Приспособление для шлифования валков прокатных станов на месте Советский патент 1935 года по МПК B24B5/16 

Изобретение относится к устройству для шлифования и полирования валков горячего листопрокатного стана. Хорошо известно, что при работе горячего листопрокатного стана по самому характеру работы необходимо периодически полировать валки во избежание образования на их поверхности шероховатостей, ибо в противном случае прокатываемые листы получаются с дефектами. При полировке, валков вручную работу стана приходится приостанавливать для полировки, которая требует несколько минут времени, причем сама полировка должна производиться через каждый час или примерно близкий к часу промежуток времени. Был сделан ряд различных попыток сконструировать приспособление для полировки, применение которого не требовало бы остановки стана (иначе говоря, которое дозволяло бы полировку валков на ходу). Все сконструированные приспособления оказались лишенными практического значения, так как они по своей конструкции либо затрудняли обращение с обрабатываемым материалом (прокатываемыми листами), либо не обладали потребной прочностью, вследствие чего не могли быть использованы на

(296)

протяжении полного рабочего цикла горячего листопрокатного стана.

Одной из целей изобретения является сконструирование такого приспособления для полировки, в котором полирующие части (бруски) были бы расположены со стороны разгрузки стана, предпочтительно по касательной к валкам, с таким расчетом, чтобы эти части не задевали поднимающийся край листа при возвращении его на поверхность верхнего валка.

Другой целью изобретения является создание полировочного приспособления такой конструкции, чтобы механизм, применяемый для перемещения полировальных приспособлений поперек валков и обратно и для удержания этих приспособлений в соприкосновении с валками, был расположен вне станин листопрокатного стана с таким расчетом, чтобы свести до минимума части упомянутых приспособлений, находящиеся между станинами.

Дальнейшей целью изобретения является сконструирование такого приспособления для полирозки, в котором полирующие части поддерживаются стержнями, монтированными для возврйтнопоступательного движения в подшипникак, расположенных в станинах листопрокатного стана или прикреппенных к ним. Прямое и обратное движение стерж ней обусловлено ползуном, попеременное .движение которого осуществляется при помощи особого движущего механизма, автоматически перемещающего ползун сперва в одном направлении, а затем в другом на достаточное расстояние.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку части стана с монтированным на нем приспособлением для полировки валков; фиг. 2 - вид этого приспособления сбоку; фиг. 3-разрез по линии 3-3 на фиг. 1; фиг. 4-разрез по линии 4-4 на фиг. 1; фиг. 5-вертикальный разрез приводного механизма; фиг. 6-боковой вид регулирующих плеч для полировочного приспособления; фиг. 7 - привод для возвратно-поступательного движения стержней и для удержания их: в таком положении, чтобы шлифовальные бруски соприкасались с соответствующими валками; фиг. 8-разрез по линии 8-8 на фиг. 7; фиг. 9-увеличенный вид сбоку (торцевой вид) ползуна, несущего кронштейн, обуславливающий прямолинейное движение стержней; фиг. 10-то же, вид спереди; фиг. 11 - план части одной из приводных цепей; фиг. 12-вертикальный разрез видоизмененного приводного механизма; фиг. 13-разрез по линии /5- 13 на фиг. 12; фиг. 14 - вертикальный разрез части приводного устройства в увеличенном масштабе.

Приспособление состоит из отдельного для каждого валка держателя для шлифовального бруска и стерн ня, на котором держатель жестко монтирован. Этот стержень проходит вдоль валков сквозь подшипники, выходящие за пределы станин. Единственным механизмом, находящимся между станинами, является указанное устройство, состоящее из стержней, держателей и шлифовальных брусков. Стержни соединены с приспособлением, заставляющим шлифовальные бруски прижиматься к валкам, и с приводным механизмом, заключающим в себе попеременно взад и вперед движущийся ползун, к которому прикреплены стержни, благодаря чему они движутся в подшипниках, мбнтированных на станине, заставляя шлифовальные бруски попеременно и непрерывно перемещаться сперва

в одном направлении вдоль валков, затем в противоположном.

Эти стержни и шлифовальные бруски расположены со стороны разгрузки стана по касательной к валкам, причем они отделены от прокатываемых на стане листов настолько, что не препятствуют прокатке листов на валках стана и заворачиванию края листа для очередной операции по прокатке.

