Упор для зупинення довгомірного твердого тіла

Изобретение относится к трубопрокатному производству, использующим упоры для остановки длинномерных твердых, преимущественно тяжеловесных тел, в частности, для остановки на рольганге движущихся в поперечном направлении по решетке дорнов на входной стороне пилигримового стана. Известен упор для остановки проката на рольганге, содержащий подъемно-опускающийся щит и корпус с размещенным в нем амортизатором, установленный между траверсами рольганга. При этом для улучшения динамических характеристик упора за счет замыкания усилий от удара проката на рольганг, корпус жестко смонтирован на траверсе рольганга на оси, соединяющей траверсы [1]. Известный упор действует по принципу преобразования энергии останавливаемого тела в энергию упругого де формирования рабочих тел (например, пружин), поглощающего и гасящего ее. Однако упор для остановки проката на рольганге имеет следующие недостатки: 1. В условиях частой ударной нагрузки, нередко различного направления из-за перекосов останавливаемых тел, к тому же горячих (нагретых), имеет место низкий ресурс работоспособности пружинных амортизаторов, при этом снижение его, как правило, начинается с функциональных отклонений, искажений и нарушений в работе, т.к. зачастую усилие упругой отдачи пружин сказывается значительно большим или меньшим заданного (и никакое регулирование усилия предварительного поджатия не спасает), а заканчивается проявлениями эксплуатационной ненадежности и недолговечности пружин, которые либо "садятся" (теряют упругие свойства), либо ломаются. Частая же замена пружин приводит к простоям технологической линии, в результате чего снижается ее производительность. 2. Несмотря на технологическое усовершенствование известного устройства, направленное на снижение разрушающе го динамического воздействия упора на ближайшее оборудование и на фундамент (для снижения массы упора и объема фундаментных работ), срабатывание упора протекает в конечном итоге не эффективно по следующим причинам: замыкание ударных усилий на корпус упора, траверсы и рольганг расшатывает и разрушает их, снижает их надежность и ресурс работоспособности, что, в свою очередь, вызывает их быстрый износ, частые простои на восстановительные ремонтные работы и снижение производительности технологической линии, в которой работает все указанное оборудование. Крепление корпуса упора на траверсе, близкое к уровню оси амортизатора, действительно снижает опрокидывающий момент, действующий на болты крепления, но зато повышает усилие среза и смятия этих болтов и их резьбы. Известен также упор для остановки проката на рольганге [2], содержащий подвешенную на оси плиту с торцовой рабочей поверхностью, которая для повышения надежности и долговечности упора за счет исключения передачи ударного опрокидывающего момента на ось выполнена выпуклой с двумя гранями, образующими горизонтальное ребро, расположенное на расстоянии плиты, равном от оси подвеса где - момент инерции массы плиты упора относительно оси вращения; - масса упора; - расстояние от центра тяжести плиты упора до оси ее приращения. Известное устройство является упором маятникового типа, действующим по принципу преобразования кинетической энергии останавливаемого тела (полученной в процессе отклонения плиты-маятника от этого тела) в потенциальную энергию поднятия массы маятника, способствует плавному рассеиванию оставшейся энергии удара без существенного воздействия на корпус упора. Однако, упор маятникового типа имеет следующие недостатки. Отказы в работе упора при соударениях с ним перекошенного останавливаемого тела, а в целом ненадежное срабатывание его, т.е. низкая функциональная и эксплуатационная надежность упора, и, следовательно, нестабильная экономическая эффективность работы использующей упор технологической линии, например, снижение ее производительности, ухудшение качества и рост себестоимости продукции, преждевременный износ и выход из строя дорогостоящего технологического инструмента и др. Отказы в работе упора проявляются в виде соударений с перекосом, как выбросы останавливаемого тела за пределы рабочей зоны его перемещения или заданного места остановки, остаточное (после удара) перекошенное положение упора или останавливаемого тела в указанной зоне, повреждения узлов, деталей и элементов упора, а также близлежащего оборудования. Кроме того, одним из недостатков известного упора является наличие ребра на торцевой рабочей поверхности, соударяющееся с останавливаемым телом. Это ребро предполагает (в качестве необходимого условия