Пристрій для прокатки

Реферат: Винахід стосується пристрою (1) для прокатки щонайменше з двома робочими валками (2, 3), встановленими в прокатній кліті (6), кожен за допомогою щонайменше однієї подушки робочого валка, причому щонайменше один з робочих валків (2, 3) встановлюється в прокатній кліті (6) з можливістю регулювання бажаного зазору (7) між валками відносно іншого робочого валка (2, 3), зокрема у вертикальному напрямку. При цьому є засоби (8) аксіального переміщення, за допомогою яких один робочий валок (2, 3) може переміщуватися відносно прокатної кліті (6) в своєму аксіальному напрямку, причому засоби (8) аксіального переміщення мають робочий елемент (9), встановлений коаксіально осі (10) переміщуваного робочого валка (2, 3), і причому щонайменше один робочий валок (2, 3) кінематично з'єднаний зі згинальними засобами (11), за допомогою яких до нього може прикладатися згинальний момент. Для економічного забезпечення аксіального переміщення робочих валків при одночасному створенні можливості для додавання до них згинаючого моменту винахід передбачає, щоб подушка (4, 5) робочого валка для сприйняття зусилля, що утворюється згинальними засобами (11), якщо дивитися з боку осі (10) робочого валка (2, 3), мала важелі, (12, 13), що виступають в сторони, а також щоб між елементом (14) згинальних засобів (11), що створює зусилля тиску, зокрема поршнем, і виступаючим важелем (12, 13) подушки (4, 5) робочого валка був встановлений елемент (15) для передачі тиску, переміщуваний, зокрема, у вертикальному напрямку. UA 99776 C2 (12) UA 99776 C2 UA 99776 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується пристрою для прокатки щонайменше з двома робочими валками, встановленими в прокатній кліті, кожен за допомогою щонайменше однієї подушки робочого валка, причому щонайменше один з робочих валків встановлюється в прокатній кліті для регулювання бажаної зони деформації відносно іншого робочого валка, зокрема у вертикальному напрямку, причому є засоби аксіального переміщення, за допомогою яких один робочий валок може переміщуватися відносно прокатної кліті в своєму аксіальному напрямку, причому засоби аксіального переміщення містять робочий елемент, встановлений коаксіально осі переміщуваного робочого валка, і при цьому щонайменше один робочий валок кінематично з'єднаний зі згинальними засобами, за допомогою яких до нього може прикладатися згинальний момент. Пристрій для прокатки такого роду відомий, наприклад, з ЕР 1436104 В1. Розкритий там пристрій для прокатки забезпечений засобами аксіального переміщення, так, що робочий валок може переміщуватися в бажане аксіальне положення вздовж своєї аксіальної протяжності і утримуватися там. Засоби аксіального переміщення, виконані у вигляді гідравлічної циліндропоршневої системи містять поршень, закріплений одним зі своїх кінців на консолі, яка може ковзати в прокатній кліті вгору-вниз у вертикальному напрямку разом з подушкою робочого валка. Крім того, раніше відомий пристрій для прокатки містить згинальні засоби, за допомогою яких до робочого валка може прикладатися згинальний момент. Згинальні засоби містяться між подушкою робочого валка і подушкою сусідніх опорних валків. При незначних рухах нижнього робочого валка у вертикальному напрямку згинальні засоби містяться між подушками нижнього робочого валка і потовщеннями на поперечках прокатної кліті. Таким чином, в конструкції пристроїв для прокатки, раніше відомих з ЕР 1436104 В1, переміщення робочого валка реалізовується за допомогою коаксіально встановленого на подушці робочого валка пристрою аксіального переміщення, який при зміні робочого валка висувається з прокатної кліті разом з комплектом валків. Згинальний пристрій робочого валка виконаний з односторонньою опорою (консольно), при якій верхні подушки робочих валків утримуються в U-подібних виїмках верхніх подушок опорних валків за допомогою згинальних і балансерних циліндрів. При цьому згинальні циліндри можуть бути встановлені в подушках робочих валків або альтернативно в подушках опорних валків. Вигідним в цій конструкції є те, що завдяки консольній конструкції верхніх робочих валків можливий великий