Касаясь детальнее чертежа, следует отметить, что на нем изображена лишь часть прокатного стана, ибо изобретение само по себе ни в малейшей степени не связано с конструкцией стана и не относится к ней. Стан состоит из станин 7, /, в которых монтированы вращающиеся верхний валок 2 и нижний валок 3. Каждая станина снабжена отверстием, известным под названием „окошка, в котором расположены подшипники для валков. С внутренней стороны окошка со стороны разгрузки стана расположена крышка 5, удерживающая втулку 6 (фиг. 5). Аналогичная крышка и втулка имеются также на другой станине. В этих втулках монтирован стержень 7, несущий шлифовальный брусок для верхнего валка 2. С внутренней стороны окошка расположена крышка iS, удерживающая втулку 9. Аналогичная крышка и втулка имеются и на другой станине. Во втулке 9 монтирован стержень lOi несущий шлифовальный брусок для нижнего валка 3. Эти -стержни монтированы таким образом, что могут в своих подшипниках совершать вращательное и осевое движения.

К стержню 7 жестко прикреплен держатель 5, в котором укреплен шлифовальный брусок 9 любой формы. На стержне Ю жестко укреплен держатель 77 шлифовального бруска 72. Стержень 7 может эластично поворачиваться в направлении, противоположном движению часовой стрелки (фиг. 3), благодаря чему шлифовальный брусок прижимается к поверхности валка. Стержень W эластично поворачивается по направлению движения часовой стрелки и эластично прижимает шлифовальный брусок 72 к поверхности валка 3. Из фиг. 2 можно видеть, что эти стержни и держатели расположены параллельно валкам. Равным образом стержни, держатели и бруски

в достаточной степени удалены от валков (места нахождения прокатываемых листов). Благодаря этому бруски не задевают передней части прокатываемого листа. Лист проходит совершенно свободно между шлифовальными брусками, причем его конец может быть в обычном порядке приподнят и вновь пущен через верхний валок без соприкосновения с верхним бруском. Вся металлическая пыль и стружка, снимаемые с валков шлифовальными брусками, а также частицы стирающегося бруска, падающие на прокатываемый лист, удаляются прежде, чем он вновь вторично прокатывается через валки. Были сделаны попытки монтировать шлифовальные бруски изнутри стана со стороны заправки прокатываемых листов для того, чтобы бруски не могли задевать листы при повторной прокатке. Однако при таком устройстве стружка и пыль, снимаемые с валков, будут падать на лист как раз во время его прохождения между валками, благодаря чему поверхность прокатного листа окажется шероховатой.

Единственным механизмом для поддержания и приведения в действие шлифовальных брусков, расположенных между станинами, являются стержни. Они выходят за пределы станин. К концу стержня 7, выходящего за станину с правой стороны, жестко прикреплено плечо 13 (фиг. 1, 6). На стержне/ аналогично прикреплено плечо 14. Между этими стержнями расположена промежуточная планка /5, плотно прилегающая к упомянутым плечам. Хомут /б удерживает планку /5 от движения относительно стержней Эти плечи движутся вместе со стержнями и служат для сообщения стержням поворотного движения, благодаря которому шлифовальные бруски соприкасаются с валками. Между плечами находится спиральная пружина 77. Стержень 18 является арретиром, удерживающим пружину, и ограничивает расстояние между плечами. Когда плечо 13 поднято, оно проворачивает стержень 7, вследствие чего шлифовальный брусок 9 соприкасается с валком 2. Одновременно плечо 14 опускается и принуждает шлифовальный брусок 12 прикоснуться к валку 5. При помощи гайки 19 бруски устанавливаются таким образом, что они

лишь слегка прижимаются к валкам и, перемещаясь вдоль валков и обратно, полируют их. Благодаря исключительно легкому соприкосновению брусков с валками бруски, полируя валки в надлежащей желательной степени, не подвергаются значительному износу, вследствие чего они годны для полировки в течение длительного периода времени и не нуждаются в частой замене.

Стержни 7 и /О проходят сквозь станину / с левой стороны стана (как показано на фиг. 1) и сквозь кронштейн 2(,. прикрепленный к ползуну 21 при помощи болтов. Стержни монтированы в этом кронщтейне 20 таким образом, что они. могут вращаться, но лишены возможности перемещаться в осевом направлении. Это достигается устройством особой выемки в стержне, благодаря чему образуются заплечики с обеих сторон ползуна. На конце стержня 7 монтирован хомут 21° (фиг. 2, 7).

