Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ РУЛОНОВ

Изобретение относится к прокатному производству, преимущественно к агрегатам продольной и поперечной резки широких полос, устанавливаемых на участках листоотделки прокатных цехов, и предназначено для перегрузки рулонов полосы при изменении направления их движения в технологическом процессе резки с конвейера на конвейер или на другую технологическую машину.

Известно устройство для перегрузки рулонов (аналог), включающее поворотную колонну, установленную в неподвижном корпусе на подшипниках, и жестко закрепленную на колонне консоль. Такое устройство применяется, например, на комбинированном агрегате резки полосы 1,5-8×1550 для перегрузки рулонов с кантователя на подъемно-поворотную раму разматывателя рулонов (см. Фомин Г.Г., Дубейковский А.В., Гринчук П.С. Механизация и автоматизация широкополосных станов горячей прокатки. М.: Металлургия, 1979, с.202 и 203, рис.104, разрез А-А, поз.3).

Недостатком аналога является отсутствие сталкивателя рулонов, что требует дополнительных устройств для снятия рулонов с консоли.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для перегрузки рулонов, включающее вертикальный вал, установленный на подшипниках в станине, закрепленной на фундаменте, поворотную консоль для приема рулонов, жестко закрепленную на верхнем конце вертикального вала, и сталкиватель рулонов с приводным гидроцилиндром, смонтированные на поворотной консоли (см. там же, с.182 и 183, рис.101, разрез Б-Б, поз.21, с.190 и 191).

В отличие от аналога прототип снабжен сталкивателем рулонов, что не требует установки дополнительных устройств для снятия рулонов с поворотной консоли. Однако прототип обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что поворотная консоль выполнена цельнолитой из стали. При сталкивании стального рулона с консоли возникают большие силы сопротивления перемещению рулона ввиду больших сил трения в паре сталь - сталь между внутренней поверхностью рулона и контактирующими с ней поверхностями консоли. Это приводит к повреждению внутренней поверхности рулонов - задирам и царапинам, необходимости отбраковывать и отрезать поврежденные участки полосы после разматывания рулонов, уменьшению выхода годной продукции и снижению производительности агрегатов резки. Большие усилия при сталкивании рулонов вызывают сдвиг их внутренних витков и образование телескопичности рулонов, что также увеличивает количество брака и уменьшает выход годного металла. Из-за больших усилий при сталкивании рулонов требуются повышенная прочность деталей сталкивателя и увеличение мощности гидропривода его перемещения. Это ведет к увеличению веса, стоимости консоли и устройства и энергетических затрат. Из-за больших сил трения при перемещении рулонов по консоли при загрузке и сталкивании рулоны большого веса загружают на консоль и снимают с консоли мостовым краном, что снижает производительность и увеличивает трудоемкость технологического процесса резки полос на агрегатах.

Целью настоящего изобретения является увеличение выхода годного металла на участках листоотделки прокатных цехов, повышение производительности агрегатов резки, снижение веса и стоимости устройства для перегрузки рулонов и сокращение энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для перегрузки рулонов, включающем вертикальный вал, установленный на подшипниках в станине, закрепленной на фундаменте, поворотную консоль для приема рулонов, жестко закрепленную на верхнем конце вертикального вала, и сталкиватель рулонов с приводным гидроцилиндром, смонтированными на поворотной консоли, консоль выполнена сварной и состоит из двух балок, охватывающих втулку с наружной шестигранной поверхностью, насаженную на верхний конец вертикального вала, и перемычки жесткости, расположенной снизу консоли между балками, на участке балок для приема рулонов выполнены горизонтальные и наклонные поверхности, на которых закреплены сменные планки, выполненные из антифрикционного материала с твердостью меньше твердости материала рулонов.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:

Фиг.1. Устройство для перегрузки рулонов - общий вид.

Фиг.2. Разрез по А-А на фиг.1.

Фиг.3. Поворотная консоль - вид сбоку.

Фиг.4. Поворотная консоль - вид сверху.

Фиг.5. Разрез по Б-Б на фиг.3 - масштаб увеличен.

Фиг.6. Поворотная консоль со снятыми планками - пространственное изображение.

Устройство для перегрузки рулонов включает вертикальный вал 1, установленный в станине 2, закрепленной на фундаменте, на подшипниках качения - двух горизонтальных радиальных подшипниках 3, 4 и упорном подшипнике 5. Передача вертикального усилия на упорный подшипник осуществляется через внутренние кольца радиальных подшипников и дистанционную втулку 6.

