СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕНЫ КОМПЛЕКТОВ ВАЛКОВ В РАБОЧИХ КЛЕТЯХ ПРОКАТНОГО СТАНА
METHOD AND DEVICE FOR REPLACEMENT OF ROLLER SETS IN WORKING STANDS OF ROLLING MILL

Изобретение относится к способу и устройству для замены комплектов валков в рабочих клетях прокатного стана с несколькими рабочими клетями, содержащими соответственно комплекты опорных и рабочих валков, путем опоры друг на друга и последующего выкатывания в осевом направлении комплекта рабочих валков или комплекта опорных валков на стороне зоны обслуживания в токарный цех и последующей доставки и установки новых комплектов валков.
Такой способ замены комплекта валков известен из документа DE 4321663 А1. При этом на стороне зоны обслуживания рабочих клетей предусмотрены опирающиеся на тележки и перемещающиеся перпендикулярно осям валков опорные плиты с, по меньшей мере, двумя расположенными одна возле другой парами рельсов. Сами комплекты рабочих валков установлены на катках. Перед рабочими клетями расположены ямы, в основании которых предусмотрены рельсы для выкатывания комплектов опорных валков. Ямы закрыты настилами, которые также имеют рельсы, по которым выкатываются и закатываются комплекты рабочих валков. Ни конструкция с ямами, ни прокладка рельсов в ямах не представляются особенно удобными.
Из патента США № 4771626 известна транспортировка комплектов опорных валков вместе с комплектами рабочих валков на тележке. Поэтому перевалка различных комплектов валков зависит от высоты конструкции выполненной с высокой грузоподъемностью перевалочной тележки, а способ представляется трудоемким.
В основе изобретения лежит задача, заключающаяся в том, чтобы при незначительном использовании технического оборудования предложить гибкий способ замены комплектов валков в выбранных рабочих клетях и согласовать способ с графиком выполнения работ в токарном цеху.
Поставленная задача согласно изобретению решается за счет того, что демонтированные отработанные комплекты рабочих валков поочередно доставляются отдельными поперечно перемещающимися тележками, число которых соответствует числу рабочих клетей на стороне зоны обслуживания, по единственному соединительному рельсовому пути единственным локомотивом в токарный цех, а взамен оттуда вывозятся новые комплекты рабочих валков и в соответствующих перевалочных промежутках помещаются на соответствующих поперечно перемещающихся между рабочими клетями тележках, и что после освобождения стороны зоны обслуживания от тележек соответственно вслед за демонтированным отработанным комплектом рабочих валков выдвигаются отработанные комплекты опорных валков и краном доставляются в токарный цех, обрабатываются, транспортируются назад и вновь устанавливаются в соответствующие рабочие клети. Способ с самого начала отделяет замену комплектов рабочих валков от замены комплектов опорных валков и уже поэтому представляется более гибким. Также вследствие меньшей трудоемкости способ более выгоден с точки зрения себестоимости. Таким образом, принцип действия может быть применен как к отдельным рабочим клетям, так и для замены комплектов прокатных валков.
Упрощение известных способов при согласовании с графиком токарного цеха и экономия времени достигаются за счет того, что в исходном положении поперечно перемещающиеся тележки одновременно устанавливаются перед каждой рабочей клетью в перевалочном промежутке, выкатываются отработанные комплекты рабочих валков, после поперечного перемещения с другой половины тележки закатываются новые комплекты рабочих валков, а отработанные комплекты рабочих валков отвозятся в определенный момент соответствующими тележками по направляющим планкам на подушке в токарный цех, выгружаются, и взамен новый комплект рабочих валков доставляется в исходное положение.
Еще одно упрощение достигается за счет того, что в исходном положении отработанный комплект рабочих валков в определенный момент загружается на соответствующую половину тележки и что поступающий из токарного цеха новый комплект рабочих валков с соответствующим перевалочному промежутку перед рабочими клетями осевым интервалом загружается на другую половину тележки.
Кроме того, выбор по времени и месту перевалки комплектов валков и соответствующих им рабочих клетей может осуществляться благодаря тому, что поперечно перемещающиеся тележки поочередно перемещаются из определенного для них положения монтажа или демонтажа у рабочей клети в направлении прокатки. Благодаря этому могут создаваться также соответствующие условия для замены комплектов опорных валков.
Один из вариантов реализации изобретения заключается в том, что в соответствующий момент посредством повернутых в горизонтальное положение промежуточных плит каждый раз точно устанавливаются интервалы и положения перевалки относительно смежной рабочей клети между поперечно перемещающимися тележками и что установленные промежутки убираются в результате поворота набок или установки в вертикальное положение промежуточных плит и/или концевых плит. Это может способствовать точному задвиганию комплектов рабочих валков в рабочую клеть по месту установки.
