РЕВЕРСИВНАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА С ВВОДНОЙ И ВЫВОДНОЙ НАПРАВЛЯЮЩИМИ
REVERSING MILL STAND WITH INLET AND OUTLET GUIDES

Изобретение относится к реверсивной клети прокатного стана, в частности реверсивной клети прокатного стана Стекеля, которая содержит по меньшей мере один верхний и один нижний опорные валки и сопряженные с ними соответствующие верхний и нижний рабочие валки с сопряженными с ними направляющими на входной стороне клети и на выходной стороне клети.
При прокатке слябов в черновых клетях слябы толщиной примерно 250 мм прокатывают в реверсивном режиме в черновую полосу толщиной примерно 40 мм. Такие реверсивные клети прокатного стана имеют проходящие вертикально верхние вводные и выводные направляющие, которые расположены в соответствующей клети. Во время прокатки эти расположенные на входной стороне клети верхние вводные направляющие и расположенные на выходной стороне клети верхние выводные направляющие прочно охватывают прокатные балки, встроенные между верхними подушками рабочих валков реверсивной прокатной клети. Для выполнения смены валков верхние вводная и выводная направляющие смещают в вертикальном направлении и высвобождают верхние подушки рабочих валков. Прокатные балки монтируют в прокатном цехе в соответствии с фактическим диаметром рабочих валков с заданным расстоянием до поверхности валков. В нижние подушки рабочих валков также встроены прокатные балки. Однако они не находятся в контакте с нижними направляющими, при этом как вверху, так и внизу в такой реверсивной клети прокатного стана нет контакта между прокатными балками и рабочими валками. Это и не требуется, поскольку на основании довольно большой минимальной толщины черновой полосы примерно 40 мм нет опасности попадания проката в щель между рабочими валками и прокатными балками.
Затем в чистовых клетях черновые полосы толщиной примерно 40 мм прокатывают в конечную полосу толщиной до примерно 1 мм. Это происходит либо на многоклетьевой чистовой линии с последовательным расположением, либо в одной или двух клетях прокатного стана типа стана Стекеля. В реверсивных клетях прокатного стана Стекеля черновую полосу прокатывают в реверсивном режиме в несколько проходов в готовое изделие с толщиной конечной полосы до примерно 1 мм. В таких чистовых клетях обычно расположенные на верхних вводной и выводной направляющих верхние скребки, а также сопряженные с рабочими валками нижние скребки, которые также предусмотрены как на стороне входа клети, так и на стороне выхода клети, имеют постоянный контакт с соответствующим верхним или нижним рабочим валком. Это необходимо для экранирования поверхности полосы от охлаждающей валки воды, а также для удаления с рабочих валков возможно прилипающего к ним прокатываемого материала. Эти верхние и нижние скребки при смене рабочих валков необходимо удалять от соответствующего сопряженного с ним рабочего валка настолько, чтобы обеспечивалась возможность смены рабочих валков.
На основании упомянутых выше различий в способе работы и выполнения черновых клетей и чистовых клетей необходимо в зависимости от цели применения использовать различные типы клетей или же различно выполненные типы клетей, что для промышленного предприятия связано с необходимостью требующего больших затрат хранения соответствующих запасов. Поэтому существует потребность в достижении в этом отношении упрощения.
В DE 1031251 В раскрыта прокатная клеть с расположенным на рычагах и сопряженным с рабочим валком скребком, который установлен с возможностью регулирования с помощью соединенного с верхней зоной прокатной клети первого исполнительного элемента относительно рабочего валка и с возможностью отведения с помощью второго исполнительного элемента из зоны валка. Кроме того, из JP 58081509 А известна прокатная клеть, в которой расположенный в прокатной клети скребок установлен с возможностью поворота с помощью первого исполнительного элемента, закрепленного на расположенной в прокатной клети раме. В DE 10210576 А1 раскрыт скребок, расположенный между двумя группами валков многорядного прокатного стана, поворачиваемый с помощью первого исполнительного элемента в соответствующей прокатной клети. Кроме того, из DE 19581737 Т1 известна реверсивная клеть прокатного стана Стекеля со скребком, расположенным с возможностью поворота в прокатной клети с помощью исполнительного элемента.
