Устройство для уравновешивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов Советский патент 1992 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для уравновешивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов.

Известно устройство для уравновешивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов, включающее шпиндельный стул и траверсы с подшипниками для шпинделей, опирающиеся на пружины, подвешенные на болтах к шпиндельному стулу.

Недостатками устройства являются просадка пружин при эксплуатации и быстрый выход их из строя, что вызывает нарушение уравновешивания шпинделей, ухудшение условий эксплуатации оборудования главной линии и снижение его надежности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уравновешивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов, включающее шпиндельный стул и установленные на нем гидроцилиндры уравновешивания, на которые опираются корпусы подшипников верхнего и нижнего шпинделей.

Недостатком известного устройства является низкая его надежность, вызываемая быстрым разрушением уплотнений гидроцилиндров уравновешивания верхнего шпинделя вследствие невозможности обеспечения синхронизации срабатывания их плунжеров при подаче давления жидкости в гидроцилиндры. Это обусловлено тем, что плунжера в процессе эксплуатации изнашиваются неравномерно и невозможно обеспечить равномерное зажатие уплотнений обоих гидроцилиндров грундбуксами, В результате скорости перемещения (подъема) плунжеров оказываются различными и зачастую срабатывает вначале один плунжер, а затем - другой. При этом возникает неиз - бежный перекос (разворот) корпуса под

W

ы

00

шипника на верхнем шпинделе относительно горизонтального положения, вызывающий перекос плунжеров относительно гидроцилиндров, быстрое разрушение уплотнений и выход из строя гидроцилинд- ров. Это ведет к недоуравновешиванию верхнего шпинделя, расцентровке его шарнира отноистельно оси рабочего валка, радиальным биениям валка в процессе прокатки, поломкам приводных хвостовиков рабочих валков, снижению надежности шпинделей и другого оборудования главной линии, а также снижению качества проката из-за появления периодической продольной разнотолщинности, вызываемой ради- альными биениями верхнего рабочего валка. Этот недостаток на непрерывных станах может усугубляться односторонним моментом трения в подшипнике уравновешивания верхнего шпинделя, на- правленным в сторону перекоса корпуса подшипника из-за несинхронного срабатывания плунжеров гидроцилиндров.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для уравнове- шивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов.

Устройство снабжено синхронизатором с опорами, связанным в средней части с корпусом подшипника верхнего шпинде- ля, при этом опоры смонтированы на шпиндельном стуле по обе стороны от продольной оси шпинделя, а концы синхронизатора установлены во взаимодействии с этими опорами и подпружинены.

На чертеже изображено устройство для уравновешивания шпинделей, поперечный разрез.

Устройство включает шпиндельный стул 1, на котором установлены гидроци- линдр 2 для уравновешивания нижнего шпинделя 3 и гидроцилиндры 4 и 5 для уравновешивания верхнего шпинделя 6. Гидроцилиндр 2 смонтирован в траверсе 7, подвешенной на тягах через траверсу 8 к шпиндельному стулу, На штоки гидроцилиндров опираются корпуса 9 и 10 подшипников 11 и 12 верхнего и нижнего шпинделей.

Устройство для уравновешивания шпинделей снабжено синхронизатором 13 с опорами 14 и 15. Синхронизатор в средней части жестко связан с корпусом 9 подшипника 11 верхнего шпинделя. Опоры 14 и 15 смонтированы на шпиндельном стуле 1 по обе стороны от продольной оси шпинделя. Концы синхронизатора установлены с возможностью взаимодействия (относительного перемещения) с этими опорами. Опоры выполнены в виде вертикальных стержней,

шарнирно установленных на основании, закрепленном на шпиндельном стуле. Концы синхронизатора подвижно связаны со стержнями и расположены между верхней и нижней пружинами, надетыми на стержни и закрепленными на них с помощью шайбы и гайки., Таким образом, опоры синхронизатора подпружинены и синхронизатор вместе с подшипником может совершать качательное движение относительно верхнего шпинделя. При этом концы синхронизатора перемещаются между пружинами по стержням опор 14 и 15 как по направляющим.

