Вертикальна прокатна кліть

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в вертикальных й универсальных клетях прокатного стана. Известна вертикальная клеть [1], в которой предусмотрен механизм съема шпинделей с прокатного валка при перевалке, содержащая станину, на которой установлен привод, состоящий из электродвигателя, соединенного шлицевым валом с комбинированным редуктором, сменную раму с прокатными валками, устанавливаемую в промежуточную раму, соединенную с механизмом вертикального перемещения, і Конструкция этой клети громоздка и при перевалке малопроизводительна. Для смены валков необходимо поднимать и опускать прокатную клеть, для чего необходимо иметь промежуточную раму с прокатными валками и сложный двухсторонний механизм манипулирования рамой с валками для освобождения валков от нижних головок шпинделей. Требуются соответственно большие мощности приводов. Более компактная конструкция вертикальной клети с приводом вертикальных валков [2], которая состоит из электродвигателя, шестеренной клети с полыми выходными валками, шпинделей, состоящих из двух частей, соединенных между собой подвижным шлицевым соединением, и механизма подъёма и опускания нижнего шарнира, выполненного в виде штанги с проушиной, связанной с торцом шлицевой части нижней головки шпинделя, и гидроподъемника с захватами проушин. Ме ханизм подъема и опускания нижнего шарнира представляет собой гидроцилиндр, закрепленный на раме, расположенной над шестеренной клетью, шток которого проходит через полый вал шестеренной клети. Однако расположение приводов гидро- или пневмоцилиндров вертикального перемещения на раме над шестеренной клетью фактически увеличивает размер блока клети по высоте. Так как приводы находятся на шестеренной клети, то, естественно, штоки приводов-гидроцилиндров должны проходить через полые валы шестеренной клети, чтобы соблюсти соосность штоков с валами шпинделей. Выполнение валов шестеренной клети полыми увеличивает габариты шестеренной клети в плане, чтобы обеспечить сохранение прочностных характеристик валов. Задачей изобретения является усовершенствование конструкции вертикальной прокатной клети путем обеспечения возможности устранения промежуточных элементов установки приводов вертикального перемещения и их элементов крепления, чем достигают уменьшение габаритов клети и упрощение ее конструкции. Поставленная задача решается тем, что в вертикальной прокатной клети, содержащей установленные на станине раму с приводной шестеренной клетью и сменный прокатный блок, соединенный с шестеренной клетью шпинделями с верхними и нижними головками, связанными валами со шлицевыми соединениями, и механизмы перемещения нижних головок в виде поршневых цилиндров, согласно изобретению. цилиндры свободно установлены на валах шпинделей, при этом корпуса цилиндров жестко соединены с телами верхних головок, штоки жестко соединены с нижними головками с возможностью перемещения нижних головок на валах шпинделей, а шпиндели снабжены фиксаторами, жестко связанными с шестеренной клетью и установленными свободно в проточках верхни х головок с возможностью фиксации от осевого их перемещения, и стопорами. Стопоры установлены либо в нижних головках шпинделей и входят в проточки валов шпинделей, либо в крышках цилиндров и входят в проточки штоков цилиндров. Установка приводов вертикального перемещения нижних головок шпинделей непосредственно на валах шпинделей и их механическая связь с нижними и верхними головками обеспечивает уменьшение габаритов по высоте клети, так как исключаются дополнительные элементы механизма перемещения, такие как рама, расположенная над шестеренной клетью, и элементы крепления привода. Размещение приводов на валок шпинделей исключает необходимость наличия полых валов шестеренной клети для прохода штока приводов, как это необходимо в те хническом решении по прототипу. Наличие фиксаторов, например, в виде полуколец, установленных в проточках верхних головок, обеспечивает удерживание верхних головок при вертикальном перемещении нижних головок при снятии с хвостовиков прокатных валков. Стопоры предназначены для удержания нижних головок в верхнем положении, что повышает надежность и безопасность, так как если удержание производить давлением в цилиндре, то возможно, например, при утечках самопроизвольное опускание. Стопоры могут быть размещены как в нижних головках и входить в проточки вала шпинделя, так и в крышке самого цилиндра и входить в проточки поршня. Предложенное устройство представлено на чертежах. На фиг. 1 представлен общий вид клети; на фиг, 2 - разрез А-А по шпинделю в рабочем положении; на фиг. 3 - разрез А-А по шпинделю при перевалке; на фиг. 4- разрез А-А. Вертикальная клеть содержит установленную на фундаменте раму 1, на которой установлена шестеренная клеть 2, связанная через редуктор 3 с электродвигателем 4. Выходные валы 5 шестеренной клети 2 посредством шпинделей 6 соединены с прокатными валками 7, установленными в сменной прокатной клети 8, перемещаемой по направляющим 9. На выходных валах 5 шестеренной клети 2 на шлицах посажены внутренние обоймы 10, которые через бочкообразные ролики 11 связаны с наружными обоймами 12, имеющими проточки 13. В проточки 13с зазором в рабочем положении введены полукольца - фиксаторы 14, удерживаемые шпильками 15, которые ввернуты в шестеренную клеть 2. В наружную обойму 12 запрессован вал имеющий шлицевой конец для соединения с внутренней обоймой 17 нижней головки 18 шпинделя, и проточки для взаимодействия со стопором 19, установленным во внутренней обойме 17. Внутренняя обойма 10 со своими роликами 11. наружной обоймой 12 и валом 16 образуют верхнюю головку 20 шпинделя. На валу 16 на резьбе закреплен пневмоцилиндр 21 со штоком 22, жестко связанным с внутренней обоймой 17 нижней головки 18. В пневмоцилиндре 21 выполнены подводы 23, к которым при перевалке подключаются воздушные магистрали 24. В другом варианте выполнения стопоры 19 устанавливаются в задней и передней крышках пневмоцилиндра 21, а на штоке 25 выполнены проточки 26. которые взаимодействуют со стопорами 19 либо в верхнем, либо в нижнем положении (фиг.4). Вертикальная клеть работает следующим образом. Крутя щий момент от электродвигателя 4 через редуктор 3 передается шестеренной клети 2 и через шпиндели 6 – прокатным валкам 7. При этом верхние головки 20 и нижние головки 18 шпинделей 6 находятся в раздвинутом положении и удерживаются от сдвига друг относительно друга стопором 19, а между полукольцами 14 и проточками 13 образован зазор. При перевалке к подводам 23 пневмоцилиндров 21 подключают воздушные магистрали 24, снимают стопор 19 и, подавая воздух в нижнюю полость пневмоцилиндра 21, поднимают шток 22 с нижней головкой 18 в верхнее положение, после чего стопором 19 фиксируют ее в этом положении. Стаскивание верхних головок шпинделей 6 с выходных валов 5 шестеренкой клети 2 предотвращается полукольцами 14. Изобретение позволяет упростить конструкцию клети, существенно уменьшить ее габариты по высоте и в плане, что особенно важно при реконструкции прокатных цехов, а также снизить затраты на перевалку за счет установки механизма подъема и опускания нижней головки шпинделя на шпинделе.