В основу изобретения положена задача создания решения, которое позволяет использовать реверсивную прокатную клеть как в качестве черновой клети, так и в качестве чистовой клети.
Эта задача решена согласно изобретению с помощью реверсивной прокатной клети с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные модификации и целесообразные варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
С помощью изобретения создана реверсивная прокатная клеть, которая выполняет требования как к эксплуатации в режиме черновой клети, так и к эксплуатации в режиме чистовой клети. В реверсивной прокатной клети согласно изобретению можно прижимать как верхние и нижние скребки к соответствующему сопряженному рабочему валку, так и поворачивать верхние и нижние направляющие для смены валков. В частности, ими можно снабжать реверсивные клети прокатного стана Стекеля так, что в них можно прокатывать в режиме черновой клети и в режиме чистовой клети слябы с толщиной примерно 250 мм в реверсивном режиме в готовое изделие с толщиной конечной полосы примерно 1 мм.
Согласно первому примеру выполнения верхняя направляющая с исполнительным элементом соединена через сцепление с верхней балансировкой опорных валков и тем самым ее направляют с возможностью сдвига и вытягивания из нижней вертикальной направляющей. Таким образом, с помощью простого механизма можно выдвигать верхние направляющие из рабочей зоны рабочих валков и тем самым обеспечивать доступ к верхним подушкам рабочих валков.
Предпочтительно в качестве сцеплений используются при этом зажимные головки, шаровые головки и карданные шарниры или просто передвигаемые винтовые соединения.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что третий исполнительный элемент, установленный для перестановки верхней направляющей, соединяет ее с клетью или закреплен на балансировке опорных валков. Таким образом, в зависимости от имеющегося в распоряжении конструктивного пространства выбирается оптимальное закрепление верхних направляющих, которые, в частности, в ходе возможных работ по техническому обслуживанию и ремонту легко доступны и обеспечивают простой монтаж или соответственно демонтаж.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что верхний скребок расположен напротив верхнего рабочего валка и этот скребок выполнен с возможностью установки или прижимания с помощью второго исполнительного элемента относительно рабочего валка. С помощью установленного второго исполнительного элемента обеспечивается, что скребок по всей длине всегда равномерно прилегает к верхнему рабочему валку. Износ на остриях скребка предпочтительно компенсируется за счет непрерывного прижимания скребка к рабочему валку второго исполнительного элемента.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что нижний скребок с четвертым исполнительным элементом расположен так, что скребок с помощью исполнительного элемента прижимается к рабочему валку или же отодвигается от рабочего валка и тем самым может отводиться в сторону из зоны монтажа или соответственно демонтажа рабочих валков. Таким образом, обеспечивается свободный доступ к конструктивному пространству для рабочих валков, без необходимости выполнения крупных монтажных работ на установленных скребках. Оба скребка находятся теперь вне наружных контуров подушек рабочих валков и обеспечивают свободный доступ к ним для замены рабочих валков.
В особом варианте выполнения изобретения расположение скребков может быть предусмотрено так, что можно отводить скребки вверх и/или вниз. Тем самым возможно гибкое согласование с имеющимся в распоряжении пространством.
Кроме того, преимуществом указанного выше выполнения изобретения является то, что верхний и нижний скребки установлены на карданной подвеске. За счет такой установки возможен поворот в любом направлении.