К хомуту 21 приварено идущее от него в горизонтальном направлении плечо 22°. Хомут прикреплен к стержню 7 посредством установочного винта. К стержню 10 аналогично весьма прочно при помощи установочного винта прикреплен съемный хомут 23. Хомут 23 снабжен горизонтальным плечом 24 с вертикальным язычком. На этом язычке вращательно монтирован стержень 25 с нарезкой. Этот стержень свободно проходит через плечо 22°. На стержне 25 между плечом 22 и установочной гайкой 27 находится пружина 26. Эта пружина стремится раздвинуть плечи 22 и 24 друг от друга, что приводит стержень 7 во вращательное движение в направлении, противоположном часовой стрелке, и стержень 10-во вращательное движение в направлении движения часовой стрелки, что видно из фиг. 7. Это является вторым устройством, монтированным на рабочем конце стержней, помогающим шлифовальным брускам эластично соприкасаться с валками.

На станине / с левой стороны машины, как видно из фиг. 1, монтирована рама 28 приводного устройства, приводящего в возвратно-поступательное движение ползун. Основание этой рамы снабжено фланцами и прикреплено болта ми 50 к боковой стороне станины (фиг. 2).

в центре этой рамы монтирован цилиндрический направляющий стержень-держатель 5/ (фиг. 4). На нем монтирован ползун 27, могущий свободно перемещаться в продольном направлении. Ползун, как это ясно показано на фиг. 9 и 10, состоит из основной части, снабженной отростком 2/. В ползуне имеются одинаковые углубления 32 и 33 в форме ласточкина хвоста. Углубления 32 доходят до краев ползуна с одной стороны, в то время как углубления 55 аналогично доходят до краев противоположной стороны ползуна. В углублениях 52 монтированы язычки 34, а в углублениях 33, соответственно,-язычки 35. Эти язычки являются частью механизма, обуславливающего прямое и обратное движение ползунов на направляющем стержне 5/. Описанный выше ползун рассматривается с точки зрения пользования им в связи с механизмом, изображенным на фиг. 1 - 11 включительно. На раме 28 монтирован подшипник 36. Сквозь подшипник проходит вал 57, на внутреннем конце которого насажено цепное колесо 39, а на наружном-цепьАэе колесо 56(фиг. 4). На раме 28 монтирована также подвижная пластинка 40, составляющая одно целое с подшипником 4J (фиг. 1, 2). В этом подшипнике монтирован вал 22, на наружном конце которого насажено цепное колесо 43, а на внутреннем - цепное колесо 44. Цепные колеса 59 и 44 связаны цепью 45. Детально цепь 45 показана на фиг. 11. Части 46, 46 пары соединительных звеньев цепи, соединяясь с несколькими звеньями, снабженными колечками, выходят за габарит цепи, образуя два боковых выступа 4 и 48. Эти боковые выступы периодически захватывают язычки 34, 34 в верхней половине ползуна, тем самым заставляя его перемещаться по направляющей 57. На фиг. 4 схематически изображена цепь и показано направление этих выступающих за плоскость цепной передачи боковых выступов. На фиг. 1 боковой выступ показан в момент захвата им язычка, что вызывает движение ползуна влево.

В нижней части рамы 28 монтирован подшипник 49. В этом подшипнике монтирован вал 50, на внутреннем конце которого насажено цепное колесо 57. На наружном нижнем конце рамы 28 монтирована пластина 52 с подшипником, в котором лежит вал 54. На внутреннем конце последнего насажено цепное колесо 55. Цепные колеса 57 и 55 связаны цепью 56, одинаковой по своей конструкции с цепью 45. Цепь 56 также снабжена боковыми выступами, аналогичными выступам 47 и 48. Один избоковых выступов обозначен цифрой 57. Эти боковые выступы служат для захвата язычков 55, что влечет за собою перемещение ползуна в противоположном направлении. На наружном конце вала 54 насажено цепное колесо 55. Цепные колеса 43 и 55 связаны цепью 59. Цепь 59, как видно из фиг. 1, перемещается по цепным колесам в направлении движения часовой стрелки. Яналогично в направлении движения часовой стрелки перемещается по своим цепным колесам и цепь 45. Выступы 47 и 57 так расположены на цепи, что первые из них захватывают ползун и движут его влево; когда же выступы 47 огибают цепное колесо, то благодаря кривизне проходимого ими при обороте пути они отпускают захваченные ими язычки, вследствие чего ползун останавливается. Вскоре после того, как ползун совершенно остановился, выступы 57 вновь захватывают язычки 55, перемещая тем самым ползун к крайнему правому углу рамы. При прохождении этих боковых выступов вокруг цепного колеса 57 они вновь выпускают захваченные ими язычки, что вызывает остановку ползуна, пока язычки не будут захвачены боковыми выступами, вследствие чего ползун переместится в противоположном направлении. Подвижные пластины 40 и 52 поддерживают цепи и 56 в состоянии надлежащего натяжения. К противоположному концу рамы приболчен выступающий за ее пределы направляющий стержень 60. Изображенный на фиг. 4 ползун имеет плоскую поверхность, упирающуюся в этот направляющий стержень (штангу), что удерживает ползун от вращения на стержне 31. На станине 7 выше рамы 28 монтирован редуктор 67 (приспособление для уменьшения скорости). На валу редуктора насажено цепное колесо 62, соединенное цепью 63 с цепным колесом 38. На кожухе редуктора монтирован мотор М, приводящий в движение цепь 64. Мотор

