Пристрій для осьового зміщення прокатних валків станів для холодної та гарячої прокатки

1. Устройство для осевого смещения прокатных валков станов для холодной и горячей прокатки, валки которых смонтиро ваны своими опорными шейками в радиаль ных подшипниках, а одна из опорных шеек валка оснащена осевым упорным подшип ником, через который устройство воздейст вует на валок, содержащее корпус, установленный на подушке валка во взаимодействии с торцем наружного кольца радиального подшипника а также с установленным внутри корпуса стаканом осевого упорного подшипника и средством осевого перемещения ^стакана вместе с осевым упорным подшипником и внутренним кольцом радиального подшипника с валком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство осевого перемещения стакана выполнено в виде гидравлического цилиндра двустороннего действия с системой нагружения и регулирования, при этом наружная поверхность стакана выполнена в виде поршня, поверхность полости корпуса выполнена как рабочая поверхность гидравлического цилиндра, а внутреннее кольцорадиального подшипника выполнено с до полнительным участком, длина которого соответствует величине смещения валка в процессе прокатки, 2. Устройство по п. І . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поршень и корпус выполнены из нескольких частей. Изобретение касается устройства для осевого смещения прокатных валков в клети прокатного стана, в частности, рабочих валков для горячей или холодной прокатки, причем прокатные валки укреплены в области своих, выполненных предпочтительно в качестве опорной цапфы концов укреплены в радиальных подшипниках и оснащены на одном конце дополнительно осевым подшипником, посредством которого система смещения, предпочтительно гидравлическая нажимная система, воздействует на прокатный валок. С целью компенсации или исключения таких нежелательных в процессе работы прокатного стана влияний, как восходящие или нисходящие потоки воздуха, обусловленные неравномерностью нчгрева, прогибание рабочих валков или комплектов валков, износ, образование царапин на по верхности прокатных валков и т.п.. а также с целью достижения оптимально сформованного проката необ-^.димо обеспечить осевое смещение валкеf, в частности, рабочих валков. По этой причине - как известно. С > і' КЗ О 12310 например, [1] - быпо сконструировано устройство для осевого смещения прокатных валков в клети прокатного стана, в случае которой прокатные валки удерживаются с помощью их радиальных и осевых подшипников в специальных встроенных элементах, которые в свою очередь направляются со скольжением по расположенным в стойках валков клети прокатного стана направляющим скольжения и скользящим салазкам. С целью осевого смещения прокатных валков на встраиваемых элементах шарнирно укреплены гидравлические агрегаты с системой поршней и цилиндров, которые укреплены снаружи на клети прокатного стана. Поскольку в случае этого известного уст ройства смещение прокатных валков осуще ствляется по так называемым направляющим скольжения, вследствие возникающего при этом трения при скольжения гидравличе ские агрегаты с системой поршней и цилин дров должны прикладывать дополнительные и относительно высокие осевые усилия, что сопряжено с повышенны ми расходами энергии и средств. Кроме то го, это известное устройство смещения прокатных валков характеризуется слож ным конструктивным исполнением и вслед ствие расположенных на внешней части клети прокатного стана и далеко выступаю щих наружу гидравлических и механических элементов смещения отличается сложно стью доступа к нему и соответствующей сложностью технического обслуживания. KftOMe того, [2] известно устройство для осевого смещения рабочих валков в клети прокатного стана, в случае которого прокатные валки вместе с их подшипниками расположены с возможностью осевого перемещения с помощью направляемых по направляющим скольжения встраиваемых элементов. Так как при осевом смещении прокатных валков также и в этом случае возникает необходимость в преодолении сопротивления трению на направляющих скольжения со стороны также расположенных снаружи на «лети прокатного стана гидравлических агрегатов для смещения, что связано с повышенным расходом энергии, эта известная сис.амэ для смещения прокгтных валков отличззтея теми же недостатками, "то и устройство для смещения прокатных валков [3], Исходя из этих известных устройств, задача изобретения заключается в создании устройства для осевого смещения прокатных валков в клети прокатного стана, которое свободно от приведенных выше недостатков и особо отличается своим весь ма несложным конструктивным исполнением. Эта задача решается за счет того, что внутреннее, укрепленное на опорной цапфе 5 кольцо выполненного в качестве подшипника качения радиального подшипника расположено против внешнего кольца радиального подшипника или наоборот с возможностью осевого перемещения. При 10 этом предпочтительно могут использоваться любые известные системы смещения. За счет того, что внутреннее, укрепленное на опорной цапфе вала опорное кольцо выполненного в качестве подшипника кэче15 ния радиального подшипника расположено в соответствии