Вузол подушок чотирьохвалкової листової кліті

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к оборудованию листовой и полосовой прокатки. Известен узел подушек четырехвалковой клети, содержащий подушки рабочих валков, установленные в расточках подушек опорных валков, рабочие и опорные валки, систему гидравлического уравновешивания рабочих валков (Королев А. А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. М„ Металлургия, 1969, с. 155, рис. 74). Недостатком данной системы уравновешивания верхнего рабочего валка является невозможность регулировать межвалковый зазор и плоскостность полосы вследствие недостаточного давления масла в гидросистеме (5-10Η/мм 2). Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение, рассмотренное в работе Василева Я. Д. и Сафьяна Μ. Μ. Производство полосовой и листовой стали. Киев, "Вища школа", 1975, с. 181, рис. 90). В атом решении узел подушек рабочих и опорных валков клети кварто, содержит подушки рабочих валков, установленные в расточках подушек опорных валков гидравлическое устройство противоизгиба рабочих валков, совмещенное с уравновешивающим устройством, и содержащее плунжеры в подушках рабочих валков и систему подачи масла плунжерам. Недостатком этого узла подушек является наличие в гидравлической системе противоизгиба давления масла, достигающее 28-35 Η/мм , (там же, с. 185), что вызывает необходимость применения более сложных конструкций оборудования гидросистем подачи масла от насоса к плунжерам в подушках рабочих валков, улучшения контакта соединений рабочих органов для предотвращения выхода масла в зазоры. В основу изобретения поставлена задача создать такой узел подушек четырехвалковой листовой клети, в которой новое выполнение конструкции формующи х элементов обеспечивает снижение давления масла в гидросистеме противоизгиба рабочих валков, а следовательно, исключает применение сложных конструкций оборудования гидросистем подачи масла к плунжерам. Решение задачи обеспечивается тем, что в узле подушек рабочих и опорных валков клети кварто, содержащий подушки рабочих и опорных валков и сами валки, гидравлическое устройство противоизгиба рабочих валков, в котором по оси гидравлического плунжера противоизгиба в верхней подушке рабочего валка установлен ползун с конической поверхностью, сопряженный с клиновой опорой в подушке со стороны рабочего валка, а со стороны подушки опорного валка - с опорным цилиндрическим стержнем. Между существующими признаками изобретения и достигаемым техническим результатом имеет следующая причинно-следственная связь. Предлагаемый узел подушек имеет в своем составе клиновой узел, обеспечивающий изгиб рабочих валков в горизонтальной плоскости, которому не препятствуют поверхности опорных валков. По этой причине регулирование профиля образующи х рабочих валков происходит при давлении масла, в гидросистеме, равным 5-10 Н/мм 2, а не при 28-35 Н/мм. На чертеже представлен узел подушек рабочих валков с валками со стороны одной из станин рабочей клети кварто, содержащий верхний 1 и нижний 2 опорные валки, их подушки 3, 4, в проемы которых входят верхняя 5 и нижняя 6 подушки соответствующи х вер хнего 7 и нижнего 8 рабочих валков. Рабочие валки при прокатке полосы 9 опираются на опорные валки. В корпусе нижней подушки установлены гидроустройства противоизгиба рабочих валков с плунжерами 10 и 11. Плунжер 10 в рабочем положении упирается в подушку 5, а плунжер 11, в ползун 12 с конической поверхностью, сопряжённый с клиновой опорой 13 в подушке со стороны рабочего валка, а со стороны подушки опорного валка - с упорным цилиндрическим стержнем 14. Узел подушек работает следующим образом. В первую очередь в прокатную клеть устанавливают опорные валки с их подушками, а после и рабочие валки в сборе с их подушками, которые устанавливают в проемы подушек опорных валков. При этом ползун 12 с цилиндрическим стержнем 14 опущены вниз и стержень опирается своей поверхностью на нижнюю поверхность отверстия в подушке 5. Свободное перемещение стержня 14 обеспечивает беспрепятственный ввод