посредством цепи 64 приводит в действие редуктор, который посредство1Ч цепи 63 приводит в движение цепи 45 и 56.

Мотор приводит в движение эти цепи непрерывно во время работы листопрокатного стана, что влечет за собой медленное перемещение ползуна сперва в одном направлении, а затем в противоположном, что в свою очередь вызывает движение полировальных камней, перемещающихся с одного края валков стана до другого. В движении вышеописанного устройства и полировальных камней наступает некоторая пауза (перерыв) при возвратном движении полировальных брусков. Эта пауза наступает в момент соприкосновения полировальных брусков с подшипниками валков.

Из вышеизложенного видно, что устройство для полировки валков сконструировано таким образом, что единственными его частями, расположенными между станинами, являются направляющие держатели и сами полировальные бруски, причем они монтированы таким образом, что достаточно удалены от пути следования прокатываемых на валках стана листов; благодаря такому расположению полировальные бруски не задевают прокатываемых листов ни при первой -прокатке, ни при их последующем возвращении в валки для повторной прокатки.

Механизм, поддерживающий и приводящий в действие полировальные бруски, находится вне плоскости станин и отличается простотой конструкции и прочностью, что делает возможным длительное пользование этим механизмом и не вызывает необходимости частой смены его.

На фиг, 12-14 включительно показана видоизмененная конструкция приводного механизма, которая может быть использована для замены механизма, изображенного в связи с описанием настоящего изобретения на фиг. 1 - 11 включительно. В видоизмененной конструкции направляющие для держателей полировальных брусков и монтировка направляющих и держателей остается прежней, детально описанной выше в связи с подробным описанием основной конструкции. Поэтому ниже будет описываться лищь приводной механизм, в конструкцию

которого внесены изменения. На правой станине 7 стана монтирована рама или станина 64. На этой станине монтированы направляющие стержни 65, 65 и 66, 66. Ползун обозначен цифрой 67. Он снабжен частями, выступающими между парами стержней 65, 65 и 66, 66, благодаря которым он имеет возможность перемещаться в раме 64 вперед и назад. Кронштейн 20, прикрепленный к стержням 7 и 10, приболчен к ползуну, благодаря чему при прямом или обратном движении ползуна аналогичное движение совершают и стержни. В имеющемся в ползуне отверстии 69 монтирована подвижная собачка 68. Шарики 70, 70, расположенные в углублениях ползуна, при помощи пружины 7/ эластично прижимаются к собачке 68. Боковые поверхности собачки 68 снабжены углублениями 72 и 73. Когда собачка перемещается в положение, показанное на фиг. 14, эти щарики попадают в углубления и эластично удерживают собачку в ее приподнятом положении. При перемещении собачки вниз шарики эластично поддаются до тех пор, пока углубления 72 не поровняются с щариками; в этот момент шарики попадут в эти углубления и таким образом будут удерживать собачку в ее крайнем нижнем положении. Верхний конец собачки 68 снабжен язычком 73 , а нижний ее конец-язычком 74. Язычки расположены таким образом, что когда собачка поднята, язычок 73 выступает из ползуна, а язычок 74 входит в этот момент в отверстие ползуна. Когда собачка 6S перемещается в ее нижнее положение, язычок 74 выступает из ползуна, а язычок 73 защелкивается в отверстии ползуна. Последний перемещается взад и вперед при помощи ординарной цепи 75. Эта цепь скользит по цепному колесу 76, насаженному на вал 77, и цепному колесу 78 - на валу 79. На конце вала 77 насажено цепное колесо, приводимое упомянутым мотором. Цепь цепной передачи снабжена, как показано на фиг. 14, боковыми выступами, находящимися на некотором расстоянии друг от друга. Верхняя ветвь цепи 75 проходит непосредственно поверх ползуна. Направляющая пластина 79, защищая цепь от отклонений в сторону, гарантирует перемещение цепи

