Рабочая клеть прокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к рабочим клетям листовых станов горячей и холодной прокатки. Рабочая клеть прокатного стана включает станины, установленные в них подушки с рабочими и опорными валками, распорные клинья, установленные в подушках рабочих валков, и двухплунжерные гидроцилиндры, смонтированные в клиньях подушек нижнего рабочего валка. В клиньях подушек верхнего рабочего валка выполнены глухие цилиндрические расточки. В расточках установлены плунжеры с выступающими хвостовиками. В подушках верхнего рабочего валка выполнены оппозитные глухие полуотверстия, в дно которых упираются хвостовики плунжеров. Изобретение позволяет повысить качество прокатываемых полос и работоспособность подшипниковых узлов валков. 3 ил.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к рабочим клетям листовых станов горячей и холодной прокатки.

Известна рабочая клеть прокатного стана (аналог), включающая станины, рабочие и опорные валки с подушками, распорные клинья, установленные в подушках рабочих валков, и двухплунжерные гидроцилиндры, смонтированные в клиньях подушек нижнего рабочего валка (см. А.с. СССР N 1721900, кл. B 21 B 31/04, 1990).

Недостатком аналога является односторонняя относительно оси клети установка клиньев в подушках и невозможность регулирования углового положения рабочих валков относительно оси клети в горизонтальной плоскости. Это приводит к появлению больших осевых нагрузок на валки и их подшипники и быстрому выходу из строя подшипников при износе контактирующих поверхностей подушек и станин и перекосах рабочих валков относительно опорных и полосы. Кроме того, при использовании известной рабочей клети невозможно осуществлять прокатку в скрещивающихся валках.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является рабочая клеть прокатного стана, включающая станины, установленные в них подушки с рабочими и опорными валками, распорные клинья, установленные в подушках рабочих валков по обе стороны от их вертикальной оси, и двухплунжерные гидроцилиндры, смонтированные в клиньях подушек нижнего рабочего валка (см. Патент РФ N 2014919 кл. B 21 B 31/04, 1992).

Известная клеть, в отличие от аналога, обеспечивает возможность регулирования углового положения рабочих валков относительно полосы и опорных валков. Однако при изменении положения клиньев подушек верхнего рабочего валка в процессе регулирования происходит кантование подушек на шейках валка вместе с клиньями на шаровых поверхностях контакта клиньев с планками подушек. При этом горизонтальные перемещения подушек верхнего рабочего валка не соответствуют заданным с точки зрения установки валка с требуемым углом перекоса или вообще отсутствуют. Это приводит к нарушениям в работе автоматизированной системы управления процессом прокатки в скрещивающихся валках, невозможности установки рабочего валка в требуемое угловое положение относительно опорного с целью устранения осевых нагрузок на валки и их подшипники, а следовательно, к снижению качества прокатываемых полос и работоспособности подшипниковых узлов валков.

Целью настоящего изобретения является повышение качества прокатываемых полос и работоспособности подшипниковых узлов валков за счет повышения надежности и точности регулирования углового положения верхнего рабочего валка.

Поставленная цель достигается тем, что в клиньях полушек верхнего рабочего валка выполнены глухие цилиндрические расточки, выполняющие функцию гидроцилиндров, в которых установлены плунжеры с выступающими хвостовиками, а в подушках верхнего рабочего валка выполнены оппозитные глухие полуотверстия, в дно которых упираются хвостовики плунжеров.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены: Фиг. 1- фрагмент рабочей клети с комплексом подушек рабочих валков.

Фиг. 2- положение нижнего рабочего валка с подушками пари перекосе.

Фиг. 3- сечение B-B на фиг. 2.

Рабочая клеть включает рабочие валки 1, 2, установленные в подушках 3, 4 на четырехрядных роликовых конических подшипниках 5. В подушках установлены подвижные клинья 6, 7 и 8,9, на которых смонтированы планки 10, 11 и 12, 13, контактирующие с клиньями по сферическим поверхностям радиуса R, а со стойками 14 станин по плоским поверхностям. Центры сфер радиуса R расположены на оси клети 15. Изменение углового положения нижнего рабочего валка 2 осуществляется с помощью двухплунжерных гидроцилиндров 16, смонтированных в нижних клиньях 8 и 9. В верхней и нижней раздельных плоскостях цилиндров 16 установлены плунжеры 17 и 18. С помощью плунжеров 17 осуществляется уравновешивание верхнего рабочего валка с подушками. Плунжеры 18 предназначены для регулирования положения клиньев 8-9 подушек 4 нижнего рабочего валка по высоте. При изменении положения клиньев происходит продольное (в направлении прокатки) смещение подушек и оси нижнего валка 4 на некоторую величину a (см. фиг. 3) и разворот валка в горизонтальной плоскости на угол β. Разворот происходит вместе с клиньями по сферическим поверхностям планок 12-13 радиуса R.

