УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ШПИНДЕЛЕЙ
SPINDLE BALANCING DEVICE

Изобретение относится к конструкциям прокатных станов, преимущественно к приводам рабочих клетей прокатных станов.
Известно шпиндельное устройство прокатной клети, состоящее из установленной в линии рабочей клети рамы с цилиндрическими стойками, на которых расположены регулируемые по высоте при помощи гаек и пружин ложементы для фиксации шпинделей. ("Прокатные станы", А.И.Целиков, В.В.Смирнов, - М. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1958, стр.166) Недостатком данной конструкции являются значительные затраты времени на установку шпинделей в нужное положение с помощью указанного устройства.
Известно шпиндельное устройство, наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, содержащее систему уравновешивания верхнего валка, выполненную в виде противовеса и пружинную систему уравновешивания нижнего валка. (Атлас "Машины и агрегаты металлургических цехов", А.А.Королев, M. 1981, лист VII-68). К недостаткам данной конструкции следует отнести отсутствие возможности перевалки в клетях с различными системами валков типа дуо-кварто, а также отсутствие возможности ее использования в случае ограниченного пространства под нижним шпинделем и с одной из сторон шпинделей.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение возможностей устройства, обеспечение возможности перевалки валков в прокатных клетях с различными системами валков дуо-кварто и обеспечение размещения оборудования устройства уравновешивания в условиях ограниченного пространства под нижним шпинделем и с одной из сторон шпинделей.
Технический результат достигается тем, что устройство уравновешивания шпинделей прокатного стана, содержащее систему уравновешивания верхнего шпинделя в виде противовеса, связанного с опорным кронштейном шпинделя рычагами, имеющими две неподвижные оси, расположенные на раме, и пружинную систему уравновешивания нижнего шпинделя, выполнено таким образом, что система уравновешивания выполнена в виде противовеса, рычагов и пружинного устройства, размещенных по одну сторону от шпинделей. При этом на неподвижной оси, связанной рычагами с противовесом, расположены дополнительно два рычага, один из которых связан с рамой, регулируемой по длине стяжкой, а другой соединен с опорным кронштейном нижнего шпинделя, кроме этого вышеназванные рычаги соединены пружиной, препятствующей взаимному вращению рычагов в одном из направлений. В свою очередь рычаг, связанный с противовесом, и рычаг, соединенный с рамой, снабжены упорами, выполненными с возможностью ограничения взаимного вращения рычагов в одном из направлений, а масса противовеса меньше величины, необходимой для полного уравновешивания верхнего шпинделя.
На чертеже представлен общий вид предлагаемого изобретения.
Устройство уравновешивания шпинделей прокатной клети содержит раму 1, в которой расположены две неподвижные оси 2 и 3. На оси 2, совпадающей с одной из осей шарнира верхнего шпинделя, шарнирно закреплена опора 4 верхнего шпинделя, которая через систему рычагов 5 шарнирно связана с противовесом 6. В систему рычагов 5 входит двуплечий рычаг 7, который установлен на неподвижной оси 3. Кроме рычага 7 на оси 3 установлены рычаги 8 и 9. Рычаг 8 шарнирно связан с опорой 10 нижнего шпинделя, а также через пружину 11 с рычагом 9. Конструкция пружинного узла выбрана таким образом, что пружина 11 препятствует вращению рычага 8 против часовой стрелки, а рычага 9 - по часовой стрелке. В свою очередь рычаг 9 шарнирно связан с рамой 1, регулируемой по длине стяжкой 12. Регулировка длины может быть осуществлена посредством передачи винт-гайка и конического редуктора 13 с маховиком 14. Для удобства эксплуатации длина стяжки может быть ограничена двумя упорами для крайних положений. На рычаге 9 расположен упор 15, а на рычаге 7 упор 16. Соприкасаясь между собой, упоры ограничивают вращение рычага 7 против часовой стрелки, а рычага 9 по часовой. Противовес 6, рычажная система 5 и пружинный узел с пружиной 11 расположены по одну из сторон от шпинделей. Масса противовеса 6 выбирается ниже того значения, которое необходимо для уравновешивания верхнего шпинделя при нахождении его на опоре 4 без соприкосновения шпинделя с валком.
Устройство работает следующим образом.
В процессе прокатки уравновешивание верхнего шпинделя осуществляется противовесом 6, который через систему рычагов 5 шарнирно связан с опорой 4 верхнего шпинделя. При этом опора 4 вращается относительно оси 2, совпадающей с осью шарнира шпинделя. Уравновешивание нижнего шпинделя осуществляется пружинным устройством с пружиной 11, которая уравновешивает вес шпинделя, расположенного на опоре 10. При этом длина стяжки 12 зависит от системы валков, используемой при прокатке. При системе дуо она минимальна, при кварто -  максимальна. Для удобства эксплуатации длина стяжки может быть ограничена упорами 15 и 16. При необходимости перевалки валков дуо (длина стяжки минимальна) валки разводятся в положение перевалки и выводятся из клети. При этом расстояние между валками сохраняется, поскольку масса противовеса выбрана так, что он стремится повернуть опору 4 с верхним шпинделем так, чтобы рычаг 7 повернулся бы против часовой стрелки. Но упор 15, взаимодействуя с упором 16, будет препятствовать этому повороту, и шпиндель останется в положении перевалки. Далее возможно заведение в клеть новых валков.
При завалке валков системы кварто, вращая маховик 14 посредством конического редуктора 13 и передачи винт-гайка, устанавливают максимальную длину стяжки 12. При этом происходит вращение рычага 9 против часовой стрелки и разведение шпинделей до положения перевалки валков кварто (что соответствует максимальной длине стяжки 12), после чего осуществляется завалка валков кварто. Для перехода к системе валков дуо маховик 14 вращают в противоположную сторону.
Таким образом, предлагаемая конструкция устройства уравновешивания шпинделей с системой уравновешивания верхнего шпинделя в виде противовеса, связанного с опорным кронштейном шпинделя рычагами, имеющими две неподвижные оси, расположенные на раме, и пружинной системой уравновешивания нижнего шпинделя по сравнению с известными позволит обеспечить перевалку в прокатных клетях с различными системами валков дуо-кварто, а также размещение оборудования устройства уравновешивания в условиях ограниченного пространства под нижним шпинделем и с одной из сторон шпинделей.