работоспособности упора) контактное совпадение с ним (при ударе) горизонтальной плоскости осевой линии центра тяжести останавливаемого тела. Малейшее несовпадение порождает при соударении вредоносную пару сил, вызывающую разрушающее ударное воздействие на другие (кроме маятниковой плиты) элементы упора. Обычно это происходит при остановке тел однотипных, но разных типоразмеров, движущи хся в поперечном направлении, например, цилиндрических заготовок различного диаметра. Указанный негативный процесс происходит, даже если останавливаемое тело не перекошено, и резко усугубляется при его перекосе. Из этого также следует, что известное ' устройство имеет крайне ограниченную возможность его применения только для остановки какого-либо единственного диаметра останавливаемого тела, даже при односторонней работе упора. Узкий диапазон функциональнотехнологических возможностей из-за невозможности экономически оправданного использования известного устройства для разновременной (поочередной) остановки двух встречно подвижных останавливаемых тел. Такая, ограниченная односторонностью, работа известного устройства, несмотря на его симметричность, вызвана нецелесообразностью удвоения вредных последствий его неспособности выправить предударные перекосы останавливаемого тела и предотвратить послеударные перекосы его же и маятника и выбросы первого. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства. Повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства обеспечивается удобством его расположения в линии пильгерстана, а, следовательно, обеспечивается экономическая эффективность работы использующей этот удар те хнологической линии, соответственно, за счет способности выправления предударных перекосов тела и предотвращения послеударных перекосов тела и маятника и выбросов тела, в результате че го обеспечивается разновременная остановка двух встречно подвижных тел. Поставленная цель достигается тем, что упор для остановки длинномерного твердого тела, преимущественно дорна в линии пильгерстана, содержащий корпус и подвешенный в нем с возможностью поворота маятник с торцевой рабочей поверхностью, снабжен установленными в корпусе параллельно друг другу двумя парами направляющих, а маятник выполнен в виде двух V-образных плит, размещенных в направляющих с возможностью поворота независимо друг от друга. В упоре для остановки длинномерного твердого тела каждая плита смонтирована в направляющих посредством двух опор, каждая из которых выполнена в виде серьги с двумя осями поворота, при этом верхняя ось серьги установлена в направляющих, а нижняя в плите. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый упор, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1. Предлагаемый упор предназначен для остановки твердого тела - тяжеловесного и длинномерного дорна - в линии пильгерстана на участке внестановой зарядки дорнами гильз (заготовок с прошитым осевым продольным отверстием) и охлаждения дорнов. Упор содержит смонтированные на корпусе 1 две пары направляющих 2, в которых размещены две отдельные двухсторонние маятниковые плиты 3, поворотные внутри этих направляющих 2 независимо друг от друга в параллельных вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси останавливаемого тела - дорна и вертикальной плоскости симметрии (обозначенной линией на фиг.1) механизма его подвешения. Как видно из фиг.1, двухстороннюю работу упора, обеспечивают симметричность упора относительно плоскости, вмещающей линии и и плоскопараллельность движениякачания его плит. Каждая поворотная плита 3 подвешена на двух опорах, а каждая опора выполнена в виде серьги 4 с двумя осями 5 и 6 ее поворота. Одна, верхняя 5, из которых смонтирована-установлена в направляющих 2, вверху, а другая, нижняя 6 - в плите 3. По обе встречно ударные стороны упора симметрично установлены внутри корпуса 1 (т.е. внутри станины дорнозаправочного пресса) принимающие дорн 7 столы 8 их приема с ложементами, снабженные пневмоамортизаторами 9, и примыкающие к корпусу 1 наклонные решетки 10, на которое после ванн охлаждения (на чертежах не показаны) поступают дорны 7. Внутри упора между его корпусами 1 и направляющими 2 размещен-установлен рольганг 11, транспортирующий -через глубокий V-образный вырез в плитах 3 - горячие гильзы на позицию зарядки их дорнами. Предлагаемый упор работает следующим образом. В исходномположении плиты 3 упор неподвижен, их ударные торцевые поверхности перпендикулярны плоскостям их качания, столы 8 приема дорнов 7 находятся в крайнем верхнем положении (как показано на чертеже) и готовы к приему дорна 7. Односторонняя работа упора происходит следующим образом. После выброса дорна из ванны охлаждения, например, на правую наклонную решетку 10 дорн двигается по ней самокатом (под действием силы своей тяжести, ударяется о плиты 3, приводит их в движение, теряет свою энергию и останавливается в ложементе стола 8 приема, при этом удар дорна о стол смягчается пневмоамортизатором 9. После возврата стола 8 с дорном 7 в исходное положение, дорн готов к передаче его толкателем дальше по технологической линии, на позицию зарядки им гильзы (эта позиция и толкатель не показаны). Если дорн перед ударом не перекошен, т.