підйом валка (наприклад, до 1200 мм). Це дозволяє прокочувати в такій прокатній кліті високі блоки. Крім того, механізми переміщення і згинальні пристрої робочих валків при зміні комплектів валків можуть висуватися з прокатної кліті і обслуговуватися за межами прокатної кліті. Завдяки цьому відпадають простої встановлення для обслуговування цього пристрою. Завдяки коаксіальному розташуванню на комплектах валків, аксіальні механізми переміщення не піддаються перекидальним моментам, які звичайно повинні враховуватися в системах механізмів переміщення, стаціонарно встановлених в прокатній кліті. Це позитивно позначається на розмірах механізмів переміщення, оскільки великих зусиль для переміщення не потрібно. Між тим недоліком цієї конструкції є те, що під час аксіального переміщення робочих валків верхній комплект робочих валків переміщується за допомогою підданих балансувальному тиску згинальних циліндрів верхніх подушок опорних валків. Виникаючі при цьому сили тертя створюють перекидальні моменти, які можуть викликати перекіс подушок опорних валків. Тому при миттєвому навантаженні на кліть у вигляді зусилля прокатки (поштовху при пуску) услід за переміщенням робочого валка не можна виключити, що в опорі опорних валків - в підшипниках рідинного тертя - станеться локальне дотикання втулки підшипника ковзання зі втулкою цапфи, що може привести до пошкодження підшипників в результаті стиснення кромки, тобто, до того, що у випадку підшипників кочення окремі серії підшипників піддаються надмірному навантаженню. Відомі також згинальні пристрої, сконструйовані по типу "згинального кожуха". При цьому мова йде про згинальну систему робочого валка, при якій гідравлічні блоки забезпечені так званими "згинальними кожухами", що є хорошими напрямними для подушок робочих валків в прокатній кліті навіть при великій висоті підйому валка і одночасно такими, що забезпечують переміщення відповідного робочого валка. Пристрій аксіального переміщення робочих валків закріплений на одній з обох станин прокатної кліті. При цьому кожній бічній опорній деталі ("вушку для переміщення") відповідних подушок робочих валків доданий блок переміщуючих циліндрів. У цих блоках циліндрів подушки робочих валків встановлені з можливістю переміщення у вертикальному напрямку. 1 UA 99776 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перевага цієї конструкції полягає в тому, що реалізовуються висоти підйому валка приблизно до 550 мм. Крім того, при переміщенні робочих валків з використанням "згинального кожуха" на опори опорних валків не діють ніякі моменти. Крім того, перевага полягає в тому, що немає ніякої необхідності в додатковому приєднанні шлангів для середовищ, оскільки згинальний пристрій і механізми переміщення можуть бути забезпечені фіксованими трубопроводами. Однак у цієї концепції є той недолік, що через встановлення згинального пристрою на стояках станини зовні, а також через вимогу, щоб зусилля, що виникають в процесі прокатки, сприймалися механізмом переміщення навіть при високому підйомі валка, потрібне виступаюче і тим самим важке, і таке, що дорого коштує, виконання механізму переміщення. Тому в основу винаходу покладена задача створення пристрою для прокатки вищевказаного типу, позбавленого недоліку конструкції, показаної раніше, і що використовує переваги рішення, яке обговорювалося під кінець. Таким чином, необхідно уникнути великої ваги при рішенні, що обговорювалося під кінець, і досягти більш економічної конструкції. При цьому повинен бути реалізований високий підйом валка. Ця задача згідно з винаходом вирішується за рахунок того, що подушка робочого валка для сприйняття зусилля, що утворюється згинальними засобами, якщо дивитися з боку осі робочого валка, має важелі, що виступають в сторони, причому між елементом згинальних засобів, що створює зусилля тиску, зокрема поршнем, і виступаючим важелем подушки робочого валка встановлений елемент для передачі тиску, що переміщується відносно прокатної кліті, зокрема, у вертикальному напрямку. Засоби аксіального переміщення, переважно, виконані у вигляді циліндропоршневого блока. Робочий елемент засобів аксіального