Гідромеханічний натискний пристрій прокатної кліті

Винахід відноситься до прокатного виробництва і може бути використай в клітях станів гарячої і холодної прокатки для регулювання міжвалкового зазору. Відомий гідромеханічний натискний пристрій (кр. HAF.WB1.22223-M2000/ ZSZ-000 фірми VA1, додається), що складається з гідроциліндра, розташованого між п'ятою натискного гвинта і подушкою верхнього валка, і включає плунжер гідроциліндра, який закріплений на натискному гвинті, корпус гідроциліндра, який має можливість переміщатися щодо плунжера під впливом робочої рідини, а також два датчики лінійних переміщень діаметрально розташованих зовні корпуса гідроциліндра і закріплених одним кінцем на корпусі гідроциліндра (див. кр. HAF.WB1.22223-M2000/ ZSZ-000 лист 3, розріз F-F), а іншим кінцем на шайбі, яка закріплена на плунжері і взаємодіє з натискним гвинтом. Недоліки відомого натискного пристрою: зовнішнє розташування датчиків лінійного переміщення вносить у вимір ходу натискного гідроциліндра погрішності через перекоси корпуса гідроциліндра щодо плунжера; температурні спотворювання, зв'язані з розташуванням датчиків у зоні високих температур і агресивного зовнішнього середовища. Як прототип обраний гідромеханічний натискний пристрій фірми KELK (каталог фірми KELK SENSORS FOR ROLLING MILLS, розд.5, с.7, 1995р., Канада, додається) утримуючий приводний натискний гвинт із гайкою, яка закріплена в станині кліті, гідроциліндр натискного пристрою, корпус якого спирається на подушку валка, а плунжер закріплений на натискному гвинті і взаємодіє з ним через сферичний підп'ятник, датчик лінійного переміщення, убудований та ущільнений у корпусі гідроциліндра. Датчик має корпус з вимірювальним елементом, який розташований усередині корпуса циліндра по його осі, та магнітний блок, закріплений на плунжері. При переміщенні магнітного блоку разом із плунжером щодо вимірювального елемента по зміні електромагнітних характеристик у ланцюзі датчика визначають величину лінійного переміщення плунжера щодо корпуса. У прототипі усунуті деякі недоліки, властиві попередній конструкції гідромеханічного натискного пристрою, а саме: розташування датчика лінійних переміщень по осі гідроциліндра дозволило використовувати для вимірів один датчик і виключити погрішності вимірів від перекосів корпуса і плунжера; розміщення датчика усередині гідроциліндра натискного пристрою дозволило виключити вплив на показання високих температур і агресивних середовищ, що підвищило його точність. Однак така конструкція датчика лінійного переміщення викликає збільшення висоти плунжера, а, отже, і збільшення висоти всього гідромеханічного натискного пристрою, що робить таку конструкцію непридатною для використання в умовах, коли простір між поперечкою станини і подушкою верхнього валка обмежений по висоті, а саме при реконструкції і модернізації існуючих прокатних клітей. При реконструкції клітей з електромеханічним механізмом установки валків, для розміщення гідроциліндра натискного пристрою між подушками верхнього валка і натискним гвинтом існує обмежений простір, тому виникає проблема розміщення датчика лінійного переміщення по осі гідроциліндра, тому що найчастіше датчик по довжині перевищує висоту гідроциліндра. В основу винаходу поставлено завдання розширення галузі застосування гідромеханічного натискного пристрою з убудованим датчиком лінійних переміщень при реконструкції існуючих прокатних клітей. Це завдання вирішується за рахунок технічного результату, що складається в зменшенні габаритів гідромеханічного натискного пристрою з убудованим датчиком лінійних переміщень для контролю настроювання міжвалкового зазору. Для досягнення вищевказаного результату в гідромеханічному натискному пристрої прокатної кліті, що включає приводний натискний гвинт із гайкою, встановленою в станині кліті, сферичний підп'ятник і натискний гідроциліндр, корпус якого спирається на подушку верхнього валка, а плунжер розміщений під підп'ятником натискного гвинта і закріплений на натискному гвинті, а також убудований у корпус гідроциліндра по його осі датчик лінійних переміщень, відповідно до винаходу, плунжер гідроциліндра натискного пристрою виконаний із зовнішньою поверхнею ступінчастої форми, який має кільцеве розточення під сферичний підп'ятник, виконаний у виді кільця, при цьому в торці натискного гвинта з боку сферичної опори виконане циліндричне розточення для розміщення меншої ступіні плунжера, у якій розташовується вимірник датчика лінійних переміщень. У результаті порівняльного аналізу пропонованого гідромеханічного натискного пристрою з прототипом встановлено, що вони мають наступні загальні ознаки: приводний натискний гвинт; гайку, яка закріплена в станині кліті; натискний гідроциліндр, установлений під натискним гвинтом; корпус гідроциліндра, який спирається на подушку верхнього валка; плунжер, розміщений під сферичним підп'ятником і закріплений на натискному гвинті; убудований датчик лінійного переміщення, розташований по осі гідроциліндра; а також відмінні ознаки: плунжер має ступінчасту форму; у плунжері зроблене кільцеве розточення для сферичного кільцевого підп'ятника; кільцевий сферичний підп'ятник; натискний гвинт, що має