Пристрій для охолоджування валка в прокатній кліті

Реферат: Винахід стосується пристрою (1) для охолоджування валка (2) в прокатній кліті, що містить щонайменше один забезпечуваний охолоджуючим середовищем, зокрема водою, форсунковий колектор (3), який має форсунки (4) для розбризкування охолоджуючого середовища на поверхню валка (2) і який проходить в напрямку осі (5) форсункового колектора, яка розташована паралельно осі (6) валка. Для забезпечення перестановки оптимальним чином форсункового колектора при зміненому діаметрі валка, винахід передбачає, що форсунковий колектор (3) розташований безпосередньо або опосередковано на важелі (7), при цьому важіль (7) розташований з можливістю повороту навколо поворотної осі (8), яка паралельна осі (6) валка, при цьому вісь (5) форсункового колектора і поворотна вісь (8) розташовані на відстані одна від одної. UA 101535 C2 (12) UA 101535 C2 UA 101535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується пристрою для охолоджування валка в прокатній кліті, що містить щонайменше один забезпечуваний охолоджуючим середовищем, зокрема, водою, форсунковий колектор, який має форсунки для розбризкування охолоджуючого середовища на валок і який проходить в напрямку осі форсункового колектора, яка розташована паралельно осі валка. Охолоджуючий пристрій такого типу відомий з рівня техніки. У ЕР 0374538 А2 розкритий охолоджуючий пристрій, який призначений для розбризкування води на валки прокатної кліті, для чого використовується охолоджуюча балка. Там вже розпізнана проблема, що залежно від валків, які використовуються, змінюється оптимальне положення охолоджуючої балки, так що вона встановлена з можливістю регулювання. Охолоджуюча балка розташована на несучій конструкції, за допомогою якої вона переміщується горизонтально і вертикально так, що забезпечується оптимальне охолоджування валка. Аналогічне рішення показане в ЕР 0542640 А1. Тут також передбачена охолоджуюча балка для охолоджування валка. Тут також для встановлення охолоджуючої балки її можна повертати навколо подовжньої осі балки. За рахунок цього досягається оптимальне обприскування валка. Опис інших рішень для охолоджуючих систем наведений в ЕР 1399276 В1, ЕР 1142652 В1, DE 3419261 A1, DE 9418359 U1, DE 19503544 A1 і US 5460023. Всі рішення мають загальним те, що або необхідні великі конструктивні витрати для надійного і точного забезпечення стабільного регулювання охолоджуючої балки в жорстких умовах прокатної кліті, що пов'язано із збільшенням вартості, або можливості регулювання охолоджуючої балки недостатні для забезпечення завжди, зокрема, для різних діаметрів валків, оптимального позиціонування і орієнтації охолоджуючої балки. Тому в основу даного винаходу постановлена задача такого удосконалення охолоджуючого пристрою вказаного на початку виду, що за допомогою простої і стабільної конструкції, що реалізовується з невеликими витратами, можливе оптимальне встановлення охолоджуючої балки охолоджуючого пристрою. Тим самим повинно, зокрема, забезпечуватися, що після зміни валків і пов'язаного з цією зміною діаметра валка і/або зміни положення валка, завжди забезпечується можливість встановлення оптимального положення і орієнтації охолоджуючої балки, з метою досягнення оптимального результату охолоджування. Рішення цієї задачі за допомогою винаходу характеризується тим, що форсунковий колектор розташований безпосередньо або опосередковано на важелі, при цьому важіль розташований з можливістю повороту навколо паралельної осі валка поворотної осі, і при цьому вісь форсункового колектора і поворотна вісь розташовані на відстані одна від одної. Відповідно до цього, форсунковий колектор можна переміщувати поступально і тим самим встановлювати відносно валка, що підлягає охолоджуванню. При цьому важіль, переважно, з'єднаний у відмінному від поворотної осі місці з виконавчим елементом. Важіль, переважно, має два плеча, при цьому на першому плечі закріплений безпосередньо або опосередковано форсунковий колектор, і при цьому на другому плечі закріплений виконавчий елемент. Можливості встановлення форсункового колектора додатково підвищуються за рахунок наступних заходів: форсунковий колектор може бути закріплений на важелі опосередковано через проміжний важіль, при цьому проміжний важіль розташований на важелі з можливістю повороту навколо поворотної осі, яка розташована паралельно осі валка. Для повороту проміжного важеля навколо його поворотної осі може бути розташований інший виконавчий елемент. Інший виконавчий елемент, переважно, розташований між другим плечем і проміжним важелем. Форсунковий колектор може бути нерухомо з'єднаний з проміжним важелем. Поворотна вісь проміжного важеля, переважно, розташована між форсунковим колектором і точкою приєднання іншого виконавчого елемента до проміжного важеля. Виконавчі елементи, переважно, призначені для встановлення заданих шляхів зсуву. Переважно, але не обов'язково, виконавчі елементи виконані у вигляді гідравлічних циліндропоршневих систем. За допомогою запропонованого рішення можна досягати рівномірності охолоджування валка, незалежно від діаметра валка. Зокрема, з його допомогою можна завжди зберігати однакове перекриття струменів від окремого форсункового колектора, так, що завжди досягається однакова охолоджуюча дія, а саме, при різних діаметрах валка. За допомогою запропонованого рішення завжди утримуються сталими такі параметри, як відстань між форсункою і валком, відповідно, роликом, і перекриття струменів охолоджуючого середовища, за рахунок простої і оптимальної перестановки форсункового колектора при різних діаметрах валка, відповідно, ролика. 