подушки 5 в подушк у 3 опорного валка. Следующей операцией является опускание верхней пары валков при помощи известных нажимных устройств до соприкосновения с нижним рабочим валком. В конце операции все валки находятся в "забое" (соприкасаются друг с другом). Установку необходимого зазора между рабочими валками выполняют путем одновременного подъема нажимных винтов и гидравлического плунжера 10 противоизгиба рабочих валков. При этом рабочие валки прижимаются к соответствующим опорным валкам с силой 2 Q (Q - сила, действующая на один плунжер 10, для двух подушек рабочего валка имеем 2 Q). Для прижатия рабочего к опорному достаточна сила, равная 2 Q=1,2G (G - масса рабочего валка и его подушек: G=4-6 τ). Для воздействия на рабочий валок с целью его противоизгиба в вертикальной плоскости и изгиба в горизонтальной плоскости с целью изменения зазора на его свободных от полосы концевых участках и изменения обжатия на краевых к участкам полосы силу 2 Q увеличивают. Обычно, с целью регулирования межвалкового зазора и плоскостности полосы применяют силу 4 Q=(0,05-0,1)P для четырех плунжеров 10 и 11 (Р - сила прокатки), Если Р=10 МН, что характерно для широкополосовых станов холодной прокатки, то в этом случае 4 Q=(0,05-1,0)MH. Таким образом, под воздействием плунжера 10 верхний рабочий валок прижимается к опорному валку и изгибается в вертикальной плоскости, а под действием автономно работающего плунжера 11 ползун 12 перемещается в вертикальной плоскости до момента зажатия сухаря 14 между вертикальными поверхностями ползуна и подушки опорного валка. При этом на наклонных поверхностях ползуна 12 и клина 13 возникает нормальная сила Qн, горизонтальная составляющая Qr, которой равна где φ -угол наклона поверхности клина, С целью устранения защемления клинового контакта следует принимать φ =10-35°. Благодаря действию сил 2 Qr (от двух плунжеров двух подушек рабочего валка) верхний рабочий валок получает изгиб в горизонтальной плоскости, величина которого зависит от силы 2 Q и угла φ . Например, при Р=10 МН и Полученные величины 2 Q вполне достаточны для получения заметного изгиба свободных от полосы концов рабочего валка и увеличения зазора между рабочими валками за счет всплытия их по поверхностям опорных валков. В соответствии с расчетом по известным формулам при прокатке полосы с шириной В=1400 мм на стане 1700 холодной прокатки (Р-10 МН, 2 Q=0,025 P, j=30) изгиб рабочего валка в горизонтальной плоскости составляет у=0,132 мм, величина изменения обжатия на кромке полосы dh=0,00009 мм, а изменение удельного натяжения полосы с п=1,0 мм на кромках составляет Ао х-ЯОН/мм . Уменьшение угла φ пропорционально увеличивает силу 2Qr и другие параметры. Процесс прокатки (дрессировки) полосы начинают при усилии прижатия рабочих валков к опорным, равным 4 Q=0,05 P. В случае выхода полосы из клети с искажением формы профиля в виде коробоватости (волна в середине ширины полосы) силу 4 Q уменьшают и при этом уменьшается горизонтальный прогиб рабочих валков, зазор между рабочими валками и увеличиваются обжатие кромочных участков полосы. Происходит выравнивание коэффициентов вытяжек по ширине полосы и устраняется ее коробоватость. При наличии волнистых кромок полосы (коэффициент вытяжки на кромках больше, чем в середине) увеличивают силу противо-изгиба 4 Q до допустимых величин. Вместе с этим увеличивается горизонтальный прогиб рабочих валков, толщина выходящей полосы на кромках и происходит уменьшение обжатия и коэффициент вытяжки на кромках. Силу 4Q противоизгиба изменяют до тех пор пока коэффициенты вытяжек в середине ширины и на кромках окажутся равными, полоса получит плоскую форму. По своей эффективности предлагаемое устройство дает более высокие результаты, но значительнее проще в изготовлении и обслуживании, т. к. отсутствуют дополнительные гидроцилиндры на подушках верхних валков и дополнительная гидросистема для подачи масла с высоким давлением. По предварительным расчетам экономический эффект на одном комплекте узла подушек может составить 2,5-3,0 млрд. крб. (в ценах 1995).