Устройство для осевого перемещения рабочих валков прокатной клети

 

Использование: рабочие клети прокатных станов. Сущность изобретения: устройство состоит из шарнирно закрепленных на станине 1 клети двуплечих рычагов 6, каждый из которых кинематически связан одним плечом через вилку 8 с открылком 11 подушки 3, а другим - с гидроцилиндром 7. Новым в клети является то, что вилка 8 рычага 6 выполнена жесткой, при этом рычаг выполнен с возможностью поворота в направлении перевалки до выхода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы траектории перевалки рабочего валка. 1 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства, а именно к рабочим клетям прокатных станов.

Известна рабочая клеть, включающая станины, рабочие валки с подушками и механизмы для осевого перемещения рабочих валков, состоящие из двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на станине клети со стороны перевалки, одно плечо которых взаимодействует с открылком подушки валка, а другое соединено с гидроцилиндром. Соединение рычага с подушкой выполнено в виде упора на рычаге и защелки осевой фиксации, охватывающих сухарь открылка. Защелка соединена с гидроцилиндром, размещенным на рычаге. При прокатке упор и защелка воспринимают осевые усилия, действующие на валок, а в паузах между проходами, при сдвижке передают усилие приводного гидроцилиндра. При перевалке защелки выводятся гидроцилиндрами за пределы траектории движения открылков подушек, давая возможность извлечения и введения валков [3] Недостатками клети являются увеличение продолжительности перевалки, сложность и недостаточная надежность конструкции, обусловленные наличием дополнительных операций разведения и сведения защелок, механизмов для перемещения, а также тем, что размещение защелок на поворотном рычаге исключает возможность достаточно прочного их закрепления (как на станине клети), соответствующего осевым нагрузкам, действующим на рабочие валки при прокатке. Поэтому неизбежен систематический выход из строя элементов крепления защелок, приводящий к аварийным остановкам стана. Кроме того, при поломке валка с косым изломом его передняя часть, выдвигаясь из клети под действием распорного усилия от момента привода, нагружает этим усилием защелку, рычаг, шток гидроцилиндра и другие элементы механизма сдвижки, что также неизбежно приведет к аварийным поломкам.

Целью изобретения является сокращение продолжительности перевалки, упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства для осевого перемещения валков.

Цель достигается тем, что вилка рычага выполнена жесткой, а ход штока гидроцилиндра превышает необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы зоны перевалки рабочих валков.

Сокращение времени перевалки и упрощение конструкции клети достигаются исключением операций разведения и сведения защелок осевой фиксации валков относительно рычагов и самих механизмов осевой фиксации. Размыкание и соединение рычагов с подушкой производятся автоматически в процессе перевалочного хода валков, за счет поворота рычага под действием открылка подушки на внешний (при извлечении) и внутренний (при введении валков) зуб вилки, причем поворот рычага при извлечении осуществляется до выхода внешнего зуба вилки за траекторию перевалки.

Кроме того, выполнение вилки рычага жесткой само по себе усиливает конструкцию узла фиксации валков. При этом описанный выше поворот рычага до размыкания с валком обеспечивается не только при перевалке, но и под действием больших осевых усилий при аварийных ситуациях, например, при поломке валка с косым изломом, благодаря чему снижается вероятность поломок механизма сдвижки, повышается надежность работы клети.

Новыми признаками в предлагаемом устройстве являются: выполнение вилки рычага жесткой; выполнение штока гидроцилиндра с ходом, превышающим необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы зоны перевалки рабочих валков.

В результате сопоставительного анализа заявляемой клети с прототипом установлено, что предложенная конструкция имеет новую взаимосвязь элементов, что позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию "новизна".

Между положительным эффектом, указанным в формулировке цели изобретения и отличительными признаками существует причинно-следственная связь. Это видно из следующего пояснения.

Выполнение штока гидроцилиндра с ходом, превышающим необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы зоны перевалки рабочих валков, позволило сделать вилку рычага жесткой. Выполнение вилки жесткой позволило, в свою очередь, повысить прочность рычага, отказаться от защелок осевой фиксации и приводов их перемещения, что привело к упрощению конструкции устройства, сокращению длительности перевалки, повышению надежности работы.

Исключение из указанной совокупности отличительных признаков хотя бы одного признака не обеспечивает получение вышеуказанного положительного эффекта.