Дальнейшее усовершенствование достигается за счет того, что для перевалки комплектов опорных валков в результате отвода тележек поперечного перемещения перед рабочей клетью образуется соответственно проем и отработанный комплект опорных валков удаляют краном, а взамен устанавливают новый, восстановленный комплект опорных валков. Таким образом перемещения средств транспортировки комплектов рабочих валков и комплектов опорных валков могут быть согласованы с рабочими планами токарного цеха.
Как только комплекты опорных валков вновь задвинуты в их рабочее положение и соответственно зафиксированы в рабочей клети, дальнейший процесс осуществляется таким образом, что за счет поворота промежуточных плит проем перед рабочей клетью вновь закрывается, а поперечно перемещающиеся тележки вновь устанавливаются в перевалочных промежутках.
Другой вариант реализации заключается в том, что пустые поперечно перемещающиеся тележки при повернутых промежуточных плитах отводятся в положение парковки и паркуются на одном и/или на другом конце прокатного стана.
Отправной точкой устройства для замены комплектов валков в рабочих клетях прокатного стана с несколькими рабочими клетями является уровень техники, который предусматривает соответственно комплекты опорных и рабочих валков с приводным механизмом для поперечного выдвигания или поперечного задвигания комплектов валков, при этом параллельно направлению прокатки в фундаменте проложены рельсы для поперечно перемещающихся тележек, а также соединительный путь в токарный цех, при этом транспортные тележки соединены с приводом.
Поставленная задача в отношении устройства решается согласно изобретению за счет того, что поперечно перемещающиеся тележки могут перемещаться параллельно направлению прокатки по проложенным в фундаменте из конца в конец рельсам с установленными как между рабочими клетями интервалами, контролируемыми промежуточными поворотными плитами, при этом только один соединительный путь проходит перпендикулярно рельсам в токарный цех, по которому перемещается только один локомотив, к которому может прицепляться и отцепляться комплект рабочих валков. В результате взаимодействие с токарным цехом складывается более гибким, чем прежде, часть узлов может быть автоматизирована, и обеспечиваются относительно низкие затраты на техническое оборудование и капитальные затраты.
Желательная экономия площади перед рабочими клетями достигается за счет того, что промежуточные плиты соответственно могут поворачиваться вертикально вверх или набок или устанавливаться по горизонтали.
Несмотря на специально оборудованное свободное пространство перед рабочими клетями преимущественным является также то, что поперечно перемещающиеся тележки, установленные по горизонтали промежуточные плиты и расположенные на концах фундаментного котлована, поворотные вверх и горизонтально, монтируемые по месту с возможностью поворота концевые плиты образуют проходную рабочую поверхность. Причем эти узлы могут также работать в автоматическом режиме, так что работа крана оказывается излишней.
Другой момент автоматизации достигается за счет того, что на концах параллельных направлению прокатки рельсов расположены монтируемые соответственно по месту откидные концевые плиты, которые обеспечивают смещение всех поперечно перемещающихся тележек вместе с поворотными промежуточными плитами по меньшей мере на половину тележки.
На чертеже представлен пример реализации изобретения, который в дальнейшем поясняется более детально. Показано:
Фиг.1 - прокатный стан с тремя клетями на виде сбоку,
Фиг.1А - станина прокатной клети с комплектом рабочих валков и комплектом опорных валков в рабочем положении,
Фиг.2-9 - различные этапы перевалки комплекта рабочих валков на виде сверху,
Фиг.9А - положения парковки поперечно перемещающихся тележек и
Фиг.10 - вид сверху на этап поворота промежуточных плит в горизонтальное положение с возвращением в исходное положение на фиг.2.
На фиг.1 и 1А прокатный стан 1 образован, например, из трех прокатных клетей 2, 3 и 4. Каждая клеть 2, 3, 4 имеет соответственно находящийся в рабочем положении комплект опорных валков 5 и отработанные комплекты рабочих валков 6 с подушками. На фиг.1 комплекты рабочих валков и опорных валков 5, 6 уже демонтированы и находятся соответственно на первой поперечно перемещающейся тележке 9, второй поперечно перемещающейся тележке 10 и третьей поперечно перемещающейся тележке 11. Комплекты рабочих валков 6 (или 6а) состоят соответственно из двух опирающихся друг на друга посредством подушек верхнего и нижнего валков, так же как и комплекты опорных валков 5 (не представленные на этапе перевалки). На фиг.1 показано исходное положение 1а, при этом замена валков осуществляется на стороне 1b обслуживания. Отработанный комплект рабочих валков 6 помечен на чертеже соответственно крестиком сбоку (фиг.1) и сверху на фиг.2-8, а новый комплект рабочих валков 6а крестиком не помечен.