1 UA 101535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як встановлювальна ланка придатні в принципі гідравлічні, пневматичні або електричні виконавчі елементи, при цьому можна використовувати також ексцентрики, дискові кулачки або шарніри. Існує також можливість використання запропонованого рішення також при зміні параметрів охолоджуючого середовища, з метою здійснення впливу на охолоджуючу дію. За допомогою запропонованого рішення можна також завжди встановлювати однакову відстань форсунок до валка і втримувати сталою поверхню, що обприскується форсункою. За рахунок цього утримується сталим тиск співударяння і точка співударяння охолоджуючого середовища з поверхнею валка. Форсунковий колектор можна також повертати, з метою досягнення вертикальної зміни точки співударяння і тим самим зміни охолоджуючої дії. Можливий також поворот форсункового колектора для цілеспрямованої зміни перекриття струменів обприскування. На кресленнях показані приклади виконання винаходу, при цьому зображено: фіг. 1 - пристрій для охолоджування валка прокатної кліті при використанні валка з першим діаметром, на вигляді збоку; фіг. 2 - той же пристрій при використанні валка з другим, меншим діаметром, на вигляді збоку; фіг. 3 - частковий розріз пристрою охолоджування, згідно з фіг. 1, відповідно, фіг. 2, розташованого для верхнього валка прокатної кліті, а також альтернативно виконаний охолоджуючий пристрій для нижнього валка, в ізометричній проекції; фіг. 4 - показаний на фіг. 3 охолоджуючий пристрій для нижнього валка, в ізометричній проекції. На фіг. 1 схематично показаний пристрій 1 для охолоджування валка 2 прокатної кліті (не зображена). Важливою складовою частиною охолоджуючого пристрою є форсунковий колектор 3, який по трубопроводу 15 забезпечується водою, яка відомим чином виходить через форсунки 4 і обприскує поверхню валка 2. При цьому форсунковий колектор 3 виконаний у вигляді труби і має вісь 5 форсункового колектора, яка розташована паралельно осі 6 валка. Для забезпечення можливості оптимального узгодження форсункового колектора 3 з різними діаметрами валків 2, відповідно, роликів, форсунковий колектор розташований не нерухомо в просторі, а рухомо. Для цього є важіль 7, який встановлений з можливістю повороту навколо нерухомої в просторі поворотної осі 8. Важіль 7 має два плечі 10 і 11. На кінці першого плеча 10 опосередковано через проміжний важіль 12 розташований форсунковий колектор 3. На друге плече 11 впливає виконавчий елемент 9 як лінійний виконавчий механізм. Виконавчий елемент 9 своїм іншим кінцем 16 розташований нерухомо на прокатній кліті. При приведенні в дію виконавчого елемента 9, важіль 7 повертається навколо поворотної осі 8, так, що кінець першого плеча 10 переміщує і переставляє форсунковий колектор 3 навколо поворотної осі 8 по круговій дузі. Відповідно до цього, змінюється відстань форсунок 4 до поверхні валка. Цей ефект можна використовувати для перестановки форсункового колектора 3 при змінному діаметрі валка і тим самим дозволяє завжди зберігати однакові (оптимальні) умови охолоджування. Нарівні з цим, форсунковий колектор 3 встановлений так, що його можна додатково регулювати (зокрема, повертати навколо осі 5 форсункового колектора). Для цього передбачений вже згаданий проміжний важіль 12. Проміжний важіль 12 служить для опосередкованого розташування форсункового колектора 3 на кінці першого плеча 10. Проміжний важіль 12 спирається на кінець першого плеча 10 важеля 7, тобто, він може повертатися навколо поворотної осі 13 відносно першого важеля 10. Поворотний рух контролюється за допомогою другого виконавчого елемента 14, який своїм одним кінцем впливає на проміжний важіль 12, а своїм іншим кінцем - на друге плече 11 важеля 7. Таким чином, при взаємодії встановлювальних рухів обох виконавчих елементів 9 і 14 можна оптимально встановлювати форсунковий колектор 3 по його горизонтальному і вертикальному положенню відносно валка 2, при цьому на цей рух ще накладається поворот форсункового колектора навколо осі 5 форсункового колектора. З порівняння фіг. 1 і 2 видно, як відбувається така перестановка, коли необхідно після заміни валка встановити форсунковий колектор 3 в його оптимальне положення. На фіг. 1 використовується валок 2, який має більший діаметр, ніж валок 2 на фіг. 2. Відповідно до цього, на фіг. 2 важіль 7 повернутий за допомогою виконавчого елемента на кут α. За рахунок руху перестановки другого виконавчого елемента 14 можна виконувати корекцію вертикального положення форсункового колектора. На фіг. 3 показана прокатна кліть, в якій верхній валок 2 і взаємодіючий з ним нижній валок 2' забезпечені кожен охолоджуючим пристроєм 1, відповідно, 1'. 