устройство для подачи жидкости на поверхность проката

Формула изобретения

Устройство для подачи жидкости на поверхность проката, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота сопел, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит механизм линейного перемещения сопел, выполненный в виде приводного секционного вала с по меньшей мере пятью секциями, закрепленного в корпусе так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью выполненного в виде штанги держателя, при этом в центральной секции вала с установленным на ней кронштейном выполнено сквозное шлицевое отверстие, остальные секции вала, содержащие с одной стороны хвостовик и с другой стороны участок с наружной резьбой и шлицевым отверстием, установлены хвостовиками в шлицевых отверстиях предыдущих секций, на участках с наружной резьбой установлены кронштейны, выполненные с возможностью перемещения по держателю вдоль его продольной оси, причем сопла смонтированы в кронштейнах, а механизмы подъема и поворота сопел взаимосвязаны с корпусом и держателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для подачи жидкости на поверхность проката для его охлаждения, очистки, преимущественно для удаления окалины с поверхности проката.

Известно устройство для гидравлического удаления окалины, которое содержит держатель в виде сплошной вращающейся балки, имеющей в продольном направлении ряды сопел, разбрызгивающих воду под давлением, установленных на равных расстояниях с возможностью изменения расстояния до поверхности проката, внутреннюю трубу для подачи воды с поперечными отверстиями, число которых равно числу сопел, причем корпус балки установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси. (Патент Германии №3733131, кл. В 21 В 45/08, опубл. 13.04.1989).

Постоянное количество сопел и соответственно неизменяемое расстояние между ними в процессе удаления окалины с поверхности проката при прокатке разных по геометрическим размерам заготовок и различие в характеристиках окалины требуют предварительной ручной перенастройки числа сопел путем закрытия с помощью специальных пробок отверстий в трубе, в которые не вкручены сопла, и изменения расстояния до поверхности проката.

Из известных устройств наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является устройство для удаления окалины с поверхности прокатываемого материала струями воды высокого давления, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, выполненным в виде трубы, установленной с возможностью подъема и опускания с помощью механизма подъема, выполненного в виде гидроцилиндра, для обеспечения постоянного расстояния от сопел до поверхности проката, кроме того, труба установлена с возможностью поворота с помощью механизма поворота в виде мотора для обеспечения постоянного угла наклона сопел к поверхности проката. (Патент Японии, №4046625, кл. В 21 В 45/08, опубл. 17.02.1992).

Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются корпус с установленным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота.

Известное устройство не обеспечивает достижение требуемого технического результата по следующим причинам.

Конструкция данного устройства характеризуется постоянным расстоянием от сопел до поверхности проката и постоянным углом наклона сопел к поверхности проката и не обладает способностью к гибкому регулированию положения сопел в режиме реального времени. Использование устройства для удаления окалины не обеспечивает качественной очистки поверхности проката, т.к. ширина факела струй жидкости, разбрызгиваемой соплами, остается постоянной в режиме реального времени, а характеристики окалины неоднородны и изменяются по поверхности проката. Перенастройка расстояния между соплами и поверхностью проката и угла наклона сопел к поверхности проката возможна только вручную во время технологических пауз. При этом возможны ситуации, когда при опускании сопел вниз при неизменном числе сопел вся ширина проката не будет подвергаться очистке из-за уменьшения ширины факела струй и нарушения их перекрытия и возникнут участки проката с неудаленной окалиной. В другом случае, при подъеме сопел происходит увеличение ширины факела струй и ширина проката окажется меньше накрываемой струями ширины, что приведет к перерасходу воды, возникнут участки на поверхности проката, на которых перекрытие факелов струй превысит оптимальное значение, что приведет к переохлаждению данных участков при негарантированном удалении окалины. Поворот сопел для изменения угла их наклона к поверхности проката при постоянстве расстояния от сопел до поверхности проката не оказывает значительного влияния на ширину факела струй. Кроме того, использование устройства при удалении окалины с проката различных геометрических размеров каждый раз требует ручной перенастройки числа сопел.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование устройства для подачи жидкости на поверхность проката путем оптимального позиционирования сопел.

Технический результат - обеспечение возможности гибкого регулирования положения сопел над поверхностью проката в режиме реального времени.

Технический результат достигается тем, что устройство для подачи жидкости на поверхность проката, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота сопел, по изобретению дополнительно содержит механизм линейного перемещения сопел, выполненный в виде приводного секционного вала, с по меньшей мере пятью секциями, закрепленного в корпусе так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью выполненного в виде штанги держателя, при этом в центральной секции вала с установленным на ней кронштейном выполнено сквозное шлицевое отверстие, остальные секции вала, содержащие с одной стороны хвостовик и с другой стороны участок с наружной резьбой и шлицевым отверстием, установлены хвостовиками в шлицевых отверстиях предыдущих секций, на участках с наружной резьбой установлены кронштейны, выполненные с возможностью перемещения по держателю вдоль его продольной оси, причем сопла смонтированы в кронштейнах, а механизмы подъема и поворота сопел взаимосвязаны с корпусом и держателем.

