Холодильник прокатного стана Советский патент 1984 года по МПК B21B43/02 

Извбретение относится к прокатному производству и может быть использовано в цехах с реечным холодильником и транспортерами с шагающими балками для охлаждения или поперечного перемещения сортового проката, труб и т.д.

Известен реечный холодильник,содержащий Подвижные и неподвижные рейки с эксцентриковым приводом возвратно-поступательного движения,состоящим из приводного вала с двумя эксцентриками, развернутыми один относительно другого на 90 . Подвижные рейки одним концом опираются через }ролики на эксцентрик,, а другимна опорный ролик, установленный на наклонных направляющих и взаимодействукядий через тягу и два ролика с вторым эксцентриком Q .

Недостатком устройства является то, что тяга с опорным роликом постоянно работает на сжатие, что требует увеличения ее сечения для обеспечения необходимой устойчивости.В приводе холодильника использовано значительное количество катков,взаимодействукнцих с эксцентриками и наклонной направляющей, что снижает эксплуатационную надежность устройст ва вследствие интенсивного износа сопрягаемых деталей.

Известен также холодильник, содержащий неподвижные и подвижные рейки, одним концом опирающиеся на эксцентрик приводного вала, а другим через вертикальную тягу - на плечо двуплечего поворотного рычага. Второе ппе40 упомянутого рычага соединено шатуном с кривоишпом приводного вала 2 .

Недостатками холодильника являются сложность конструкции, наличие значительного количества шарнирных соединений и кривошипно-шатунного привода. Вертикальная тяга и шатун работают на сжатие, что требует обеспечения их устойчивости и соответствукицих размеров сечения.

Кроме того, известен реечный холодильник с неподвижными и подвижными рейками, привод возвратно-поступательного движения которых выполнен в виде приводного вала с двумя эксцентриками, развернутыми один относительно другого на 180, и поворотного двуплечего рычага с катками. Подвидные рейки одним концом через

ролики опираются на эксцентрики, а другим - на катокдвуплечего рычага, при этом каток на другом его ппече взаимодействует с. .вторым эксцентриком з .

Недостатком устройства является то, что поворотный рычаг испытыывает значительные изгибающие нагрузки,что требует соответствующего увеличения размеров сечения его плеч.Кроме того дпя горизонтального перемещения подвижных реек применен дополнительный механизм.

Кроме того, транспортировка всей массы проката осуществляется одновременно в течение половины цикла оборота приводного вала, что требует применения привода значительной модности, обеспечеиия соответствующей несущей способности системы подвижных реек.

Для частичного уравновешивания массы подвижных частей и транспортируемого проката на приводных валах устанавливают контргрузы однако их применение усложняет и утяжеляет конструкцию, повышает нагрузку на опоры и валы, что вызывает увеличение их размеров. Поэтому особое внимание при проектировании уделяется вопросу взаимного уравновешивания подвижных масс Применительно к транспортерам с шаговым перемещет нием проката это достигается, например, путем последовательной установки и смещения на 130 цикла движения подвижных реек.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является холодильник прокатного стана, содержащий :неподвиж1ше рейки, две последовательно расположенные секции подвижных реек, их привод, имеющий приводный j вал с эксцентриками, развернутыми один относительно другого на 180 , катковые опоры, установленные попарно по обе стороны от приводного вала, и соединякщие их тяги 4j ,

Недостатком известной конструкции является сложность, обусловленная применением трех групп эксцентриков и дополнительных роликов для поступательного движения секций.