переміщення, переважно, виконаний у вигляді поршня, причому поршень одним з своїх аксіальних кінців закріплений на кронштейні, встановленому на прокатній кліті в напрямній, зокрема, напрямній ковзання, з можливістю поступального руху. При цьому елемент згинальних засобів, що створює зусилля тиску, і виступаючий важіль подушки робочого валка, переважно, позиціонований таким чином, що середня вісь елемента, що створює зусилля тиску, перерізає виступаючий важіль. Між елементом згинальних засобів, що створює зусилля тиску, і елементом для передачі тиску і/або між елементом для передачі тиску і виступаючим важелем подушки робочого валка, переважно, розташована поверхня ковзання. Згинальні засоби, переважно, встановлені в блоці, жорстко закріпленому на прокатній кліті, а елемент для передачі тиску встановлений при цьому за допомогою напрямної, зокрема, вертикальної складової. Елемент для передачі тиску виконаний в горизонтальному розрізі, переважно, U-подібним і щонайменше частково з трьох сторін оточує блок. Елемент для передачі тиску виконаний у вертикальному розрізі перпендикулярно осі робочого валка, переважно, L-подібним і щонайменше частково оточує блок з його верхньої сторони. Елемент для передачі тиску за допомогою напрямної, зокрема, вертикальної напрямної, може бути встановлений на прокатній кліті. Між блоком і елементом для передачі тиску можуть бути встановлені утримуючі засоби, що утримують елемент для передачі тиску в горизонтальному напрямку нерухомим відносно робочого валка на блоці. Згідно з винаходом виходить, що в дію приходить механізм аксіального переміщення, встановлений коаксіально осі робочого валка. Між тим згинальний пристрій, що вступає в дію одночасно, конструктивно виконаний у вигляді "згинального кожуха". Завдяки значно меншій вазі, а також технологічно більш простим компонентам механізму переміщення, мають місце менші витрати виробництва. Завдяки застосуванню згинального пристрою при переміщенні робочих валків на опори опорних валків не діють ніякі моменти. На кресленні зображений приклад виконання винаходу, при цьому показано: фіг. 1 - зображений пристрій для прокатки в перспективі, фіг. 2 - вигляд спереду пристрою для прокатки за фіг. 1 в перерізі по лінії А-А на фіг. 3, фіг. 3 - вигляд зверху пристрою для прокатки в перерізі В - В за фіг. 2 і фіг. 4 - згинальні засоби пристрою для прокатки в перерізі С - С за фіг. 3. На фігурах показаний пристрій 1 для прокатки, у якого два робочих валка 2 і 3 встановлені, відповідно, в подушках 4 і 5 робочих валків, розташовані в прокатній кліті 6. Для регулювання зазору 7 між робочими валками 2 і 3 передбачено, щоб верхня подушка 5 робочого валка виконувалася з можливістю регулювання у вертикальному напрямку; тобто, вона може переміщуватися у вертикальному напрямку відносно прокатної кліті 6. Робочі валки 2, 3 спираються, відповідно, на опорні валки 24 і 25, причому вони встановлені у відповідних подушках 26 і 27 опорних валків. Отже, показаний пристрій 1 для прокатки 2 UA 99776 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 загалом має чотири валки. Потрібно помітити, що він може мати і додаткові валки, а саме, проміжні валки, встановлені між робочими валками 2, 3 і опорними валками 24, 25. Для додавання до робочих валків 2, 3 згинаючого моменту передбачені згинальні засоби 11. Як, зокрема, можна побачити на фіг. 3, згинальні засоби 11 встановлені на обох кінцевих ділянках робочих валків 2, 3 а, проте, як на вході, так і на виході, прокатної кліті 6 (див. в зв'язку з цим фіг. 2). Таким чином, загалом передбачені чотири згинальних засоби. Згинальні засоби 11 мають блок 20, жорстко закріплений на прокатній кліті 6, як цей, зокрема, можна побачити на фіг. 2. Блок 20 містить циліндричні отвори, в яких встановлені елементи 14, що утворюють зусилля тиску, тобто, поршні, які піддаються гідравлічному навантаженню. При цьому поршні 14 мають середню вісь 18, що проходить у вертикальному напрямку. Крім того, на фіг. 2 можна побачити, що кожна подушка 4, 5 робочого валка має виступаючі важелі 12 і 13, встановлені по сторонах від осі 10 робочих валків 2, 3. Виступаючі важелі 12, 13 спрямовані в сторону від робочого