в горизонтальном направлении. Нижняя ветвь цепи проходит по низу ползуна. Аналогичная направляющей 79 направляющая 80 удерживает нижнюю ветвь цепи от отклонений в сторону и обеспечивает правильное перемещение цепи в горизонтальном направлении. Когда собачка 68 приподнята, язычки 73попадают на путь следования боковых выступов 78 и захватываются их звеньями, вследствие чего ползун, как показано на фиг. 12, перемещается вправо. К верхней стенке 64 рамы прикреплен переставной упор 81, снабженный двумя висячими плечами, лежащими на пути следования язычков 73°. Язычки ударяют плечи выступа 81, что влечет за собою перемещение язычков книзу, объясняемое тем, что поверхности плеч выступа 57, соприкасающиеся с язычками, наклоннные, и равным образом наклонными поверхностями обладают и сами соприкасающиеся с плечами выступа язычки 75. Перемещение язычков в их крайнее нижнее положение выводит ползун из соприкосновения с цепной передачей. Затем ползун останавливается в своем движении по направляющим стержням. Опускание собачки 68 вызывает перемещение язычков 74 на пути следования боковых выступов 78 нижней ветви 75 в цепи. Здесь боковые выступы 78 захватывают ползун и двигают его, как показано на фиг. 12, вправо.

Второй регулируемый выступ 82 соприкасается с язычками 74 и принуждает их переместиться кверху, что выводит ползун из сцепления и ставит язычки 75° вновь в положение, в котором они захватываются звеньями цепи.

Из изложенного ясно, что ползун перемещается взад и вперед при помощи автоматического прерывающего движения механизма, причем для движения нужна лишь одна цепь, и выступающие отростки должны быть расположены с таким расчетом, чтобы они быстро могли направлять ползун при его прямом и обратном движении. Работа полировальных брусков при механизме этой конструкции совершенно аналогична работе брусков при механизме, детально изображенном на фиг. 1 - 11 включительно. Выступ 81 приболчен к верхней стенке рамы при помощи болтов 7°, проходящих сквозь удлиненные

прорезы 57. Таким образом выступ может быть переставляем. Аналогично укреплены и нижние выступы. Следует отметить, что стержни монтированы во втулках на внутренней стороне окошечек станины, вследствие чего нет необходимости спиливать часть станины либо сверлить в ней соответствующее отверстие для беспрепятственного применения на станине полировальных брусков для полировки валков. Листопрокатный стан может быть быстро и легко оборудован устройством для полировки валков без какого-либо ослабления станин и притом без всякого ущерба и помех для нормальной работы стана. Благодаря применению этого полировального устройства, бруски которого медленно и непрерывно перемещаются взад и вперед по валкам во время работы (на ходу) стана, валки содержатся в чистоте, поверхность их остается все время тщательно отполированной, благодаря чему брак при прокатке сводится к минимуму. Полировальные бруски равномерно прижимаются к валкам, что сводит к минимуму их износ, обеспечивая длительную службу. Поскольку механизм, приводящий в действие стержни, расположен вне станин, он не находится на пути следования прокатываемых на стане листов, а также не соприкасается с ними и таким образом не мешает прокатке.

Механизм, приводящий в действие полировальнь1е бруски, чрезвычайно прост по своей конструкции и отличается прочностью, что гарантирует длительную службу, например, бесперебойную работу без смены брусков в течение одного целого цикла операций по прокатке на стане. Таким образом достигается максимальная производительность стана при одновременном улучшении качества прокатки листов и снижении до минимума брака.

Предмет патента.

1. Приспособление для шлифования валков прокатных станов на месте с применением отдельного для каждого валка шлифовального бруска, получающего возвратно-поступательное движение вдоль валка, отличающееся тем, что с целью шлифования валков во врема .работы стана шлифовальные бруски 5, 72 укре-плены на отдельных для каждого стержнях 7, W, установленных параллельно оси валков с возможностью осевого перемещения и связанных с приводным механизмом, расположенным сбоку за пределами валков.

2. Форма выполнения приспособления по п. 1, отличающаяся тем, что приводной механизм,-выполнен в виде ползуна 2/, скользящего по параллельной к оси валков направляющей 31 и снабженного

язычками 34, 35, для попеременного сцепления с выступами 47, 57 двух бесконечных цепей 45, 56.

3. Видоизменение приспособления по п. 2, отличающееся применением в приводном механизме одной цепи 75, попеременно сцепляющейся с концами 73 и 74 установленной в ползуне 67 собачки, попеременно выдвигаемой в одну и в другую сторону под действием неподвижных упоров 81, 82.