На фиг.1 приведен общий вид устройства для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины; на фиг.2 - вид по стрелке А; на фиг.3 показан секционный вал.

Устройство для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины (фиг.1) состоит из корпуса 1 с размещенным в нем держателем, выполненным в виде штанги 2, снабженного соплами 3. Устройство содержит механизм линейного перемещения сопел 3, выполненный в виде приводного секционного вала, состоящего из пяти секций 4, 5, 6, 7, 8. Секционный вал закреплен в корпусе 1 так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью штанги 2. В центральной секции 4 вала (фиг.3) выполнено сквозное шлицевое отверстие 9 (фиг.3). Секции 5, 6, 7, 8 вала содержат с одной стороны хвостовик 10, а с другой стороны - участок с наружной резьбой 11 и шлицевым отверстием 12. Секции 5 и 6 установлены своими хвостовиками 10 с противоположных сторон в шлицевом отверстии 9 центральной секции 4 вала. Секция 7 вала установлена хвостовиком 10 в шлицевом отверстии 12 секции 5 вала, а секция 8 соответственно своим хвостовиком 10 вставлена в шлицевое отверстие 12 секции 6. В шлицевое отверстие 12 секции 8 вставлен выходной вал 13 гидромотора 14 (фиг.1), который с помощью фланца закреплен на корпусе 1. В шлицевое отверстие 12 секции 7 вставлен хвостовик 15 опорного вала 16, установленного в корпусе 1. С внешней стороны центральной секции 4 вала неподвижно закреплен кронштейн 17. На участках с наружной резьбой 11 каждой секции 5, 6, 7, 8 вала соответственно установлены кронштейны 18, 19, 20 и 21. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 смонтированы сопла 3. В корпусе 1 выполнены щелевые пазы для выхода кронштейнов с соплами 3. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 выполнены сквозные отверстия, в которых с зазором размещена штанга 2. Механизм подъема сопел 3 включает в себя гидроцилиндры 22, связанные со стойками 23, которые присоединены с противоположных сторон штанги 2 к корпусу 1. Механизм поворота сопел 3 состоит из гидроцилиндра 24, шток которого соединен с рычагом 25, взаимосвязанным с корпусом 1 и закрепленным на штанге 2. Жидкость к соплам 3 подводится по шлангам (условно не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При монтаже устройства над зоной перемещения проката, требующего удаления окалины, оно устанавливается в исходное положение, обуславливающее необходимые расстояние от сопел 3 до поверхности проката, угол наклона сопел 3 к поверхности проката и расстояние между соплами 3, смонтированными в кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 путем размещения их на соответствующих секциях 4, 5, 6, 7, 8 секционного вала. При изменении характеристик окалины в режиме реального времени расстояние между соплами 3 и поверхностью проката изменяется путем подъема или опускания корпуса 1 с помощью гидроцилиндров 22. При движении штоков гидроцилиндров 22 происходит вертикальное перемещение стоек 23 совместно с корпусом 1 и, соответственно, штангой 2, кронштейнами 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и составным валом, а также механизмами поворота сопел и линейного перемещения сопел. Одновременно с помощью механизма поворота осуществляется изменение угла наклона сопел 3 к поверхности проката. При этом движение от штока гидроцилиндра 24 передается рычагу 25, который вместе с корпусом 1 поворачивается вокруг штанги 2. При повороте корпуса 1 вокруг штанги 2 осуществляется поворот кронштейнов 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и секционного вала. При этом выполняется изменение расстояния между соплами 3 с помощью механизма линейного перемещения. Вращение от гидромотора 14 через соединение хвостовика 13 его выходного вала, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 8 вала, с секцией 8 передается секции 8. Далее за счет соединения хвостовика 10 секции 8, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 6 вала, с секцией 6 вращение передается секции 6, хвостовик 10 которой, вставленный в шлицевое отверстие 9 центральной секции 4 вала, приводит во вращение центральную секцию 4.

При этом вращение от центральной секции 4 вала через ее соединение с хвостовиком 10 секции 5 вала, вставленным в ее шлицевое отверстие 9, передается секции 5 вала. Далее за счет соединения секции 5 через ее шлицевое отверстие 12 с хвостовиком 10 секции 7 вала вращение передается секции 7 и затем через хвостовик 15 опорному валу 16. В результате происходит вращение секционного вала в корпусе 1. При вращении секционного вала происходит перемещение кронштейнов 18, 19, 20, 21 с соплами 3 по участкам с наружной резьбой 11 секций 5, 6, 7, 8 вала и вдоль штанги 2.

Благодаря наличию механизмов подъема, поворота и линейного перемещения в режиме реального времени обеспечивается необходимое позиционирование сопел над поверхностью обрабатываемого проката, учитывающее характеристики окалины и геометрические параметры проката.