В результате проведенного поиска не обнаружено технических решений, обладающих признаками предлагаемой клети, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Таким образом, предлагаемое устройство может быть признано изобретением, т.к. является новым, обладает существенными отличиями и обеспечивает положительный эффект.

На чертеже изображен горизонтальный разрез по оси рабочего валка прокатной клети.

Прокатная клеть состоит из станины 1, рабочих валков 2 с подушками 3 и механизмов 4 осевой сдвижки валков, состоящих из кронштейнов 5, жестко закрепленных на станине со стороны перевалки, и двуплечих рычагов 6, одно плечо которых выполнено с возможностью соединения с подушкой 3 рабочего валка, а второе соединено со штоком гидроцилиндра 7. Соединение рычага 6 с подушкой представляет собой жесткую вилку 8 рычага, охватывающую зубьями 9 и 10 открылок 11 подушки. Гидроцилиндр 7 выполнен с ходом, превышающим необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба 9 вилки за пределы траектории 12 перевалки рабочих валков.

Все узлы механизма сдвижки рассчитаны на восприятие максимальных осевых усилий, действующих на валки при прокатке. При этом поршневая полость 13 гидроцилиндра 7 соединена с предохранительным клапаном 14, настроенным на давление, соответствующее усилию, несколько большему максимального осевого усилия при прокатке, но не превышающему предельной нагрузочной способности механизма осевой сдвижки.

Устройство работает следующим образом.

При прокатке каждый открылок 11 подушки находится в зацеплении с вилкой 8 рычага 6. Гидроцилиндры 7, поворачивая рычаги 6, осуществляют осевое перемещение валков.

При перевалке давление в гидроцилиндрах 7 сбрасывается. Приводом перевалки валки извлекаются из клети, при этом рычаги 6 поворачиваются до выхода зубьев 9 вилок 8 за пределы траектории перевалки рабочих валков. При необходимости срыва валков усилием, превышающим усилие привода перевалки, гидроцилиндры 7 осевой сдвижки, втягивая шток на полную длину хода, извлекают их из клети: дальнейшее перемещение валков осуществляется приводом перевалки.

При введении новых валков в клеть открылки 11 подушек, воздействуя на зубья 10 вилок 8, поворачивают рычаги в рабочее положение и вводят вилки в зацепление с подушками.

При поломке валка с косым изломом на него действует осевое распорное усилие от момента привода, многократно превышающее осевые усилия при прокатке. Валок, выдвигаясь в направлении перевалки, воздействует на зубья 9 рычагов 6. После того как давление в поршневой полости 13 гидроцилиндра 7 достигнет предельно допустимой величины, открывается предохранительный клапан 14, давая возможность слива жидкости, втягивания штока и поворота рычагов 6 совместно с валком в направлении перевалки. Если длина излома, а следовательно, и ход валка, достаточно велики, рычаги 6 поворачиваются до выхода зубьев 9 за пределы траектории движения подушки. Осевое усилие, действующее на механизм осевой сдвижки, при этом не превышает предельно допустимого значения, на которое механизм рассчитан.

Таким образом, соединение и размыкание рычагов с подушкой валка осуществляются автоматически в ходе перевалки, не требуя ни дополнительных затрат времени, ни специальных механизмов, чем достигается сокращение времени перевалки и упрощение конструкции клети по сравнению с прототипом. Кроме того, выполнение соединения рычага с подушкой в виде жесткой вилки усиливает конструкцию, повышает нагрузочную способность механизма сдвижки, а выполнение штока гидроцилиндра с ходом, превышающим необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы зоны перевалки рабочих валков позволяет разгрузить механизм от больших осевых усилий при косом изломе валка, избежать аварийных поломок и повысить тем самым его эксплуатационную надежность.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЕВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧИХ ВАЛКОВ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ, состоящее из шарнирно закрепленных на станине клети двуплечих рычагов, каждый из которых кинематически связан одним плечом посредством вилки с открылком подушки валка, а другим со штоком гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью сокращения продолжительности перевалки, упрощения конструкции и повышения надежности в работе, вилка рычага выполнена жесткой, а ход штока гидроцилиндра превышает необходимый для вывода внешнего по отношению к клети зуба вилки за пределы зоны перевалки рабочих валков.

РИСУНКИ

Рисунок 1