На верхнем конце вертикального вала жестко закреплена поворотная консоль 7. На одной стороне консоли предусмотрен участок 8 для приема рулонов 9, на другой смонтирован сталкиватель рулонов. Сталкиватель состоит из сварочного упора 10 и приводного гидроцилиндра 11, шарнирно связанных между собой. Упор снабжен катками, установленными в направляющих 12, на которых он перемещается по консоли. Гидроцилиндр установлен в подшипниковой опоре 13, закрепленной на конце консоли со стороны вертикального вала 1. Поворот консоли осуществляется от вала 1 через шестерню 14, закрепленную на его нижнем конце и связанную с приводом поворота консоли.

Консоль выполнена сварной и состоит из двух балок 15, 16, охватывающих втулку 17. Наружная поверхность втулки выполнена шестигранной с поперечными прорезями. По прорезям и примыкающим к ним плоским граням втулка соединена с балками сваркой. Такое соединение обеспечивает высокую прочность и нагрузочную способность консоли при ее минимальном весе и стоимости. Между балками для увеличения жесткости консоли установлена перемычка 18. Для установки подшипниковой опоры 13 гидроцилиндра 11 на балках с противоположной стороны консоли приварена полка 19 с планками, на которых закреплена подшипниковая опора 13. Внутренней цилиндрической посадочной поверхностью с шпоночным пазом втулка 17 установлена на хвостовике вертикального вала 1 со шпонкой.

На участке балок для приема рулонов выполнены горизонтальные 20 и наклонные 21 поверхности (фиг.6), на которых закреплены сменные планки 22 и 23. Планки закреплены винтами 24 и выполняются из антифрикционных материалов, например из бронзы, латуни, сплавов на медной основе, полимерных материалов и других, у которых твердость меньше твердости материала рулонов.

Работа устройства для перегрузки рулона может быть рассмотрена на примере его использования на агрегате продольной руки полосы 1,2-8×1850 (см. ссылку на прототип с.191) на участке перегрузки рулонов, получаемых после роспуска исходной полосы на дисковых ножницах, с барабана намоточного устройства на приемно-кантующее устройство для последующей передачи на отводящий конвейер.

При перегрузке рулонов консоль 7 устанавливают по оси барабана и снимателем намоточного устройства перемещают рулон с барабана на консоль устройства для перегрузки рулонов. Упор 10 сталкивателя рулонов при этой операции находится в крайнем положении у вертикального вала 1. Поворачивают консоль с рулоном на заданный угол так, чтобы она оказалась напротив штыря приемно-кантующего устройства. Упором 10 сталкивателя перемещают рулон с консоли на штырь, установленный на подвижной раме. Подают раму к отводящему конвейеру, на штыре кантуют рулон в вертикальное положение и укладывают его на конвейер для последующей уборки на склад.

Планки 22, 23 на балках консоли 7 для приема рулонов выполнены из антифрикционного материала - бронзы с твердостью 60НВ. Минимальная твердость материала стальных рулонов 100HB. Благодаря использованию планок из антификционного материала с твердостью меньшей, чем у стали, значительно уменьшаются коэффициент и сила трения при перемещении рулонов по консоли в периоды их загрузки и разгрузки с консоли. Соответственно уменьшается сила сопротивления перемещению рулонов. Исключаются повреждения внутренней поверхности рулонов - задиры и царапины, а также сдвиг внутренних витков и образование телескопичности рулонов при их перемещении по консоли. Благодаря этому уменьшается количество обрези и брака рулонов и увеличивается выход годного металла. В настоящее время при использовании известных устройств для перегрузки рулонов масса перегружаемых рулонов не превышает 10 т. При большей массе неизбежно появление задиров, царапин и телескопичности рулонов. Поэтому рулоны весом более 10 т перегружают с помощью скобы, подвешенной к крюку мостового крана. Это снижает производительность агрегатов резки. При использовании устройства для перегрузки рулонов согласно изобретению не требуется применение мостовых кранов, что позволяет увеличить массу перегружаемых рулонов до 30 т и существенно повысить производительность агрегатов резки.

Уменьшение сопротивления перемещению рулонов по консоли устройства при перегрузке рулонов позволяет уменьшить мощность гидропривода сталкивателя, снизить энергетические затраты и повысить общую эффективность применения устройства. Применение сменных планок 22 и 23 позволяет значительно повысить ремонтопригодность и долговечность устройства, так как других видов технического обслуживания консоли 7 при эксплуатации, кроме замены планок, не требуется.