е. соударяется с упором параллельно фронту последнего, то соударение происходит одновременно с обеими плитами 3, дорн двигается к упору (и от него) параллельно фронту ударных поверхностей его плит 3, отклоняет их в направлении, перпендикулярном своей оси, и затем энергией их подъема и силой их отдачи сдвигается чуть назад и останавливается в ложементе стола 8. Различия функциональных возможностей известного устройства и предлагаемого упора видны при сравнении их работы с перекошенным останавливаемым телом - дорном. При соударении с перекошенным дорном (одна) плита известного устройства, имея широкий фронт соударений (равный горизонтальной длине плиты по фронту) и не имея направляющих, стремится развернуться в горизонтальной плоскости всем своим широким фронтом и не только не может выправить перекос дорна, но еще может далеко выбить-выбросить его (за пределы ложемента и даже за пределы решетки). Каждая же из двух плит предлагаемого упора, имея узкий (в толщину плиты по фронту) фронт соударения и направляющие, в ситуации с перекошенным дорном и дорн не сбрасывает, и сама не стремится к горизонтальному развороту, а, главное, - не может горизонтально развернуться (ибо направляющие 2 не позволяют) и, значит, не может быть выброшен перекошенный дорн, тем более, что энергия подъема и силы отдачи сначала одной плиты, а затем только второй недостаточно для выброса, зато достаточно дпя правки положения дорна. В предлагаемом упоре предударный перекос дорна гасится-выправляется следующим образом. Две его плиты 3 предусмотрительно расставлены на таком расстоянии друг от друга, что при любом перекосе дорна его центр тяжести находится между ними. Перекошенный дорн, соударяясь одним из своих концов с ближайшей из плит, отклоняет ее точно в вертикальной плоскости ее расположения и качания-поворота, а сам - за счет отдачи -слегка поворачивается в горизонтальной плоскости в направлении, противоположном своему перекосу, приближаясь другим, отдаленным от упора, концом к другой его плите, и, наконец, сталкивается и с ней, именно этим другим концом, ибо она, будучи независимой, оставалась после первого удара с упором не отклоненной. В период колебания (отклонения сначала вверх-вперед и затем внизназад) второй, первая плита, оставаясь короткое мгновение поднятой, успевает повернуться обратно и еще больше доворачивает дорн из перекошенного в правильное положение. Таким образом, направление перекоса дорна происходит за счет ослабленности рассредоточенных ударов и поочередности как соударений с дорном, так и колебаний отдельных плит. Этих факторов не может обеспечить известное устройство, т.к. у него не две, а только одна, притом длинная по фронту удара, плита. Конечным, определяющим правильную способность упора, фактором является параллельность самой себе каждой ударной поверхности маятниковых плит 3 - при любых угла х их подъема по сравнению с исходным положением. При двухсторонней работе упора происходит встречное соударение двух дорнов с ним по обе стороны от него (см. фиг.1). Это со ударение может быть как одновременным, так и разновременным. При этом оборудование обеих сторон упора - правой и левой - технологически и физически функционируют аналогично, как и при односторонней работе упора. Предлагаемый упор своими конструктивными особенностями обеспечивает нормальную и безопасную работу (при перекосах дорнов) без остаточных перекосов и выбивания маятниковых плит и дорнов. Предлагаемый упор - уменьшает количество простоев линии на направление технологической ситуации с дорном в рабочей зоне упора и на восстановительные ремонты механического оборудования и упора, в том числе, что повышает производительность линии пильгерстана, - значительно снижает потери ресурса работоспособности дорна и их расход, вызванные перекосами дорнов в рабочей зоне упора, снижает их расходный коэффициент и себестоимость прокатанных труб на крупную величину (в связи с дороговизной донов и их материала).