На стороне 1b обслуживания находятся принимающие поступающие из токарного цеха новые комплекты рабочих валков отдельные поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11, число которых соответствует числу рабочих клетей 2, 3, 4. Отработанные комплекты рабочих валков 6 удаляются при помощи цилиндра 8 для выдвигания рабочих валков и локомотива 21. Движения отдельных тележек 9, 10, 11, оборудованных собственным приводом движения, осуществляются к единственному соединительному рельсовому пути 14а с токарным цехом 20, при этом тележки 9, 10, 11 перемещаются по рельсам 14 в направлении прокатки 13. Дальнейшая транспортировка с рельсов 14 на соединительный путь 14а осуществляется по направляющим планкам на соответствующей подушке. Перемещение по соединительному пути 14а осуществляется только локомотивом 21. Тележки 9, 10, 11 разделяются средствами 7 поддержания интервала 16. После освобождения стороны 1b обслуживания от тележек 9, 10, 11, соответственно вслед за перевалкой отработанного комплекта 6 рабочих валков, могут быть извлечены отработанные комплекты 5 опорных валков и доставлены краном в токарный цех 20, перешлифованы, возвращены назад и установлены в соответствующую рабочую клеть 2, 3, 4, где и зафиксированы. Возможность поперечного перемещения тележек 9, 10, 11 по рельсам 14, расположенным в проеме 15а фундамента 15, обеспечивает использование проема 12 (см. также фиг.9А) для перевалки или повторной установки комплектов 5 опорных валков.
Поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11 расположены правой половиной в перевалочных промежутках 2а, 3а, 4а (для трехклетевого стана) для снятия отработанных комплектов 6 рабочих валков, а на другой, левой половине, размещены новые комплекты рабочих валков 6а. Средства 7 поддержания интервала 16 в примере реализации представлены поворотными промежуточными плитами 7а. Промежуточные плиты относительно легкие и тонкие, так что для их перемещения не требуется кран.
Комплекты 6а рабочих валков поступают, как показано на фиг.2 и 3, из находящегося на удалении токарного цеха 20. Комплекты 6а рабочих валков сцепляются с локомотивом 21 и перевозятся на поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11.
Далее, на фиг.2 представлено исходное положение 1а перед рабочими клетями 2, 3, 4, в котором тележки 9, 10, 11 устанавливаются посредством повернутых горизонтально промежуточных плит 7а. Затем выкатываются отработанные комплекты 6 рабочих валков (фиг.3). После поперечного перемещения на половину тележки с нее в соответствующую прокатную клеть 2, 3, 4 закатываются новые комплекты рабочих валков 6а. Затем отработанные комплекты 6 рабочих валков перевозятся на обработку в токарный цех 20. Новый комплект 6а рабочих валков доставляется с обратным ходом в исходное положение 1а (фиг.2), вслед за чем начинается новый цикл.
Особенностью является то, что в исходном положении 1а в определенный момент отработанный комплект 6 рабочих валков загружается на соответствующую половину тележки, при этом новый комплект 6 рабочих валков 6а установлен в перевалочном промежутке 2а, 3а, 4а перед прокатными клетями 2, 3, 4, так как загружен на другую половину тележки, и таким образом обеспечивается точная установка.
Согласно фиг.3 все поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11 при повернутых вверх промежуточных плитах 7а располагаются в ряд друг за другом в промежутках 2а, 3а, 4а. Тележки 9, 10, 11 из этого определенного для них положения монтажа или демонтажа валков клети поочередно перемещаются в направлении прокатки.
Согласно фиг.4 все новые комплекты 6а рабочих валков находятся в положении установки в рабочие клети 2, 3, 4 и посредством цилиндров 8 для установки рабочих валков и локомотива задвигаются и затем фиксируются в клети.
На фиг.5 показано, что клети 2, 3, 4 задвигаются и фиксируются в рабочем положении новые комплекты 6а рабочих валков. Во время отдельных перемещений посредством поворота в определенный момент в горизонтальное положение промежуточных плит 7а каждый раз точно устанавливаются положения перевалки относительно каждой рабочей клети 2, 3, 4 поперечно перемещающихся тележек 9, 10, 11 и расстояния между ними, при этом монтируемые концевые плиты 18 на концах рельсов 14 закрывают оставшиеся проемы. Расстояния между тележками 9, 10, 11 могут убираться в результате поворота набок или установки в вертикальное положение промежуточных плит 7а и/или концевых плит 18, как показано на фиг.6.
