Результат интеллектуальной деятельности: ЛИСТОПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ КВАРТО

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в конструкциях многовалковых клетей для прокатки листового металла с регулированием формы межвалкового зазора.

Известна конструкция листопрокатной клети кварто с гидравлическим нажимным устройством, содержащая станины с нижними поперечинами, опорные валки с подушками, нижние из которых своими плоскими поверхностями оперты на нижние поперечины и снабжены гидроцилиндрами уравновешивания верхнего опорного валка, плунжеры которых с плоскими упорными поверхностями оперты на подушку верхнего опорного валка, рабочие валки с подушками и гидроцилиндрами уравновешивания верхнего рабочего валка, плунжеры которых также имеют плоские упорные поверхности [1].

Недостатки такой конструкции клети состоят в том, что плоские опорные поверхности подушек нижнего опорного валка находятся в силовом контакте с плоской нижней поперечиной, подушки верхнего опорного валка - с плоскими упорными поверхностями плунжеров гидроцилиндров уравновешивания, и гидроцилиндры уравновешивания верхнего рабочего валка взаимодействуют с его подушками по плоским поверхностям. Это сужает возможность самоустановки положения подушек рабочих и опорных валков путем их поворота в вертикальной плоскости в процессе регулирования формы межвалкового зазора гидроизгибом валков, что снижает пределы регулирования формы межвалкового зазора, а также приводит к перегрузке подшипников валков.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является конструкция листопрокатной клети кварто, содержащая станины с нижними поперечинами, опорные валки с подушками, нижние их которых оперты через прокладки па поперечины и снабженные гидроцилиндрами уравновешивания верхнего опорного валка, плунжеры которых оперты на подушку верхнего опорного валка, рабочие валки с подушками и гидроцилиндрами уравновешивания верхнего рабочего валка. При этом торцы плунжеров гидроцилиндров уравновешивания как рабочих, так и опорных валков выполнены плоскими [2].

Недостатки известной конструкции состоят в том, что подушки рабочих и опорных валков находятся в силовом контакте (т.е. зажаты) между плоскими контактными поверхностями и плоскими торцами плунжеров гидроцилиндров уравновешивания, что исключает их поворот в вертикальной плоскости при гидроизгибе опорных и рабочих валков. Это сужает возможности регулирования формы межвалкового зазора, а также приводит к перегрузке подшипников валков.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в расширении пределов регулирования формы межвалкового зазора.

Для решения поставленной технической задачи в известной конструкции листопрокатная клеть кварто, содержащая станины с нижними поперечинами, опорные валки с подушками, нижние их которых оперты через прокладки на поперечины и снабженные гидроцилиндрами уравновешивания верхнего опорного валка, плунжеры которых оперты на подушку верхнего опорного валка, рабочие валки с подушками и гидроцилиндрами уравновешивания верхнего рабочего валка, согласно изобретению, прокладки на сторонах, обращенных к подушкам нижнего опорного валка, выполнены в виде криволинейных опор, каждая криволинейная опора выполнена в виде рейки, ориентированной вдоль поперечины, поверхность которой, обращенная к подушке опорного валка, имеет цилиндрическую форму, а торцы плунжеров гидроцилиндров уравновешивания верхних опорного и рабочего валков имеют сферическую форму.

На фиг.1 представлена листопрокатная клеть кварто; на фиг.2 - сечение по А-A на фиг.1; на фиг.3 - схема расположения подушки нижнего опорного валка до и после самоустановки.

Прокатная клеть состоит из двух станин 1 закрытого типа, замкнутые контуры которых образуют окна. В окнах станин 1 размещен верхний опорный валок 2 с подушками 3 верхнего опорного валка. В проемах, образованных стойками подушек 3, размещены подушки 4 верхнего рабочего валка 5.

Механизм уравновешивания верхнего опорного валка 2 выполнен в виде гидроцилиндров, плунжеры 6 которых оперты на подушки 3, а корпуса установлены в подушках 7 нижнего опорного валка 8, ось которого в статике есть прямая линия A₀-B₀ (фиг.2, фиг.3).

Подушки 7 нижнего опорного валка 8 оперты на криволинейные опоры в виде реек 9, ориентированных вдоль нижних поперечин 10 станин 1.

В проемах, образованных стойками подушек 7 нижнего опорного валка 8, размещены подушки 11 нижнего рабочего валка 12. В подушках 11 нижнего рабочего валка 12 размещены гидроцилиндры уравновешивания верхнего рабочего валка 5, плунжеры которых 13 оперты на подушки 4 верхнего рабочего валка. Торцы плунжеров 6 и 13 гидроцилиндров имеют сферическую форму.