валка 2, 3, назовні, і заходять за поршні 14, а саме, за їх середню лінію 18. Між згинальними елементами 11 і, зокрема, їх поршнями 14, і виступаючими важелями 12, 13 подушок 4, 5 робочих валків 4, 5 встановлений елемент 15 для передачі тиску. Останній виконаний з двома поверхнями 19 і 28 ковзання, що забезпечують хороші умови для ковзання між поршнями 14 і елементом 15 для передачі тиску, з одного боку, і між елементом 15 для передачі тиску і виступаючим важелем 12, 13, з іншою. Як, крім того, відомо, поршні 14 і виступаючий важіль 12, 13 позиціоновані таким чином, що середня вісь 18 поршня перерізає виступаючий важіль 12, 13. При цьому досягається оптимальна передача зусилля від згинального засобу 11 до подушки 4, 5 робочого валка. Елемент 15 для передачі тиску встановлений на блоці 20 за допомогою вертикальної напрямної і таким чином може переміщуватися у вертикальному напрямку відносно блока 20 і тим самим відносно прокатної кліті 6. Аналогічним чином передбачені інші вертикальні напрямні, які спрямовують елемент 15 для передачі тиску у верхній зоні прокатної кліті 6, а саме, поперечину елемента 15 для передачі тиску. Елемент 15 для передачі тиску виконаний зі "згинальним кожухом". Це означає, що на горизонтальній ділянці він виконаний U-подібним і він оточує блок 20 щонайменше частково з трьох сторін, як це найкраще видно на фіг. 3. Тим часом з фіг. 2 слідує, що елемент 15 для передачі тиску виконаний у вертикальному розрізі перпендикулярно осі 10 робочого валка Lподібним і оточує блок 20 в його верхній частині щонайменше частково. Обома своїми сторонами (див. фіг. 3) елемент 15 для передачі тиску встановлений з можливістю стійкого ковзання по вертикалі під дією аксіальних зсувних зусиль. Додатково він спирається на торцеву поверхню блока 20, повернуту до робочого валка 2, і завдяки цьому може сприймати великі горизонтальні зусилля, які на вході можуть бути спрямовані проти напрямку прокатки, а на виході - у напрямку прокатки. Як можна побачити, крім цього, елемент 15 для передачі тиску у напрямку прокатки або проти напрямку прокатки забезпечений додатковими поверхнями ковзання, що знаходяться на його сторонах, за допомогою яких може здійснюватися опирання на бічні поверхні прокатної кліті 6, повернуті до робочого валка 2. Щоб елемент 15 передачі тиску при знятому робочому валку 2, 3 залишався на місці і не випадав з прокатної кліті 6 або з блока 20 передбачені утримуючі засоби 23 (див. фіг. 3). Утримуючі засоби 23 перешкоджають переміщенню елемента 15 для передачі тиску в напрямку осі 10 валка. Крім того, видно, що засоби 8 аксіального переміщення існують для аксіального встановлення робочих валків 2, 3. На фіг. 4 видно, що нарівні з елементами 14 (поршнями) згинального засобу 11, що утворюють зусилля тиску в напрямку вгору і діють на верхню подушку 5 робочого валка, передбачені інші елементи 30, що утворюють зусилля тиску, спрямоване вниз, і впливають на нижню подушку 4 робочого валка із згинаючим зусиллям. Таким чином, в порядку резюме можна указати, що механізми переміщення робочих валків є гідравлічними циліндропоршневими блоками, встановленими на подушках робочих валків з боку обслуговування. При цьому поршень поршневого блока з'єднаний з кронштейнами, що спрямовуються у відповідних подушках. Блокування, встановлені із зовнішньої сторони обох поперечок станини прокатної кліті з боку обслуговування, перешкоджають під час прокатного виробництва горизонтальному руху кронштейнів, а тим самим і аксіальним рухам поршня. Шляхом здійснення тиску з боку поршня або штоку циліндропоршневого блока реалізовується аксіальне переміщення робочих валків, змонтованих в подушках. 