Так, в другом варианте выполнения изобретения обеспечивается возможность отведения верхнего и нижнего скребков из рабочей зоны подушек рабочих валков.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что исполнительные элементы выполнены в качестве подъемных цилиндров в виде гидравлического цилиндра или пневматического цилиндра или в виде приводного шпинделя. Тем самым обеспечивается, в соответствии с имеющимися на месте подключениями, такими как, гидравлические подключения, пневматические подключения или электрические подключения или комбинации из всех трех подключений в соответствии с представленными конструктивными условиями, возможность выбора оптимального исполнительного элемента, который как можно меньше загромождает конструктивное пространство и обеспечивает оптимальный механизм перемещения.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что верхняя направляющая расположена в реверсивной прокатной клети с возможностью поворота на соединительных элементах, с которыми находится в зацеплении один конец подъемного цилиндра с зажимной головкой и второй конец второго пневматического цилиндра. В зависимости от конструкции подключений соединительного элемента, например системы различных отверстий, возможна установка подъемных цилиндров под соответствующим углом друг к другу, и тем самым обеспечивается возможность согласования с имеющимся в распоряжении пространством.
Ниже приводится в качестве примера более подробное пояснение изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг. 1 - разрез участка зоны реверсивной клети прокатного стана Стекеля, при этом на левой стороне фигуры показан режим прокатки, а на правой стороне фигуры - положение при замене рабочих валков;
фиг. 2 - часть реверсивной прокатной клети Стекеля в направлении прокатки; и
фиг. 3 - верхняя направляющая в левой части изображения и нижняя направляющая в правой части изображения, обе в рабочем положении во время прокатки, на виде сверху.
Как показано на левой части изображения фиг. 1, в режиме прокатки как верхний рабочий валок и верхний опорный валок 2, так и нижний рабочий валок 3 и нижний опорный валок 4 контактируют друг с другом. В этом положении прокатки, показанном в левой части изображения, верхний скребок 11 прилегает к сопряженному верхнему рабочему валку 1, а нижний скребок 13 - к сопряженному нижнему рабочему валку 3. Верхние скребки 11 удерживаются в соответствующей верхней направляющей 8, которая через первый исполнительный элемент 6, например подъемный цилиндр с зажимной головкой, соединена с верхним противовесом 5 опорного валка. Верхняя направляющая 8 направляется в нижних вертикальных направляющих 9 и верхних вертикальных направляющих 10 в реверсивной прокатной клети Стекеля, обозначенной в целом позицией 20. Верхние скребки 11 интегрированы с возможностью поворота, в частности с помощью карданной подвески, в верхнюю направляющую 8 и шарнирно соединены с ней с возможностью поворота относительно нее. С помощью второго исполнительного элемента 12, например пневматического цилиндра, который расположен на верхней направляющей 8, обеспечивается возможность прижимания соответствующего верхнего скребка 11 к верхнему рабочему валку 1. Поворотная ось 16, вокруг которой может поворачиваться верхний скребок 11, расположена и ориентирована так, что острие верхнего скребка 11 по всей длине скребка 11 может приводиться в контакт с верхним рабочим валком 1. Износ, возникающий на этой продольной кромке верхнего скребка 11, компенсируется за счет непрерывно действующего согласования с помощью второго исполнительного элемента 12. Первый исполнительный элемент 6 с зажимной головкой, расположенный с возможностью поворота на верхнем противовесе 5 опорного валка, соединен с верхним концом верхней направляющей 8; и в показанном в левой части изображения на фиг. 1 положении режима прокатки зафиксирован так, что он образует жесткое соединение между верхним противовесом опорного валка и верхней направляющей 8. Все необходимые или возникающие изменения высоты зазора 15 между валками осуществляются в режиме прокатки с помощью зафиксированных верхних направляющих 8 через верхний противовес 5 опорного валка. Высоты подъема первых исполнительных элементов 6 устанавливаются регулируемыми по положению в соответствии с действительными диаметрами рабочих валков и опорных валков и фиксируются с помощью зажимной головки, выполненной объединенной с подъемным цилиндром 6.
Нижние скребки 13 также расположены с возможностью поворота вокруг осей или центров 17 поворота, предпочтительно на карданной подвеске, в зоне сопряженного нижнего рабочего валка 3 на реверсивной клети 20. Нижний скребок 13, предпочтительно расположенный перед прокатными балками, прижимается с помощью неизображенного четвертого исполнительного элемента 14 аналогичным образом для согласования с верхним скребком 11 к нижнему рабочему валку 3.