В верхних поперечинах обеих станин 1 размещен нажимной механизм в виде пары гидроцилиндров, плунжеры 14 которых имеют сферическую форму.

Устройство работает следующим образом. В полости гидроцилиндров уравновешивания под давлением подают масло. Под действием давления масла плунжеры 6 выдвигаются и поднимают верхний опорный валок 2 с подушками 3 внутри станин 1 до упора подушек 3 в плунжеры 14 гидроцилиндров нажимных механизмов. Также под действием давления масла плунжеры 13 поднимают верхний рабочий валок 5 с подушками 4, прижимая рабочий валок 5 к верхнему опорному валку 2.

Верхний рабочий валок 5 и нижний рабочий валок 12 приводят во вращение от электродвигателей.

В гидроцилиндры нажимного устройства под давлением подают масло, плунжеры 14 которых выдвигаются, благодаря чему устанавливают требуемый зазор между рабочими валками 5 и 12. Прокатываемую полосу задают в клеть и осуществляют ее обжатие между рабочими валками 5 и 12. Усилие прокатки от рабочих валков 5 и 12 передается на смежные с ними опорные валки 2 и 8, на подушки опорных валков 3 и 7 и замыкается на станины 1 через нажимной механизм, рейки 9 и поперечины 10.

При появлении коробоватости (нарушении плоскостности) полосы производят изменение формы межвалкового зазора. Для этого увеличивают давление в гидроцилиндрах уравновешивания верхнего опорного валка и выдвигают вверх плунжеры 6, которые распирают подушки 3 и 7 опорных валков.

Обе подушки 7 нижнего опорного валка 8 при этом поворачиваются в противоположные стороны относительно криволинейной поверхности реек 9 и занимают положение, показанное для правой подушки 7 на фиг.3 пунктиром.

Это приводит к изгибу опорного валка 8, ось A₀B₀ которого занимает изогнутую форму A₁B₁, что сопровождается изменением формы межвалкового зазора, уменьшением обжатия в средней части полосы и исчезновением коробоватости. Самоустановка подушек 7 в новое положение снижает нагрузку на подшипниковые опоры, т.к. оси подшипников и опорного валка 8 после самоустановки совпадают. Так как рейки 9 контактируют с нижними поверхностями подушек 7 по всей их длине, это снижает контактные нагрузки, деформацию реек 9 и подушек 7, что повышает их стойкость.

Поскольку торцы плунжеров 6 и 15 имеют сферическую форму, при регулировании межвалкового зазора исключен зажим подушек 4, 11 рабочих валков и подушек 3, 7 опорных валков между плоскими поверхностями, как это имеет место в устройстве-аналоге [2]. Происходит их свободный поворот относительно сферических торцов плунжеров 6 и 13, что расширяет пределы регулирования формы межвалкового зазора и снижает нагрузки на подшипниковые опоры валков.

Технико-экономические преимущества - выполнение прокладки на сторонах, обращенных к подушкам нижнего опорного валка, в виде криволинейных опор, когда каждая криволинейная опора выполнена в виде рейки, ориентированной вдоль поперечины, поверхность которой, обращенная к подушке опорного валка, имеет цилиндрическую форму, исключается зажим подушек опорного валка между плоскими поверхностями, обеспечивает свободу их самоустановки в новое положение при гидрораспоре. Благодаря этому достигается расширение пределов регулирования формы межвалкового зазора, снижаются нагрузки на подшипниковые опоры валков. Выполнение криволинейной опоры в виде рейки уменьшает контактные нагрузки, повышает устойчивость положения подушек нижнего опорного валка, увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования. Выполнение торцов плунжеров гидроцилиндров уравновешивания опорного и рабочего валков сферической формы также увеличивает возможности самоустановки положения подушек валков в процессе регулирования формы межвалкового зазора.

В качестве базового объекта принята листопрокатная клеть [2]. Использование клети предложенной конструкции обеспечивает получение листового проката с повышенными показателями плоскостности, что повышает рентабельность производства листов в среднем на 5-7%.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2307715, МПК B21B 31/32, 2006 г.;

2. Королев А.Л. Механическое оборудование заводов цветной металлургии: Учебник для вузов. В 3 частях. Ч.3. М.: Металлургия, 1989. с.151, 152, 163.