розточення для розміщення меншої ступіні плунжера. Таким чином, запропонований гідромеханічний натискний пристрій має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей, а також нове розміщення їх відносно один одного. Між відмінними ознаками і технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок. Завдяки тому, що плунжер гідроциліндра натискного пристрою виконаний із зовнішньою поверхнею ступінчастої форми, і має кільцеве розточення під сферичний кільцевий підп'ятник, а в натискному гвинті виконане розточення під плунжер, стало можливим розташувати убудований датчик лінійних переміщень в обмеженому просторі гідромеханічного натискного пристрою. Таким чином, передбачувана конструкція дозволяє усунути недолік, зв'язаний з обмеженням використання гідронатискного пристрою з убудованим датчиком лінійних переміщень у клітях з обмеженим простором по висоті між верхньою поперечкою станини і подушками верхнього валка, що дозволяє використовувати її при реконструкції існуючого устаткування. Виключення з вищевказаної сукупності відмінних ознак хоча б одного не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, що заявляється, має винахідницький рівень, тому що пропонована конструкція гідромеханічного натискного пристрою для фахівців явно не випливає з рівня техніки. Технічне рішення, що заявляється, невідомо з рівня техніки і тому воно є новим. Винахід, який заявляється, промислово застосовно, тому що його технологічне і технічне виконання не представляє труднощів. По цьому технічному рішенню виконаний технічний проект для реконструкції клітей № 2-5 стану 810 г. п. Новосибірського металургійного заводу. Таким чином винаходові, що заявляється, може представлятися правова охорона, тому що він є новим, має винахідницький рівень і промислово застосовно, тобто відповідає критеріям винаходу. Винахід пояснюється кресленням, на якому зображено: фіг. - загальний вид гідромеханічного натискного пристрою. Гідромеханічний натискний пристрій (фіг.) складається з приводного натискного гвинта 1 з гайкою 2, що жорстко встановлена у верхній поперечці станини 3, гідронатискного пристрою 4 і датчика лінійних переміщень 5. Нижня частина приводного натискного гвинта 1 має сферичну поверхню А и глухе циліндрично розточення по осі гвинта з боку сферичної опори. Гідронатискний пристрій 4 складається з корпуса гідроциліндра 6, що спирається на подушку 7 валка (на фіг. не показаний), кришки 8, закріпленої на корпусі гідроциліндра 6, а також, ступінчастого плунжера 9, що має глухе розточення для розміщення вимірювального елемента 10 лінійного датчика переміщень 5. У кільцевій канавці ступінчастого плунжера 9 встановлений кільцевий сферичний підп'ятник 11. До нижньої підстави плунжера 9 кріпиться магнітний блок 12 датчика лінійних переміщень 5. Менша ступінь плунжера 9 розміщена в циліндричному розточенні натискного гвинта 1, при цьому вона виконана з меншим діаметром, ніж циліндричне розточення в натискному гвинті 1, а довжина меншої ступіні виконана такою, що при роботі гідромеханічного пристрою забезпечується зазор між плунжером 9 і натискним гвинтом 1. Наявність зазначених зазорів забезпечує можливість самоустановки гідронатискного пристрою 4 щодо натискного гвинта 1 і подушки 7 верхнього валка. Плунжер 9 гідроциліндра 6 прикріплен півкільцями 13 до натискного гвинта 1. Між плунжером 9 і кришкою гідроциліндра 8 утворена порожнина В, а між нижнім торцем плунжера 9 і корпусом гідроциліндра 6 утворена порожнина Г. Гідромеханічний натискний пристрій працює таким чином. Великі переміщення верхнього робочого валка в кліті здійснюються за допомогою механічної частини натискного пристрою переміщенням натискного гвинта 1. Точна установка (0,01-0,02мм) положення робочих валків здійснюється гідравлічним натискним пристроєм 4. При подачі робочої рідини в поршневу порожнину Г, корпус гідроциліндра 6 переміщується щодо плунжера 9 униз, зрушуючи, при цьому, подушки 7 верхніх валків. Внаслідок чого, зменшується міжвалковий зазор. При подачі робочої рідини в штокову порожнину В корпус гідроциліндра 6 переміщується щодо плунжера 9 нагору, тим самим, зрушуються подушки 7 верхніх валків, що веде до збільшення міжвалкового зазору. При переміщенні вимірювального елемента 10 щодо магнітного блоку 12, поле магнітного блоку 12 впливає на магнітне поле вимірювального елемента 10 таким чином, що викликає в ньому сигнал, пропорційний величині переміщення, який перетворюється в електричні імпульси. В усіх випадках при переміщенні вимірювального елемента 10 датчика щодо магнітного блоку 12 відбувається зчитування величини лінійного переміщення. Показання датчика лінійних переміщень 5 використовується в системі автоматичного керування технологічним процесом (САК ТП) прокатки в кліті. Таким чином, використовуючи плунжер гідроциліндра натискного пристрою із зовнішньою поверхнею ступінчастої форми, з розташованому в ньому вимірником датчика лінійних переміщень, стає можливим розширити галузь застосування гідромеханічного натискного пристрою, а саме використовувати його при реконструкції і модернізації існуючих прокатних клітей, що дозволить упровадити на них САК ТП, використання якої забезпечує одержання прокату підвищеної точності.