Сложны также катковые опоры, взаимодействующие одновременно с эксцентриками и наклонными направляющими. Кроме того, тяги, соединяющие катковые опоры, работают постоянно на сжатие, что требует обеспечения их устойчивости от продольного изгиба и, следовательно, увеличенного размера сечения. При постоянном контакте опорных катков и ролико с вращающимися эксцентриками наблюдается их интенсивный износ, усугубляемый окалиной, обильно выпадающей на холодильниках. Тяги, соединякицие катковые опоры, расположены в нижней части холодиль ника, что вызывает неудобства в обслуясивании его механизмов. Цель изобретения - упрощение кон струкции, уменьшение ее массы, а также повышение -эксплуатационной надежности. Поставленная цель достигается тем что холодильник прокатного стана,содержащий неподвижные рейки, две последовательно расположенные секции подвижных реек, их привод, имеющий приводной вал с эксцентриками, развернутыми один относительно другого на 180°, катковые опоры, установленные попарно по обе стороны от приводного вала, и соединяющие их тяги снабжен парами Г-образных рычагов, развернутых на 180° один относительно другого, на горизонтальных плечах которых установлены катковые опоры, а вертикальные плечи соединены с тягами, причем одна катковая опора каж дой пары рычагов установлена с возможностью взаимодействия с концом подвижной рейки одной секции, а другая - с подвижной рейкой другой секции через ее эксцентрик. При этом калщый эксцентрик вьшолнен в виде эксцентриковой втулки и обхватывающего ее через подшипник бандажа, на котором выполнена горизонтальная площадка, расположенная снизу и в контакте с катковой опорой Предлагаемое выполнение холодильинка позволяет уравновесить массы обеих секций подвижных реек, обеспечить последовательное перемещение всей массы проката в течение половины цикла и равномерно загрузить привод в течение всего цИкла. На фиг. изображен предлагаемый холодильник, вид сбоку; на фиг. 2разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - раз рез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 и 6 - кинематическая схема холодильника с указанием действующих нагрузок. Холодильник содержитнеподвижные рейки I, две последовательно расположенные секции подвижных реек -,2 с прикрепленными к ним поперечными балтсами 3 и продольными опорными балками 4, их привод, имеющий приводной вал 5 с развернутыми один относительно другого на 180 эксцентриками, каждый из которьк состоит из эксцентриковой втулки 6, подшипников 7 и бандажа 8 с плоской площадкой 9, катковые опоры 10, соединяющие их тяги I1, пару Г-образных рычагов,раз:вернутых на;. .180 один относительно другого, связанных с тягой вертикальными плечами 12 и имеющих горизонтальные плечи 13, несущие катковые опоры. Приводной вал установлен на подшипниках 14 в корпусах 15 и муфтами 16 связан с приводом (не показан). На концевых участках секций подвижных реек предусмотрены кронштейны 17, опиракициеся на катковые опоры 10 рычагов. Загрузка холодильника осуществляется с помощью подводящего рольгаита и сталкивателя проката. Плечи Г-образных рычагов, расположенных у приводного вала, разнесены на величину расстояния между эксцентриками, связанными с противоположными секциями подвижных реек. Холодильник работает следую1цим образом. Прокат, поступающий по рольганту смещается толкателем на поле холодильника в зону секции подвижных реек 2. При вращении вала 5 и закрепленных на нем эксцентриковых втулок 6 бандажи 8 совершают круговое плосйопараллельное движение и их нижние плоские площадки 9 взаимодействуют с Катковыми опорами 10 Г-образных рычагов, расположенных у приводного вала, которые через - тяги 11 передают качательиое движение вертикальным 12 и горизонтальным 13 Г-образных рычагов, расположенным по концам секций подвижных реек. Таким образом бандажи эксцентриковых узлов, связанных с концами секций подвижных реек, сообщают им возвратно-поступательное движение по круговой траектории. При этом рыаги с Катковыми опорами, располоенные под противоположными концами

секций, совершают синхронное движение, поддерживая, их.

При движении по круговой траектории секций подвижных реек осуществляется последовательная перекладка проката по неподвижным рейкам 1 вдол холодильника. Под действием силы тяжести секций подвижных реек и находящегося на них проката рычаги с опорными роликами, поддерживающие концы секций, стремятся повернуть,ся вниз и через тяги поворачивают рычаги, расположенные у приводного вала, прижимая их опорные катки к нижним поверхностями бандажей эксцентриков. При этом тяги, соединяют щие пару Г-образньК рычагов, работают только на растяжение.

Перемещение всей массы проката вдоль холодильника осуществляется последовательно, т.е. в каждую половину цикла перемещается половина массы проката, при этом массы обеих секций подвижных реек взаимно уравновешены. Таким образом, мощHoctb привода снижается более:, чем в два раза по сравнению с известной схемой холодильников, осуществляющих одновременное перемещение всего охлаждаемого проката в течении половины цикла. Кроме того,загрузка привода становится равномерной в течении всего цикла.

Благодаря тому, что катковые опоры установлены на горизонтальных кон.цах двуплечих поворотных рычагов, достигается упрощение конструкции, исключение наклонных направляющих, открытых сверху и подверженных воздей.ствию опадающей окалины. Тяги, соединяющие плечи Г-образных рычагов работают только на растяжение, следовательно, их размеры и масса могут быть существенно уменьшенными по сравнению с тягами, работающими на сжатие, которые должны обладать необ ходимой устойчивостью при их значительной {до 5-6 м)длине. Тяги, соединяющие Г-образные рычаги, расположены в верхней части холодильника под опорными балками секций, благодаря этому облегчается доступ к механизмам для их обслуживания. При стационарном положении осей поворо-,. та рычагов упрощаются условия цент-. рализованный смазки шарниров.