Как показано, в частности, на фиг. 2 и 3, с каждым нижним скребком 13 сопряжены два четвертых исполнительных элемента 14, которые расположены симметрично нижнему скребку 13 и опираются, с одной стороны, на нижний скребок 13 и, с другой стороны, на реверсивную клеть 20 или расположенные на ней элементы. Точно так же с каждой верхней направляющей 8 сопряжены два симметрично расположенных подъемных цилиндра 6 и на обеих сторонах каждой верхней направляющей 8 с нею сопряжена соответственно нижняя вертикальная направляющая 9 и верхняя вертикальная направляющая 10, которые взаимодействуют с соответствующими противоположными элементами, которые расположены на реверсивной клети 20.
На соединительном элементе 19, который закреплен на подъемном цилиндре 6, соответствующая верхняя направляющая 8 соединена с возможностью поворота вокруг оси 21 с третьим исполнительным элементом 7, также закрепленным на соединительном элементе 19 с возможностью поворота вокруг оси 22, при этом другой конец исполнительного элемента 7 закреплен с возможностью поворота вокруг оси 23 на расположенном на расстоянии от соединительного элемента 19 участке зоны соответствующей верхней направляющей 8. Таким образом, с каждой верхней направляющей 8 сопряжено соответствующее количеству первых исполнительных элементов 6 количество третьих исполнительных элементов 7. В показанном примере выполнения это два гидравлических цилиндра.
Для перемещения нижних скребков 13 и верхних скребков 11 в показанное в правой части изображения на фиг. 1 положение или позицию замены рабочих валков, которое обеспечивает возможность замены верхних и нижних рабочих валков 1, 3, верхние направляющие 8, расположенные на входной стороне клети и на выходной стороне клети, оттягиваются вверх с помощью соответствующего верхнего противовеса 5 опорных валков вместе с верхним опорным валком 2 настолько, что верхний рабочий валок 1 и верхний опорный валок 2 теряют контакт друг с другом, как показано в правой части изображения на фиг. 1. Затем отпускаются зажимные головки подъемных цилиндров 6, и верхние направляющие 8 поднимаются с помощью первых исполнительных элементов 6 настолько, что верхние направляющие 8 выходят из нижних вертикальных направляющих 9, так что их можно поворачивать вокруг осей 24, направляемых далее в верхней вертикальной направляющей 10. Это поворотное движение осуществляется с помощью третьих исполнительных элементов 7, которые для этого вдвигают поршневые штоки в поршни и сокращают свою длину, так что верхние направляющие 8, как показано в правой части изображения на фиг. 1, поворачиваются наружу и тем самым освобождают зону верхнего рабочего валка 1 для замены верхнего рабочего валка 1. Затем с помощью четвертых исполнительных элементов 14 нижние скребки 13 поворачиваются вверх в открытое положение, показанное в правой части изображения на фиг. 1. Как верхние скребки 11, так и нижние скребки 13 поворачиваются наружу в направлении от рабочих валков 1 и 2. После достижения нижними скребками своего положения замены рабочих валков нижний опорный валок опускается вниз настолько, чтобы нижний рабочий валок 3 опирался на рельсах 18 для выдвижения рабочих валков из реверсивной прокатной клети 20. При дальнейшем опускании вниз нижнего опорного валка 4 нижний рабочий валок 3 и нижний опорный валок 4 также теряют контакт друг с другом, так что можно заменять также нижний рабочий валок 3.
В положении замены рабочих валков, показанном в правой части изображения на фиг. 1, как верхние скребки 11, так и нижние скребки 13 находятся так далеко за пределами наружных контуров конструктивных элементов рабочих валков или подушек рабочих валков, что обеспечивается свободный доступ к ним для замены рабочих валков.