Універсальна кліть для обробки металів тиском

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям четырехвалковых универсальных рабочих клетей и может быть использовано на непрерывных сортовых станах с чередующимися приводными двухвалковыми и неприводными универсальными клетями (НУК) при прокатке фланцевых профилей, преимущественно двутавровых балок и швеллеров. Известна универсальная клеть для обработки металла давлением, содержащая станину с крестообразным окном и установленные в ней на подушках, образующие калибр, неприводные попарно горизонтальные и вертикальные валки, с осями лежащими в одной плоскости [1]. Недостатком известной конструкции универсальной клети является низкая жесткость ее станины, обусловливающая снижение точности готового проката и повышение неравномерности его геометрических параметров, а также значительная металлоемкость клети, в частности ее станины, сложность ее обслуживания из-за особенностей конструктивного исполнения, связанных с необходимостью восприятия продольных усилий проталкивания (проволакивания), развиваемых приводными клетями. В качестве прототипа принята универсальная клеть для обработки металла давлением, содержащая разъемную станину с крестообразным окном и установленные в ней на подушках, образующие калибр, неприводные попарно горизонтальные и вертикальные валки, с осями лежащими в одной плоскости [2]. Недостатком прототипа является низкая жесткость ее разъемной станины, что обусловливает снижение точности геометрических параметров обрабатываемого материала, по его длине. Кроме того, к недостаткам известной конструкции относится ее высокая металлоемкость и сложность обслуживания. Так, наличие боковых щек станины известной конструкции со стороны входа и выхода клети, выполняющих функции направляющих опор рабочих валков, не пизоляет осуществлять визуальный контроль состояния рабочей поверхности последних, утяжеляет клеть, усложняет ее сборку и разборку в случае необходимости перевалки. Задачей изобретения является разработка конструкции универсальной клети для обработки металла давлением упрощенной конструкции и пониженной металлоемкости и одновременно повышенной жесткости, позволяющей повысить точность геометрических параметров обрабатываемого материала по его длине при одновременном упрощении ее обслуживания при эксплуатации и перевалке. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в универсальной клети для обработки металла давлением, содержащей станину с крестообразным окном и установленные в ней на подушках, образующие калибр, неприводные попарно горизонтальные и вертикальные валки, с осями лежащими в одной плоскости, станина выполнена монолитной, в боковых внутренних стенках окна станины на входной стороне универсальной клети выполнены глухие проточки, а в теле подушки каждого валка ответные им шпоночные канавки с фиксируемыми в них шпонками. Сравнение с прототипом, показывает, что заявляемая универсальная клеть для обработки металла давлением отличается тем, что ее станина выполнена монолитной, в боковых внутренних стенках окна станины на входной стороне универсальной клети выполнены глухие проточки, а в теле подушки каждого валка ответные им шпоночные канавки с фиксируемыми в них шпонками. Следовательно, заявляемая универсальна клеть соответствует критерию "новизна". Сравнение с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что обеспечивает заявляемому решению изобретательский уровень. На фиг.1 и 2 изображена заявляемая неприводная универсальная клеть для обработки металла давлением (НУК для ОМД), вид со стороны входа и сбоку соответственно; на фиг.3 и 4 - то же, виды станины НУК для ОМД. Универсальная клеть для обработки металла давлением содержит монолитную станину 1 с крестообразными окнами со стороны входа и выхода металла. В станине 1 на подушках 2 установлены, неприводные попарно вертикальные 3 и горизонтальные 4 валки, образующие калибр. В боковых вн утренних стенках окна станины 1 со стороны входа выполнены глухие проточки 5, а в теле подушки 2 каждого валка 3, 4 ответные им шпоночные канавки 6 с фиксируемыми в них шпонками 7. Каждая подушка 2 снабжена нажимным устройством 8, обеспечивающим сведение и разведение валков 3, 4 (настройку калибра). Перемещение в продольном направлении подушек с валками в сторону выхода ограничено глухими проточками 5 выполненными в станине 1, которые контактируют со шпонками 7, зафиксированными в шпоночных канавках 6 подушек 2; а в сторону входа - планками 9, крепящимися к станине 1. Предлагаемая универсальная клеть предназначена для реализации способа прокатки балочных профилей [3], основанном на более полном использовании резерва втягивающих сил трения в очагах деформации приводных рабочих клетей. Работает универсальная клеть следующим образом. Раскат фасонного, преимущественно, балочного сечения задается в неприводную универсальную клеть (НУК), закрепленную на выходной стороне приводной рабочей клети (на чертеже не показана) и проталкивается через нее за счет резерва втягивающих сил трения в очаге деформации этой приводной клети. Задний конец раската извлекается из НУК последующей приводной клетью. Возникающие в процессе прокатки продольные усилия в промежутке "приводная клеть - НУК" воспринимается фиксируемыми шпонками, а давление металла на валки НУК замкнутой по контуру крестообразной монолитной станиной. Учитывая специфические силовые условия процесса, для которого предназначена предлагаемая НУК (отсутствие продольных растягивающих напряжений в раскате в промежутке "приводная клеть - НУК"), планки 9 не являются силовым элементом, воспринимающим усилия, возникающие при прокатке. Перевалка валков предлагаемой НУК осуществляется следующим образом. От станины 1 отсоединяются планки 9, фиксирующие подушки 2 от перемещения в продольном направлении в сторону входа (обратном направлению технологического процесса). После чего, любой валок 3,4 НУК в комплекте со своей подушкой 2 может быть извлечен из НУК для ревизии или замены. Использование предлагаемой универсальной клети позволяет повысить точность геометрических параметров обрабатываемого металла по длине за счет применения в ней замкнутой по контуру крестообразной монолитной станины. Наличие глухи х проточек в боковых внутренних стенках окна станины на входе в НУК и соответствующи х шпонок в подушках каждого валка позволяет максимально облегчить конструкцию НУК за счет восприятия усилий проталкивания - проволакивания указанным проточками и шпонками. Это обстоятельство позволило существенно упростить обслуживание НУК при перевалке валков, улучшило доступ к валкам и дало возможность их визуального осмотра. Последнее, кроме прочего, улучшило условия охлаждения валков НУК. Конструкция предлагаемой универсальной клети разработана ИЧМ для реализации процесса прокатки балочных профилей [3] в условия х стана 450 Запсибметкомбината. При сохранении габаритных размеров и диаметров валков НУК в соответствии с размерами прототипа и сохранения ее силовых возможностей масса предлагаемой клети была снижена более, чем на 10%. При этом рассчитанная по одинаковой методике жесткость предлагаемой конструкции на 5 - 8% выше жесткости прототипа за счет меньшего количества элементов, воспринимающих усилия, возникающие при прокатке, что обеспечило повышение точности обработанного материала по длине. Монтаж и демонтаж подушек с валками НУК, изготовленной в соответствии с прототипом занимает от 20мин до получаса. Использование предлагаемой конструкции как показало ее промышленной опробование позволяет сократить это время примерно на 30 - 50%.