятор слябов, который включает перекрывающую по длине шлифовальный стол раму ходового механизма с расположенными внутри нее с каждого торца синхронно приводимыми в действие рамами поворотного механизма, при этом рамы поворотного механизма соединены между собой посредством соответственно расположенных в раме поворотного механизма с возможностью подъема и опускания нижней и верхней подъемных траверс, и при этом одна подъемная траверса снабжена опорными элементами, захватывающими поверхность сляба снизу, а другая подъемная траверса - опорными элементами, захватывающими противоположную поверхность сляба сверху. После захвата сляба между двумя подъемными траверсами один из опорных элементов несет сляб и позиционируется с зажимом посредством смещения другого опорного элемента.

Для подъемного перемещения сляба захватными сверху и снизу подъемными траверсами эти траверсы предпочтительно посредством гидроцилиндров шарнирно связаны с рамами поворотного механизма и предпочтительно расположены в направляющих рам поворотного механизма.

Предпочтительное усовершенствование изобретения предусматривает, что подъемные траверсы могут подниматься и опускаться независимо одна от другой. Таким образом, в положении захвата требуется опустить лишь одну подъемную траверсу и затем подвести ее со стороны под сляб, пока она своей узкой стороной не состыкуется с предпочтительно образованным на подъемных траверсах упором. Затем нижняя подъемная траверса поднимается, между тем как верхняя подъемная траверса поднимается лишь позже для зажима сляба. После операции переворачивания нижняя подъемная траверса берет на себя функцию верхней подъемной траверсы, и далее в обратном порядке.

Переворачивание сляба осуществляется предпочтительно тем, что рамы поворотного механизма выполнены с приводимой в действие приводом вращения поворотной опорой относительно рамы ходового механизма. Как привод вращения используется предпочтительно двигатель со встроенным редуктором.

Согласно другому усовершенствованию изобретения предусмотрено, что подъемные траверсы снабжены смещенными относительно друг друга в направлении длины траверс шиповидными несущими стержнями как опорными элементами. При этом захват, а также зажим сляба осуществляется совмещенными в одну линию контактными поверхностями и смещенными вверх и вниз по длине сляба опорными элементами.

С этой целью изобретение предусматривает, кроме того, что несущие стержни выполнены с взаимным перекрыванием до половины максимальной ширины сляба и выступают на минимальную ширину сляба. Ширина такого манипулируемого сляба может составлять, например, от 800 мм до 1700 мм при длине от 5000 мм до 12000 мм и толщине от 150 мм до 240 мм.

Шиповидные несущие стержни нижней и верхней подъемной траверсы заранее выполнены, следовательно, такой длины, что в любом случае сляб с предусмотренной предельной шириной может быть надежно захвачен, зажат и перевернут.

Другие подробности и преимущества вытекают из пунктов формулы изобретения и нижеследующего описания, в котором поясняется более детально представленный на фигурах пример осуществления изобретения. При этом показаны:

Фиг.1 - схема расположения примыкающей к расположенным с отступом один возле другого блокам I и II машинной зачистки установки для поперечного транспортирования с интегрированным в нее устройством переворачивания для перемещения подлежащих зачистке слябов;

Фиг.2 - установка для поперечного транспортирования с устройством для переворачивания слябов с фиг.1 в схематичном изображении сбоку;

Фиг.3 - деталь с фиг.1 и 2 в виде сбоку манипулятора слябов как устройства для поперечного транспортирования и переворачивания слябов;

Фиг.4 - как деталь в схематичном изображении сбоку принципиальный абрис с функциями манипулятора слябов;

Фиг.5 - вид сбоку детального изображения манипулятора слябов с фиг.4;

Фиг.6 - в схематичном виде сбоку как деталь манипулятора слябов его верхняя и нижняя подъемные траверсы при перемещении через нагруженный слябом шлифовальный стол или стационарное приемное устройство и после опускания заштрихованной нижней подъемной траверсы при захвате сляба;

Фиг.6а - соответствующее фиг.6 изображение после захвата и подъема, а также зажима сляба с максимальным габаритом по ширине посредством опущенной верхней подъемной траверсы; и

Фиг.6b - соответствующее фиг.6а изображение для сляба с минимальной шириной и толщиной.

К двум блокам машинной обработки (шлифования), которые не показаны на фиг.1 и отражены как элементы I и II, примыкает в направлении материалопотока по стрелке 1 установка 3 для поперечного транспортирования для перемещения при шлифовании слябов 2а или 2b, из которых сляб 2а имеет максимальную ширину и толщину (ср. фиг.6а), а сляб 2b - минимальную ширину и толщину (ср. фиг.6b). Эта установка содержит манипулятор 9 слябов, перемещающийся ходовыми колесами 4 по проложенным на закрепленной на фундаменте 5 нижней конструкции, например, из бетона рельсам 7а, 7b в направлении двойной стрелки 8 поперек блоков I и II машинной зачистки/шлифования (ср. фиг.3).