Опоры 14 и 15 могут быть смонтированы на отдельных фундаментных стойках, не связанныхс шпиндельным стулом. При этом принцип работы устройства для уравновешивания шпинделей не изменяется. При недостатке места для установки двух опор 14 и 15, например при установке устройства на действующем прокатном стане, синхронизатор 13 может быть выполнен с одной подпружиненной опорой, установленной на одну сторону от продольной оси шпинделя.

Устройство работает следующим образом,

При подаче давления жидкости в гидроцилиндры 4 и 5 в случае неравномерного износа плунжеров и зажатия их уплотнений грундбуксами, вызывающего различные скорости перемещения плунжеров, синхронизатор 13 не перекашивается (продолжает занимать горизонтальное положение) относительно верхнего шпинделя 6. Это достигается благодаря тому, что нагрузка от веса шпинделя перераспределяется между плунжерами гидроцилиндров 4 и 5 и подпружиненными опорами. Если плунжер одного из гидроцилиндров начинает воздействовать на корпус 9 подшипника 11 раньше другого, нагрузка отвеса шпинделя воспринимается подпружиненной опорой, расположенной со стороны отстающего шпинделя, и синхронизатор и корпус подшипника не перекашиваются. Благодаря этому исключаются перекосы плунжеров относительно гидроцилиндров, уменьшается износ уплотнения и повышается надежность устройства.

Кроме того, благодаря горизонтальному положению синхронизатора несмотря на разновременное приложение усилий от обоих гидроцилиндров после полного их перемещения обеспечивается равномерное распределение усилий между гидроцилиндрами, полное уравновешивание и точное центрирование шарнира шпинделя относительно оси рабочего валка. В результате исключаются радиальные биения шпинделя и рабочего валка, поломки хвостовиков валков, улучшаются условия работы и повышается надежность оборудования главной линии рабочей клети, а также качество прокатываемого металла за счет снижения продольной периодической разнотолщин- ности.

При применении синхронизатора с подпружиненными опорами уменьшается нагрузка на пружины и повышается долговечность опор. Упрощается процесс обслуживания и замены пружин, которая может быть выполнена без остановки прокатного стана, что снижает трудоемкость замены, повышает ремонтопригодность и общую надежность устройства.

При выходе из строя одного из цилиндров 4 или 5 или одной из пружин опор 14 или 15 устройство продолжает выпонять функции уравновешивания шпинделя и не требуется остановка прокатного стана. Замена пружины или гидроцилиндра осуществляется при работе стана или при очередном плановом ремонте. Таким образом, применение предлагаемого устройства способствует также сокращению простоев и повышению производительности прокатного стана.

Если используется синхронизатор с одной подпружиненной опорой, происходит перераспределение усилий между двумя гидроцилиндрами 4 и 5 и опорой синхронизатора и также обеспечивается его горизон- тальное положение, центрирование и

уравновешивание верхнего шпинделя В этом случае при подаче давления жидкости в гидроцилиндры 4 и 5, если отстает плунжер цилиндра, расположенного со стороны

опоры синхронизатора, усилие уравновешивания воспринимается нижней пружиной опоры, если отстает плунжер цилиндра, расположенного по другую сторону от опоры синхронизатора (относительно оси

шпинделя), усилие уравновешивания воспринимается верхней пружиной опоры.

Таким образом, устройство для уравновешивания шпинделей рабочих клетей прокатных станов обеспечивает повышение

надежности устройства оборудования главной линии, производительности прокатного стана и качества прокатываемого металла. Формула изобретения Устройство для уравновешивания

шпинделей рабочих клетей прокатных станов, включающее шпиндельный стул, установленные на нем гидроцилиндры уравновешивания корпусов подшипников верхнего и нижнего шпинделей, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено синхронизатором с опорами, жестко связанным в средней части с корпусом подшипника верхнего шпинделя, при этом опоры монтированы на

шпиндельном стуле по обе стороны от поо- дольной оси шпинделя, а концы синхронизатора установлены во взаимодействии с этими опорами и подпружинены.

3 15 15

Существо изобретения: устройство содержит шпиндельный стул, гидроцилиндры уравновешивания, сихрониз.атор с опорами, установленными на шпиндельном стуле по обе стороны от продольной оси шпинделя, Концы синхронизатора подпружинены. 1 ил