В клиньях 6, 7 подушек 3 верхнего рабочего валка 2 выполнены глухие цилиндрические расточки 19, выполняющие функцию гидроцилиндров. В расточках установлены плунжеры 20 с выступающими хвостовиками для регулирования углового положения верхнего рабочего валка. В подушках 3 этого валка выполнены оппозитные глухие полуотверстия 21, в дно которых упираются хвостовики плунжеров 20.

Рабочие валки 1, 2 контактируют с опорными валками 22, 23, установленными в своих подушках (условно не показаны). В исходном положении ось рабочих валков 24 смещена относительно оси клети 15 на величину "свала" δ. Исходное положение используется при обычной прокатке без скрещивания валков.

На планках 10-13 выполнены кронштейны 25 с заплечиками, которые фиксируются защелками 26 (фиг. 2). Между заплечиками кронштейнов 255 и защелками 26 установлены датчики осевых нагрузок 27, передающихся на подшипники рабочих валков.

Для разворота нижнего рабочего валка на угол β (фиг. 2) в полость правого плунжера 18 цилиндра 16 (фиг. 1) подается рабочая жидкость и цилиндр вместе с клином 9 поднимается. Полость левого плунжера 18 цилиндра 16 при этом соединена со сливной магистралью гидросистемы. Левый клин 8 с цилиндром 16 под давлением жидкости в полости под плунжером 17 опускается, подушка 4 перемещается вправо и ось рабочего валка разворачивается на угол β. При развороте валка в обратном направлении поднимается левый клин 8 и опускается правый клин 9.

Для разворота в горизонтальной плоскости верхнего рабочего валка 1 в полость глухой цилиндрической расточки 19 одного из клиньев, например клина 6, подается рабочая жидкость, а полость глухой расточки 19 другого клина 7 соединяется со сливной магистралью гидросистемы. Под действием давления жидкости в подплунжерной полости расточки 19 клин 6 опускается, преодолевая сопротивление плунжера 17 уравновешивания верхнего рабочего валка. Для этого диаметр плунжеров 18 и 20 регулирования углового положения валков принимается больше диаметра плунжера 17 уравновешивания верхнего валка. Под давлением правого плунжера 17 клин 7 поднимается и перемещает верхнюю подушку влево, соответственно изменяя угловое положение верхнего валка 1. Для разворота валка в противоположном направлении давление жидкости создается в подплунжерной полости глухой расточки 19 клина 7, а полость в клине 6 соединяется со сливной магистралью.

При такой конструкции рабочей клети исключается кантование подушек верхнего рабочего валка на его шейках и по шаровым поверхностям планок радиуса R (см. фиг. 1), так как плунжера 17 создают постоянные и одинаковые усилия на клинья 6 и 7 при их перемещениях в процессе регулирования углового положения верхнего валка. Моменты от этих усилий относительно оси валка уравновешиваются и подушки 3 занимает устойчивое положение.

При перемещениях плунжеров 17 уравновешивания верхнего валка давление в их гидроцилиндрах 16 не меняется, так как они связаны с гидроаккумулятором постоянного давления. В этом случае происходит только вытеснение жидкости из гидроцилиндров 16 в гидроаккумулятор или наоборот.

Благодаря устойчивому положению подушек 3 обеспечивается точное соответствие их горизонтальных перемещений заданному угловому положению верхнего рабочего валка 1 при регулировании. Соответственно повышаются точность работы автоматизированной системы управления процессом прокатки в скрещивающихся валках, качество прокатываемых полос и работоспособность подшипниковых узлов валков.

Формула изобретения

Рабочая клеть прокатного стана, включающая станины, установленные в них подушки с рабочими и опорными валками, распорные клинья, установленные в подушках рабочих валков по обе стороны от их вертикальной оси, и двухплунжерные гидроцилиндры, смонтированные в клиньях подушек нижнего рабочего валка, отличающаяся тем, что в клиньях подушек верхнего рабочего валка выполнены глухие цилиндрические расточки, в которых установлены плунжеры с выступающими хвостовиками, а в подушках верхнего рабочего валка выполнены оппозитные глухие полуотверстия, в дно которых упираются хвостовики плунжеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3