с изобретением против внешнего кольца с возможностью осевого перемещения, при осевом смещении прокатного валка практически невозникаеттре20 ния скольжения, поскольку осевое движение внутреннего кольца подшипника относительно внешнего кольца подшипника компенсируется расположенными между кольцами подшипника опорными телами 25 вследствие их скатывающихся движений. За счет этого при осевом смещении прокатного валка во всех случаях возникает незначительное по величине трение роликов в радиальных подшипниках прокатного вал30 ка, для преодоления которого практически не требуется номинальных осевых усилий., Осевые усилия, которые должны быть приложены системой смещения с целью осевого смещения прокатного валка, могут иметь в 35 соответствии с этим по сравнению с ранее известными устройствами для смещения прокатных валков меньшую величину и за счет этого обеспечивается экономия энергии и денег. 40 В случае предпочтительной формы исполнения изобретения система смещения встроена в качестве гидравлической нажимной системы в осевой подшипник, в результате чего обеспечивается возможность 45 создания несложной в конструктивном отношении, особо компактной и закрытой в наружном направлении системы для смещения прокатных валков, которая не только отличается большим по сравнению с извест50 ными ранее системами смещения удобством доступа и технического обслуживания, но и является по сравнению с ними более быстродействующей в динамическом отношении и более надежной по принципу действия. 55 В соответствии со следующей предпочтительной формой исполнения изобретения встроена в осевой подшипник гидравлическая нажимная система состоит из блока поршней или цилиндров с двойным действием, причем внешнее кольцо осевого под 12310 шипника выполнено в качестве поршня, а окружающий его корпус подшипника выполнен в качестве цилиндра. За счет такого исполнения и расположения гидравлической нажимной системы в осевом подшипнике 5 особенно несложным образом достигается непосредственным и отличающаяся практическим отсутствием трения передача исходящих от нажимной системы, действующих в осевом направлении усилий нажима на 10 прокатный валок. В случае следующей формы исполнения изобретения выполненное в качестве поршня внешнее кольцо и выполненный в качестве цилиндра корпус осевого подшипника 15 наполнены состоящим из нескольких частей. За счет этого существенно облегчается техническое обслуживание, замена подшипника гидравлической системы или ее частей. С целью обеспечения возможности на- 20 дежного и длительного приема исходящих в процессе работы прокатного стана от прокатных валков, воздействующих на радиальные подшипники подчас с существенно изменяющейся интенсивностью нажимных 25 нагрузок на радиальные подшипники, радиальные подшипники в соответствии со следующ ей п редп очтительной формой исполнения изобретения оснащены несколькими, расположенными рядами в осе- 30 вом направлении на расстоянии друг от друга опорными телами. Этот вариант является при этом также особо целесообразным, нежели использование роликоподшипников с цилиндрическими роликами или радиаль- 35 ных подшипников, выполненных в качестве игольчатых подшипников. Устройство для осевого смещения прокатных валков в клети прокатного стана поясняется в соответствии с изобретением 40 ниже более подробно на основании схематически изображенного на рисунке примера исполнения. На чертеже показана часть прокатного валка (1) прокатного валка с выполненной в 45 левом углу со ступенчатым сужением опор ной цапфой (2). которая укреплена в изобра женном в продольном сечении радиальном подшипнике (3) и осевом подшипнике (4). Не изображенный на чертеже более подробно 50 правый конец прокатного валка (1) оснащен одноступенчато выполненной опорной цап фой, которая укреплена в выполненном та ким же образом радиальном подшипнике, что и радиальный подшипник (3). 55 Эти радиальные подшипники (3) состоят из одного внутреннего, укрепленного на опорной цапфе (2), имеющего относительно большую длину кольца (5) и двух внешних, расположенных в клети (6) прокатного стана колец (7, 8) подшипника, а также из расположенных между четырьмя рядами на расстоянии друг от друга корпусов (9) подшипника. Такое соответствующее изобретению изображение радиальных подшипников (3) обеспечивает возможность весьма предпочтительного осевого смещения (стрелка 10) прокатного валка (1) вместе с внутренним кол ьц ом (5) подш ипника относител ьно внешнего, состоящего из двух частей кольца (7, 8) подшипника бгч возникновения при этом нежелательного, обуславливающего расход энергии трения скольжения между кольцами (5) и (7, 8) подшипника, так как осевое движение внутреннего кольца (5) подшипника по отношению к внешнему кольцу (7, 8) подшипника прижимается корпусами (9) подшипника и преобразуется в скатывающееся движение с весьма незначительным трением Радиальные подшипники (3) выполнены в данном случае целесообразно в качестве роликоподшипников с цилинд риче ск им и рол ик ам и с тем , чт обы обеспечить возможность надежного приема в процессе эксплуатации прокатного стана высоких, возникающих на прокатных валках нагрузок и их компенсации. В качестве радиальных подшипников могут использоваться, разумеется, также и другие подшипники качения, например, игольчатые подшипники, сферические подшипники с бочкообразными роликами и т.