Установка 3 для продольного транспортирования согласно примеру осуществления на фиг.2 и 3 содержит расположенные с отступом и параллельно друг другу несколько стационарных приемных устройств 10а, b, c и d, при этом между соответственно двумя крайними приемными устройствами для слябов 10a, 10b или 10c, 10d в направлении материалопотока простираются уложенные на основании пары рельсов 11а, 11b. По ним могут перемещаться шлифовальные столы 12а, 12b, которые завозят обрабатываемый или шлифуемый сляб в блок I или II машинной зачистки или вывозят для переворачивания сляба для шлифования другой поверхности.

Манипулятор слябов состоит из охватывающей и замыкающей по периметру нижнюю конструкцию 6 с обоими рельсами 7а, 7b рамы 13 ходового механизма (ср. фиг.1 и 3). В ней предусмотрены средства 14 для зажима и подъема сляба, выполненные как нижняя подъемная траверса 14а и верхняя подъемная траверса 14b, которые посредством гидроцилиндров 15 могут подниматься и опускаться в направляющих 16 (ср. фиг.4) независимо друг от друга. Средства 14 для зажима и подъема сляба для переворачивания захваченного и зажатого сляба 2а или 2b выполнены, кроме того, поворотными, при этом нижняя, равно как и верхняя подъемная траверса 14а или 14b на своих обоих торцах закреплены соответственно в несомой рамой 13 ходового механизма раме 17а, 17b поворотного механизма (ср. фиг.3). Рамы 17а, 17b поворотного механизма выполнены относительно рамы 13 ходового механизма с приводимым в действие от привода вращения 18, в частности от редукционного двигателя, шаровым поворотным соединением 19, как схематично обозначено на фиг.5. Зона поворота манипулятора 9 слябов обозначена на фиг.2 и 5 в виде штрихпунктирного круга 20 (ср. также фиг.4).

Нижняя и верхняя подъемная траверса 14а, 14b снабжены шиповидными несущими стержнями 21а или 21b в качестве опорных и перенимающих элементов. Несущие стержни 21а нижней подъемной траверсы 14а в продольном направлении траверсы расположены со смещением относительно несущих стержней 21b верхней подъемной траверсы 14b (ср. фиг.1).

В исходном положении транспортного и переворачивающего цикла сляб 2а или 2b находится либо на шлифовальном столе 12а, 12b, либо на стационарном приемном устройстве 10а, b, с или d. Манипулятор 9 слябов может перемещаться на нижней конструкции 6 в любом порядке через стационарные приемные устройства 10а-10d для слябов и шлифовальные столы 12а, 12b и таким образом осуществлять желаемое распределение слябов. Для захвата сляба манипулятор 9 слябов перемещается с раскрытыми подъемными траверсами 14а, 14b в параллельное положение относительно стационарного приемного устройства 10а-10d или относительно шлифовального стола 12а, 12b, как это показано на фиг.1 в положении относительно шлифовального стола 12b.

После того как манипулятор 9 слябов переместился через шлифовальный стол или стационарное приемное устройство для сляба и находится в боковом, параллельном по отношению к ним положении, как показано на примере с фиг.6 и 6а или 6b, манипулятор слябов опускает из заштрихованного поднятого положения нижнюю подъемную траверсу 14а и затем перемещается под поднятый на примере осуществления с фиг.6 на стационарном приемном устройстве 10с сляб 2а или 2b, как показано сплошными линиями. Поперечное перемещение манипулятора 9 слябов для захвата сляба снизу завершается, как только сляб 2а или 2b стыкуется с упором 22 на подъемной траверсе 14а.

Затем нижняя подъемная траверса 14а с лежащим на ней слябом поднимается, после чего верхняя подъемная траверса 14b опускается вниз для зажима сляба, как показано на фиг.6а для сляба 2а с максимальными габаритами и на фиг.6b для сляба с минимальными габаритами. Для переворачивания манипулятор 9 слябов перемещается в обеспечивающее достаточное свободное пространство положение для переворачивания (W), как обозначено на фиг.2 между двумя стационарными приемными устройствами 10b и 10с (ср. также фиг.5). После переворачивания нижняя подъемная траверса 14а берет на себя функцию верхней подъемной траверсы 14b и наоборот. Перевернутый таким образом сляб 2а или 2b манипулятором слябов после поперечного перемещения может быть помещен на стационарных приемных устройствах 10а-10d для промежуточного хранения или сразу позиционирован на шлифовальный стол 12а или 12b, который завозит сляб с обращенной вверх поверхностью для обработки зачисткой в блок I или II машинной зачистки/шлифования.

