рабочая клеть стана винтовой прокатки

Формула изобретения

Рабочая клеть стана винтовой прокатки, содержащая раму, поддерживающие стойки и шарнирно закрепленную на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости на 90° относительно оси, перпендикулярной оси прокатки, станину закрытого типа, в которой размещены две кассеты с рабочими валками, два нажимных механизма и проводковые устройства, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для поворота станины в вертикальной плоскости, выполненным в виде двух гидроцилиндров, а рама выполнена с опорными площадками, выступающими за продольные габариты станины, при этом на опорных площадках рамы установлены поддерживающие стойки и выполнены проемы под корпусы гидроцилиндров, штоки которых через серьги и цилиндрические пальцы шарнирно соединены со станиной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к горячей прокатке как длинномерных круглых изделий (прутков, труб), так и коротких тел вращения (например, шаров), и касается конструкции двухвалковых клетей станов винтовой прокатки, преимущественно со станиной закрытого типа, обладающих более высокой жесткостью очага деформации по сравнению с аналогичными клетями с откидными, съемными или сдвижными крышками, то есть со станинами открытого типа.

Известна рабочая клеть стана винтовой прокатки, см. патент Англии №1514714, кл. В 3 М, заявл. 14.06.74 г., опубл. 21.06.78 г., содержащая жестко закрепленную на опорной раме станину закрытого типа, несущую пару кассет с рабочими валками, два нажимных механизма и проводковые устройства, а также приемный стол для кассет с валками при перевалке. Согласно изобретению кассеты с валками с помощью предусмотренных устройств сначала приподнимают над горизонтальными направляющими станины клети (для уменьшения их износа от трения кассет с валками при их выдвижении во время перевалки), а затем выдвигают параллельно оси прокатки на направляющие приемного стола.

Недостатком известной конструкции прокатного стана являются значительные непроизводительные простои оборудования, связанные с частой заменой или ремонтом направляющих приемного стола и опорных поверхностей самих кассет.

Это вызвано тем, что при горячей прокатке все оборудование, находящееся вблизи оси прокатки, подвергается воздействию окалины, как крупной, так и мелкодисперсной, взвешенной в воздухе в виде пыли. Высокая температура и пары воды способствуют ее прочному налипанию на поверхности оборудования, что при трении скольжения кассет с валками по направляющим приводит к прогрессивному износу как направляющих, так и опорных поверхностей кассет.

При наличии на стане широкого сортамента прокатываемых изделий и относительно небольших их партий количество перевалок увеличивается, что также способствует быстрому износу трущихся поверхностей.

При прокатке "тяжелого" сортамента изделий само оборудование, в частности кассеты с валками, обладают значительной собственной массой, что повышает удельные давления при трении и приводит к прогрессирующему износу указанных деталей прокатного стана.

Известна также двухвалковая клеть винтовой прокатки, описанная в патенте ФРГ №3225447, М. кл. В 21 В 19/02, заявл. 7.07.82 г., опубл. 27.01.83 г.

Эта двухвалковая клеть винтовой прокатки содержит смонтированную на опорной раме станину закрытого типа, несущую две кассеты с рабочими валками и колесами, проводковые и нажимные устройства, жестко закрепленный к станине или раме приемный стеллаж с направляющими в виде рельсов для приема кассет с валками при их перевалке.

Недостатком указанной конструкции двухвалковой клети являются значительные непроизводительные простои оборудования, связанные с перевалкой рабочих валков при их износе или смене сортамента прокатываемых изделий.

Для осуществления перевалки необходимо выполнить ряд последовательных операций, а именно:

- опустить нижнюю кассету с рабочим валком до соприкосновения ее колес с рельсами приемного стеллажа;

- откатить нижнюю опору с валком за пределы клети, освободив место под верхнюю кассету с рабочим валком;

- развести направляющие диски;

- опустить верхнюю кассету с валком до соприкосновения ее колес с рельсами приемного стола;

- выкатить верхнюю кассету с валком за пределы клети;

- установить новые валки, выполнив все указанные операции в обратной последовательности.

Последовательное выполнение указанных операций приводит к увеличению непроизводительных простоев оборудования, связанных с потерями времени на перевалку валков, число которых (перевалок) может увеличиваться при наличии на прокатном агрегате широкого сортамента прокатываемых изделий при небольших их партиях. Указанные особенности снижают годовой объем производства проката на агрегате в целом.

Кроме того, это приводит к необходимости частой замены рам, ремонту изношенных деталей и, как результат, увеличению непроизводительных простоев оборудования и снижению годовой производительности агрегата в целом.

Из известных рабочих клетей стана винтовой прокатки наиболее близкой по технической сущности является рабочая клеть, описанная в патенте RU №2129052, кл. В 21 В 19/04, заявл. 18.03.98 г., опубл. 24.04.99 г. Эта рабочая клеть стана винтовой прокатки содержит раму, шарнирно закрепленную на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости на 90° относительно оси, перпендикулярной оси прокатки, станину закрытого типа, в которой размещены две кассеты с рабочими валками, два нажимных механизма, верхнее и нижнее проводковые устройства, а также поддерживающие стойки для фиксации станины клети в положении перевалки.

Недостатком известной конструкции клети являются значительные непроизводительные простои оборудования на перевалку валков либо при их износе, либо при смене сортамента прокатываемых изделий. Это связано с использованием ручного труда при снятии крепежных деталей, соединяющих станину клети с опорной рамой.