Возвратно-поступательное движение секций подвижных реек в предлагаемом

устройстве осуществляется с помощью только двух эксцентриковых узлов, жестко связанных с секциями, при этом отпадает необходимость в третьем эксцентрике. Опорные площадки секций и бандажей эксцентриков расположены над Катковыми опорами, благодаря чему исключено их засорение окалиной. Кроме того, катковые опоры при работе холодильника совершают лишь часть оборота, поэтому в случае износа какой-либо части их обода достаточно лишь повернуть каток на требуемый угол и обеспечить контакт с опорной площадкой неизношенной поверхности.

При установившемся режиме работы холодильника, т.е. в случае его полно.го заполнения прокатом, поперечные нагрузки на приводной вал взаимно компенсируют ся.

На фиг. 5 и 6 указаны величины и направления действующих нагрузок, где G - часть массы охлаждаемого проката, приходящаяся на каждую опору секции подвижных реек; G j. АГ G часть массы секций подвижных реек, проходящаяся на каждую опору.

Как видно из фиг. 6, поперечные нагрузки на приводной вал взаимно уравновешиваются, поэтому вал работает в основном на кручение, в результате чего его сечение и масса могут быть уменьшены.

Таким образом, уменьшение массы предлагаемого устройства по сравнению с известным достигается путем уменьшения сечений и массы приводного вала, тяг, уменьшения размеров опорных катков, исключения группы эксцентриков на приводном валу.

Упрощаются условия эксплуатации и обслуживания узлов холодильника, улучшаются условия смазки шарнирных соединений, -упрощаются конструкция устройства и фундамента и условия уборки окалины.

За базовый объект принят техпроект реечного холодильника, разработанный для стана 500. Базовое устройство содержит неподвижные рейки и две последовательно расположенные секции подвижных реек.

Привод возвратно-поступательного .движения подвижных реек осуществляется валами с установленными J них эксцентриками и имеющими синхронный привод вращения.

На центральном валу, расположенном в. .зоне стыка секций реек установлены две группы эксцентриковых узлов, развернутых один относительно другого на 180 и жестко связанных соответственно с концами секций. Два крайних вала снабжены также эксцентриковы14и узлами, на которые опираются противоположные концы секций подвижных реек.

Каждый вал приводится во вращение двумя глобоидными редукторами, расположенными на его концах.

Редукторы с каждой стороны холодильника жестко соединены между собой и с электродвигателем.

Недостатком базового объекта являются увеличенная масса, а также сложность конструкции, обусловленные наличием трех эксцентриковых валов, шести тлобоидных редукторов и необходимостью синхронизации вращ ния валов. В связи со значительной длиной валов неизбежно рассогласо- ванне их вращения и следовательно сбивка шага транспортировки проката

В предлагаемом устройстве привод перемещения секций подвижных реек осуществляется с помощью только оД ного вала с двумя группами эксцент.риковых узлов, развернутых на 180 и жестко соединенных с концами секций в зоне их стыка. Противоположные концы секций опираются на катковые опоры, установленные на поворотных Г-образных рычагах, соединенных тягами с аналогичными рычагами, катки которых взаимодействуют с нижними поверхностями эксцентриковых узлов.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом являются упрощение конструкции, уменьшение массы и повышение эксплуатационной надежности, упрощение монгтажа и наладки.

Предлагаемое устройство по параметрам аналогично базовому холодильнику. Уменьшение массы достигается за счет исключения громоздких приводных валов с эксцентриками и редукторов.

1.ХОЛОДИЛЬНИК ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащий неподвижные рейки, две последовательно расположенные. секции подвижных реек, их привод, имеющий приводной вал с эксцентриками. развернутыми один относительного другого на 180 ,катковые опоры,установленные попарно по обе стороны от приводного вала,и соединяющие их тяги, отл и чающийся тем,что,с целью упрощения конструкции, уменьшения массы и повьпиения эксплуатационной надежности,он снабжен парами Г-образных рычагов,развернутых на 180 одинотносительно другого,на горизонтальных плечах которых установлены катковые опоры, а вертикальные плечи соединены с тягами, причем одна катковая опора каждой пары рычагов установлена с возможностью взаимодействия с i концом подвижной рейки одной секции, а другая - с подвижной рейкой дру(Л гой секции через ее эксцентрик. 2„ Холодильник по п.1, отличающийся тем, что каждый эксцентрик выполнен в виде эксцентриковой втулки и обхватывающего её через подшипник бандажа, на котором выполнена горизонтальная площадка, ю ю расположенная снизу и в контакте с Катковой опорой. :АЭ ;о о

Ябитенае проката

.я

Фиг.2