3 UA 99776 C2 5 10 15 20 25 30 35 Згинальний пристрій характеризується гідравлічними блоками зі "згинальними кожухами", що забезпечують хороші напрямні для подушок робочих валків в прокатній кліті навіть при високому підйомі валка і одночасне переміщення відповідного робочого валка з метою зміни профілю матеріалу, що прокатується через зону деформації за допомогою механізму переміщення. Перелік позицій 1 пристрій для прокатки 2 робочий валок 3 робочий валок 4 подушка робочого валка 5 подушка робочого валка 6 прокатна кліть 7 зазор між валкам 8 засіб аксіального переміщення 9 робочий елемент 10 вісь робочого валка 11 згинальний засіб 12 важіль 13 важіль 14 елемент, що створює зусилля 15 елемент для передачі тиску 16 кронштейн 17 напрямна 18 середня вісь елемента, що створює зусилля тиску 19 поверхня ковзання 20 блок 21 напрямна 22 напрямна 23 утримуючий засіб 24 опорний валок 25 опорний валок 26 подушка опорного валка 27 подушка опорного валка 28 поверхня ковзання 29 вертикальна напрямна 30 елемент, що створює зусилля тиску ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Пристрій (1) для прокатки щонайменше з двома робочими валками (2, 3), встановленими в прокатній кліті (6), кожен за допомогою щонайменше однієї подушки робочого валка (4, 5), причому щонайменше один із робочих валків (2, 3) встановлений в прокатній кліті (6) з можливістю регулювання бажаного зазору (7) між валками відносно іншого робочого валка (2, 3), зокрема у вертикальному напрямку, причому щонайменше один робочий валок (2, 3) кінематично з'єднаний зі згинальними засобами (11), за допомогою яких до нього може прикладатися згинальний момент, причому подушка (4, 5) робочого валка для сприйняття зусилля, що утворюється згинальними засобами (11), якщо дивитися з боку осі (10) робочого валка (2, 3), має важелі, (12, 13), що виступають в сторони, причому між елементом (14) згинальних засобів (11), що утворює зусилля тиску, зокрема поршнем, і виступаючим важелем (12, 13) подушки (4, 5) робочого валка встановлений елемент (15) для передачі тиску, переміщуваний відносно прокатної кліті (6), зокрема, у вертикальному напрямку, при цьому передбачені засоби (8) аксіального переміщення, виконані у вигляді гідравлічного циліндропоршневого блока, який відрізняється тим, що засоби (8) аксіального переміщення з робочим елементом (9) у вигляді поршня встановлені коаксіально осі (10) переміщуваного робочого валка (2, 3), а робочий елемент (9) одним з своїх аксіальних кінців закріплений на кронштейні (16), встановленому на прокатній кліті (6) в напрямній (17), зокрема в напрямній ковзання, з можливістю переміщення. 2. Пристрій для прокатки за п. 1, який відрізняється тим, що елемент (14) згинальних засобів (11), що створює зусилля тиску, і виступаючий важіль (12, 13) подушки (4, 5) робочого валка 4 UA 99776 C2 5 10 15 20 позиціоновані таким чином, що середня вісь (18) елемента (14), що створює зусилля тиску, перетинає виступаючий важіль (12, 13). 3. Пристрій для прокатки за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що між елементом (14) згинальних засобів (11), що створює зусилля тиску, і елементом (15) для передачі тиску і/або між елементом (15) для передачі тиску і виступаючим важелем (12, 13) подушки (4, 5) робочого валка розташована поверхня (19) ковзання. 4. Пристрій для прокатки за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що згинальні засоби (11) встановлені в блоці (20), жорстко закріпленому на прокатній кліті (6), а елемент (15) для передачі тиску встановлений за допомогою напрямної (21), зокрема вертикальної напрямної. 5. Пристрій для прокатки за п. 4, який відрізняється тим, що елемент (15) для передачі тиску виконаний в горизонтальному розрізі U-подібним і щонайменше частково з трьох сторін оточує блок (20). 6. Пристрій для прокатки за п. 4 або п. 5, який відрізняється тим, що елемент (15) для передачі тиску виконаний у вертикальному розрізі перпендикулярно осі (10) робочого валка (2, 3) Lподібним і щонайменше частково оточує блок (20) з його верхньої сторони. 7. Пристрій для прокатки за будь-яким із пп. 4-6, який відрізняється тим, що елемент (15) для передачі тиску за допомогою напрямної (22), зокрема вертикальної напрямної, встановлений на прокатній кліті (6). 8. Пристрій для прокатки за будь-яким із пп. 4-7, який відрізняється тим, що між блоком (20) і елементом (15) для передачі тиску встановлені утримуючі засоби (23), що утримують елемент (15) для передачі тиску в горизонтальному напрямку нерухомим відносно робочого валка (2, 3) на блоці (20). 5 UA 99776 C2 6 UA 99776 C2 7 UA 99776 C2 8 UA 99776 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9