п.. расположенные рядом друг с друюм в один или несколько рядов. С целью осевого смещения прокатного валка (1) в клети (6) прокатного стана в соответствии с изобретением предусмотрен также изображенный на чертеже в продольном сечении, расположенный на левой стороне, жестко соединенный со ступенчатой цапфой (2) осевой подшипник (4) со встроенной гидравлической нажимной системой Этот осевой под ш ипн ик (4) сос тоит из од ного внутреннего, укрепленного на опорной цапфе (2) кольца (11) подшипника, который зафиксирован с защитой от осевого смещения на опорной цапфе (2) с помощью опорных и удерживающих колец (12, 13, 14, 15), а также из одного внешнего кольца (16) подшипника с промежуточно расположенными опорными кольцами (17) и опорными роликами (18). Внешнее опорное кольцо (17) опорного ролика поддерживается при этом посредством жестко связанного с внешним кольцом (16) подшипника кольца (19) фланцем в осевом направлении. Внешнее кольцо (16) осевого подшипника (4) оснащено снаружи имеющим кольцевую форму элементом (20) с упл отнител ьным кол ьц ом ( 2 1 ) , кот орый направляется со скольжением и возможно 12310 стью движения в осевом направлении в имеющей ксльцевую форму выемке (22) корпуса (23) подшипника. На внешней торцовой стороне корпуса (23) подшипника, который укреплен в свою очередь на клети (6), установлена кольцевая шайба(24)суплотнительным кольцом (25), которая герметически закрывает имеющую цилиндрическую форму выемку (22) в корпусе (23) подшипника в наружном направлении. Внешнее кольцо (16) подшипника с имеющим кольцевую форму удлинением (20) и корпус (23) подшипника с кольцевой шайбой (24) образуют в совокупности блок с поршнем и цилиндром двойного действия гидравлической нажимной системы, причем имеющее кольцевую форму удлинение (20) выполняет функцию поршня, а выемка (22) в корпусе(23) подшипника - функцию цилиндра. В корпусе (23) подшипника расположены, кроме того, предусмотренные для подвода гидравлической рабочей жидкости в этот блок поршня и цилиндра с двойным действием отверстия (26, 27), которые по обе стороны от имеющего цилиндрическую форму удлинения (20) впадают в выемку (22) внешнего кольца (23) подшипника. К этим отверстия м (2 6, 27) под кл ю чен ы сн ару жи напорные линии (28, 29), которые при промежуточном включении золотникового устройства (30) управления соединены с не изображенным на чертеже насосным агрегатом и через которые действующий гидравлически двойным образом блок поршня и цилиндра нагружается рабочей средой и смещает прокатный валок (1) в осевом направлении. Это общеизвестно по своему принципу действия, работающее по электромагнитному принципу золотниковое управляющее устройство (30) соединено посредством электрических линий (31, 32) с датчиком (33) перемещения, который укреплен на кольцевой крышке (34), расположенной на корпусе (23) подшипника С помощью датчика (33) перемещения может весьма предпочтительным образом осуществляться контроль составляющего в 8 практических условиях приблизительно от 0 до 400 мм пути осевого перемещения прокатного валка (1), который может в любой момент времени в течение работы валка ус-, 5 танавливаться на соответствующую величину и/или регулироваться. С целью защиты подшипников, опорных элементов и гидравлической нажимной системы от пыли и прочих загрязнений корпус (23) подшипника, 10 кроме того, герметически закрыт с помощью торцевой крышки (35) в наружном направлении и между телом прокатного валка (1) и клетью (6) с этой целью располагается упругая манжета (36). 15 В остальном выполненное в соответствии с изобретением устройство может весьма предпочтительно использоваться не только для осевого смещения рабочих валков и опорных валков в клети стана для го20 рячей или холодной прокатки, но и для размельчения твердых материалов или т.п. Соответствующее изобретению устройство особо отличается весьма несложной и компактной, закрытой в наружном направле25 нии, л егко доступной, отл ичающейся простотой монтажа, демонтажа и технического обслуживания конструкцией, которая может в любой момент времени дополнительно монтироваться в составе существую30 щих прокатных станов. В соответствии с этим соответствующее изобретению устройство для смещения прокатных валков может весьма предпочтительно использоваться с двух-, четырех-, шестисекционными прокат35 ными валами, а также специальными прокатными валами. Соответствующие изобретению меры не ограничиваются изображенным на фигуре 40 примером исполнения, Так, например, не выходя за рамки изобретения - радиальные подшипники могут иметь любую форму, например, несколько радиальных подшипников могут располагаться также один над 45 другим Та или иная форма исполнения определяется специалистом при согласовании специальными условиями использования. 12310 Упорядник Замовлення 4058 Техред М Моргентал Коректор А Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655 ГСП Киів-53, Львівська пл , 8 Відкрите «акціонерне товариство "Патент", м Ужгород, вул Гагаріна 101