Кроме того, самой трудоемкой и длительной по времени является операция поворота станины клети вокруг цапф и поворот ее относительно опорной рамы на 90° до соприкосновения со стойками, фиксирующими станину в положении перевалки. Эту операцию производят с помощью (не указанных в описании к патенту) специальных грузоподъемных устройств, так как производить эту работу с помощью электромостового крана очень опасно по технике безопасности. После замены валков операции повторяются в обратной последовательности.

Указанные недостатки снижают годовую производительность агрегата в целом.

Задача настоящего изобретения состоит в создании рабочей клети стана винтовой прокатки, позволяющей сократить непроизводительные простои оборудования, связанные с перевалкой, то есть заменой валков при их износе или при смене сортамента прокатываемых изделий, что позволит повысить годовую производительность стана винтовой прокатки.

Поставленная задача достигается тем, что рабочая клеть стана винтовой прокатки, содержащая раму, поддерживающие стойки и шарнирно закрепленную на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости на 90° относительно оси, перпендикулярной оси прокатки, станину закрытого типа, в которой размещены две кассеты с рабочими валками, два нажимных механизма и проводковые устройства, согласно изобретению, снабжена устройством для поворота станины в вертикальной плоскости, выполненным в виде двух гидроцилиндров, а рама выполнена с опорными площадками, выступающими за продольные габариты станины, при этом на опорных площадках рамы установлены поддерживающие стойки и выполнены проемы под корпусы гидроцилиндров, штоки которых через серьги и цилиндрические пальцы шарнирно соединены со станиной.

Такое конструктивное выполнение рабочей клети стана винтовой прокатки позволит сократить непроизводительные простои оборудования, связанные с перевалкой, то есть заменой валков при их износе, или при изменении сортамента прокатываемых изделий.

Это достигается за счет исключения ручного труда на самой трудоемкой операции, а именно: на операции поворота станины клети на 90° относительно опорной рамы путем введения устройства для поворота станины в вертикальной плоскости, выполненного в виде двух гидроцилиндров, связывающих станину клети с рамой.

Выполнение рамы с опорными площадками и расположение на них поддерживающих стоек и устройства для поворота станины в вертикальной плоскости позволяют избежать реактивных нагрузок на фундамент под рабочей клетью во время перевалки.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 изображен общий вид рабочей клети стана винтовой прокатки;

на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1;

на фиг.3 - то же, вид по стрелке Б на фиг.1;

на фиг.4 - место В на фиг.1;

на фиг.5 - место Г на фиг.3;

на фиг.6 - общий вид клети во время перевалки;

на фиг.7 - общий вид рабочей клети с расположением опорных площадок по одну сторону клети.

Рабочая клеть стана винтовой прокатки содержит раму 1, поддерживающие стойки 2, соединенную с рамой посредством шарнира 3 станину 4 закрытого типа, в которой размещены две кассеты 5 с рабочими валками 6, два нажимных механизма 7, верхнее 8 и нижнее 9 проводковые устройства. Рабочая клеть снабжена устройством для поворота станины в вертикальной плоскости на 90° относительно оси, перпендикулярной оси прокатки, выполненным в виде двух гидроцилиндров 10. Рама 1 выполнена с опорными площадками 11, 12, выступающими за продольный габарит станины 4. Опорные площадки 11, 12 могут быть расположены как по разные стороны станины 4, так и по одну сторону станины 4. На площадках 11, расположенных по одну сторону станины, размещены поддерживающие стойки 2, а в площадках 12, расположенных по другую сторону станины, выполнены проемы 13, в которых шарнирно закреплены корпуса двух гидроцилиндров 10, штоки 14 которых через серьги 15 и цилиндрические пальцы 16 шарнирно соединены со станиной 4.

Поддерживающие стойки 2 и гидроцилиндры 10 могут быть расположены по одну сторону от клети на опорных площадках 11, 12 (фиг.7).

Устройство работает следующим образом.

В рабочем положении станина 4 находится в вертикальном положении (фиг.1, 2, 3) и жестко соединена с рамой 1 либо крепежными элементами (не показаны), либо поджата непосредственно двумя гидроцилиндрами 10.

При перевалке станину 4 раскрепляют от рамы 1 и подают давление в полости гидроцилиндров 10, которые, воздействуя через штоки 14, серьги 15 на цилиндрические пальцы 16, поворачивают станину 4 вокруг шарнира 3 на 90° по отношению к раме 1 и опускают ее на стойки 2 (фиг.6), при этом кассеты 5 с рабочими валками 6 занимают вертикальное положение и после освобождения от нажимных механизмов 7 поочередно извлекаются из станины 4 электромостовым краном одним движением вверх (показано штрихпунктиром на фиг.6). Так как поддерживающие стойки 2, гидроцилиндры 10 и станина 4 размещены на общей раме 1 - это позволяет избежать реактивных нагрузок на фундамент под рабочей клетью во время перевалки. Если в прокатном комплексе (агрегате), где эксплуатируется предлагаемая рабочая клеть имеется гидроаккумулятор, то держа постоянно под давлением штоковую полость гидроцилиндров 10 можно удерживать станину 4 в вертикальном положении при прокатке, что позволит отказаться от дополнительных крепежных элементов.

Предложенная конструкция рабочей клети стана винтовой прокатки по сравнению с известными позволит значительно сократить непроизводительные простои оборудования, связанные с перевалкой, то есть заменой валков при их износе или смене сортамента прокатываемых изделий. Это достигается сокращением доли ручного труда на самой сложной операции, а именно: при повороте станины клети относительно рамы на 90°. Указанное преимущество позволит увеличить годовую производительность прокатного стана в целом.