Перечень позиций на чертеже

1 Направление материалопотока (стрелка)

2а Сляб с максимальной шириной и толщиной

2b Сляб с минимальной шириной и толщиной

3 Установка для поперечного транспортирования

4 Ходовое колесо

5 Фундамент

6 Нижняя конструкция

7а,b Рельс

8 Двойная стрелка

9 Манипулятор слябов

10а,b,c,d Стационарное приемное устройство

11а,b Пара рельсов

12а,b Шлифовальный стол

13 Рама ходового механизма

14 Средства для зажима и подъема слябов

14а Нижняя подъемная траверса

14b Верхняя подъемная траверса

15 Гидроцилиндр

16 Направляющая (подъемных траверс)

17а,b Рама поворотного механизма

18 Привод вращения (редукционный двигатель)

19 Поворотная опора

20 Зона поворота

21a,b Несущий стержень

22 Упор

I Первый блок машинной зачистки/шлифования

II Второй блок машинной зачистки/шлифования

W Положение переворачивания

Изобретение относится к области манипулирования слябами (2а, 2b), изготовленными, в частности, непрерывной разливкой, поверхность которых зачищают перед прокаткой на прокатном стане. Устройство содержит реверсивный шлифовальный стол (12а, 12b), на котором сляб перемещают вперед и назад под установленным в шлифовальной кабине шлифовальным агрегатом блока (I, II) машинной зачистки. После обработки зачисткой одной поверхности шлифовальный стол прямолинейно выдвигают из шлифовальной кабины, сляб поднимают со шлифовального стола и подают на переворачивающее устройство, при этом сляб (2a, 2b) после переворачивания вынимают из переворачивающего устройства и помещают другой, необработанной поверхностью вверх на шлифовальном столе, который затем вновь задвигают в шлифовальную кабину для обработки этой поверхности. Упрощение способа и устройства при существенном снижении конструктивных затрат достигается за счет того, что снабженный поворотным средством (14; 14а, 14b) для зажима и подъема сляба манипулятор (9) слябов захватывает сляб и обеспечивает как поперечное транспортирование, так и кантование зажатого сляба. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для манипулирования слябами (2а, 2b), изготовленными, в частности, непрерывной разливкой, на участке зачистки их поверхности перед прокаткой на прокатном стане посредством шлифовального агрегата блока (I, II) машинной зачистки, в шлифовальной кабине которого установлен с возможностью прямолинейного перемещения вперед-назад и выдвижения из нее шлифовальный стол (12a, 12b), отличающееся тем, что в отводящей зоне по меньшей мере одного блока (I, 11) машинной зачистки, в которую шлифовальный стол перемещается вместе с лежащим на нем слябом (2а, 2b), с возможностью поперечного перемещения расположен манипулятор (9) слябов, который включает раму (13) ходового механизма, перекрывающую по длине шлифовальный стол с расположенными внутри нее с каждого торца синхронно приводимыми в движение рамами (17а, 17b) поворотного механизма, при этом рамы (17а, 17b) поворотного механизма соединены между собой посредством соответственно расположенных в раме (17а, 17b) поворотного механизма с возможностью подъема и опускания нижней и верхней подъемных траверс (14a, 14b), одна из которых (14a) снабжена опорными элементами (21а), захватывающими поверхность сляба снизу, при этом другая подъемная траверса (14b) снабжена опорными элементами (21b), захватывающими противоположную поверхность сляба сверху.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подъемные траверсы (14а, 14b) выполнены с возможностью поднятия и опускания независимо одна от другой.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что рамы (17а, 17b) поворотного механизма выполнены с приводимой в действие приводом вращения (18) поворотной опорой (19) относительно рамы (13) ходового механизма.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что подъемные траверсы (14а, 14b) снабжены смещенными относительно друг друга в направлении длины траверс шиповидными несущими стержнями (21a, 21b) как опорными элементами.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что несущие стержни (21а, 21b) выполнены с взаимным перекрыванием до половины максимальной ширины сляба и выступают на минимальную ширину сляба.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что подъемные траверсы (14а, 14b) расположены в направляющих (16) рам (17а, 17b) поворотного механизма.

7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что подъемные траверсы (14а, 14b) имеют упор (22), с которым стыкуется сляб (2а, 2b) своей узкой стороной.

8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что для подъемного перемещения подъемные траверсы (14а, 14b) шарнирно связаны с гидроцилиндрами (15) рам (17а, 17b) поворотного механизма.