Установка в вертикальное положение промежуточных плит 7а и концевых плит 18 создает свободное пространство, так что в результате отвода поперечно перемещающихся тележек 9, 10, 11 перед рабочей клетью 2, 3, 4 образуется соответственно проем 12 для замены комплектов 5 опорных валков (см. также фиг.9А). Затем отработанный комплект 5 опорных валков может быть удален краном, и взамен может быть доставлен краном новый, восстановленный комплект 5 опорных валков.
Согласно фиг.7 поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11 поочередно попадают в положение стыковки с локомотивом 21 на соединительном рельсовом пути 14а. Соответствующий отработанный комплект 6 рабочих валков отвозится в токарный цех 20 и заменяется там на новый комплект 6а рабочих валков.
Как показано на фиг.8, в определенный момент отработанный комплект 6 рабочих валков отвозится локомотивом 20 в токарный цех, заменяется там, в свою очередь, на новый комплект 6а рабочих валков и доставляется назад, как представлено на фиг.8.
Согласно фиг.9 второй комплект 6 рабочих валков также уже доставлен в токарный цех 20, а оттуда - новый комплект 6а рабочих валков. Теперь остается отвезти в токарный цех 20 лишь третий отработанный комплект 6 рабочих валков.
Как показано на фиг.9А, пустые поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11, при повернутых набок или поставленных вертикально вверх промежуточных плитах 7а и концевых плитах 18, отводятся в левое положение парковки (тележки 9, 10) и в правое положение парковки (тележка 11), при этом промежуточные плиты 7а повернуты набок, а концевые плиты 18 установлены вертикально для экономии места. Благодаря этому перед рабочими клетями 3 и 4 открывается проем 12 для других операций по техническому обслуживанию.
Как видно далее из фиг.9А, промежуточные плиты 7а каждая в отдельности шарнирно связаны с поперечно перемещающимися тележками 9, 10, 11 и при помощи установленного на тележке привода 17 типа плунжерного пневматического или гидроцилиндра движутся вверх и вниз. Такие приводы 17 типа плунжерного цилиндра установлены на концевых плитах 18 и двойные - на первой поперечно перемещающейся тележке 9, а также с одной стороны, справа, на второй и третьей поперечно перемещающихся тележках 10 и 11.
Всякий раз после установки нового комплекта 6а рабочих валков согласно фиг.10 тележки 9, 10, 11 опять подаются в положение перевалки перед рабочими клетями 2, 3, 4. Вслед за этим промежуточные плиты 7а поднимаются, а концевые плиты опускаются, образуя горизонталь. Таким образом новые комплекты 6а рабочих валков находятся в положении готовности для быстрой замены отработанных комплектов 6 рабочих валков. Изобретение обеспечивает также перевалку отдельных отработанных комплектов 6 рабочих валков.
Поперечно перемещающиеся тележки 9, 10, 11, установленные по горизонтали промежуточные плиты 7а и расположенные на концах проема 15а, поворотные вверх и горизонтально, монтируемые по месту с возможностью поворота концевые плиты 18 образуют проходящую из конца в конец рабочую поверхность 19.
На фиг.1, 2-5 и 10 на концах параллельных направлению прокатки рельсов расположены монтируемые соответственно по месту с возможностью поворота и устанавливаемые вверх по вертикали концевые плиты 18, которые вместе с промежуточными плитами 7а образуют рабочую поверхность 19.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ К ЧЕРТЕЖУ:
1 прокатный стан
1а исходное положение
1b сторона обслуживания
2 рабочая клеть
2а перевалочный промежуток
3 рабочая клеть
3а перевалочный промежуток
4 рабочая клеть
4а перевалочный промежуток
5 комплект опорных валков
6 отработанный комплект рабочих валков (чертеж: с крестиком)
6а новый комплект рабочих валков (чертеж: без крестика)
7 средства поддержания расстояния
7а поворотная промежуточная плита
8 цилиндр для вывалки/ завалки рабочих валков
9 первая поперечно перемещающаяся тележка
10 вторая поперечно перемещающаяся тележка
11 третья поперечно перемещающаяся тележка
12 проем перед рабочей клетью
13 направление прокатки
14 рельсы
14а соединительный путь
15 фундамент
15а проем
16 интервалы
17 привод типа плунжерного цилиндра
18 концевая плита
19 проходная рабочая площадка
20 токарный цех
21 локомотив