2 UA 101535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Можна бачити, що обидва валки 2, 2' забезпечені різними охолоджуючими пристроями 1, 1'. Для верхнього валка 2 використовується пристрій 1, опис якого наведений вище застосовно до фіг. 1 і 2. Для нижнього валка 2' використовується більш просто виконаний охолоджуючий пристрій 1', який більш детально показаний на фіг. 4. Відповідно до цього, охолоджуючий пристрій 1' також має форсунковий колектор 3' з форсунками 4', однак в цьому випадку форсунковий колектор 3' закріплений безпосередньо на важелі 7'. На важіль 7' впливає виконавчий елемент 9', так що важіль 7' можна повертати разом з форсунковим колектором 3' до валка 2', відповідно, від нього. В обох вказаних рішеннях, тобто, для пристрою 1 і пристрою 1', справедливий один і той же принцип, а саме, що форсунковий колектор 3, 3' розташований безпосередньо або опосередковано на важелі 7, 7'. При цьому важіль 7, 7' розташований з можливістю повороту навколо паралельної осі 6 валка поворотної осі 8. Вісь 5 форсункового колектора і поворотна вісь 8 розташовані на відстані одна від одної. Дія охолоджування залежить, серед іншого, від охолоджуючого середовища, його тиску, температури, кількості, типу форсунок і їх розташування на форсунковому колекторі і, природно, від відстані між форсункою і валком, що підлягає охолоджуванню, відповідно, роликом, а також від температури валка. Таким чином, інший тип форсунки або інше перекриття може впливати на охолоджуючу дію по ширині валка. Перелік позицій 1 Пристрій 1' Пристрій 2 Валок 2' Валок 3 Форсунковий колектор 3' Форсунковий колектор 4 Форсунка 4' Форсунка 5 Вісь форсункового колектора 6 Вісь валка 7 Важіль 7' Важіль 8 Поворотна вісь 9 Виконавчий елемент 9' Виконавчий елемент 10 Перше плече 11 Друге плече 12 Проміжний важіль 13 Поворотна вісь 14 Виконавчий елемент 15 Трубопровід для води 16 Кінець виконавчого елемента α Кут 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 1. Пристрій (1) для охолоджування валка (2) в прокатній кліті, що містить щонайменше один забезпечуваний охолоджуючим середовищем, зокрема водою, форсунковий колектор (3), який має форсунки (4) для розбризкування охолоджуючого середовища на поверхню валка (2) і який проходить в напрямку осі (5) форсункового колектора, яка розташована паралельно осі (6) валка, який відрізняється тим, що форсунковий колектор (3) розташований безпосередньо або опосередковано на важелі (7), при цьому важіль (7) розташований з можливістю повороту навколо поворотної осі (8), яка паралельна осі (6) валка, причому вісь (5) форсункового колектора і поворотна вісь (8) розташовані на відстані одна від одної, при цьому важіль (7) з'єднаний у відмінному від поворотної осі (8) місці з виконавчим елементом (9). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що важіль (7) має два плеча (10, 11), при цьому на першому плечі (10) закріплений безпосередньо або опосередковано форсунковий колектор (3), а на другому плечі (11) закріплений виконавчий елемент (9). 3 UA 101535 C2 5 10 15 3. Пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що форсунковий колектор (3) закріплений на важелі (7) опосередковано через проміжний важіль (12), при цьому проміжний важіль (12) розташований на важелі (7) з можливістю повороту навколо поворотної осі (13), яка розташована паралельно осі (6) валка. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що для повороту проміжного важеля (12) навколо його поворотної осі (13) розташований інший виконавчий елемент (14). 5. Пристрій за будь-яким із пп. 2-4, який відрізняється тим, що інший виконавчий елемент (14) розташований з можливістю впливу між другим плечем (11) і проміжним важелем (12). 6. Пристрій за будь-яким із пп. 3-5, який відрізняється тим, що форсунковий колектор (3) нерухомо з'єднаний з проміжним важелем (12). 7. Пристрій за будь-яким із пп. 4-6, який відрізняється тим, що поворотна вісь (13) проміжного важеля (12) розташована між форсунковим колектором (3) і точкою прикладення іншого виконавчого елемента (14) до проміжного важеля (12). 8. Пристрій за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що виконавчі елементи (9, 14) призначені для встановлення заданих шляхів зсуву. 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що виконавчі елементи (9, 14) виконані у вигляді гідравлічних циліндропоршневих систем. 4 UA 101535 C2 5 UA 101535 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6