РАБОЧАЯ КЛЕТЬ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ
PIPE COLD-ROLLING MILL STAND

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к конструкции рабочих клетей станов холодной прокатки труб с подвижным валковым корпусом.
Известна рабочая клеть стана холодной прокатки труб (см. а.с. СССР №1148660, кл. В21В 21/00, заявл. 20.12.83 г., опубл. 07.04.85 г.), содержащая подвижный корпус, горизонтально установленные в нем рабочие валки с реечными шестернями, расположенные в пазах рабочих валков калибры полудиски, и клиновой механизм перемещения верхнего рабочего валка.
Недостатком известной рабочей клети стана холодной прокатки является невозможность точной настройки клети на любой катающий диаметр, определяемый маршрутом прокатки, так как в данной конструкции применены калибры полудиски, установленные в пазах рабочих валков. Это ограничивает технологические возможности стана.
Следующим недостатком этой клети является недостаточная ее надежность и долговечность, так как места сопряжения калибра с валком в работе интенсивно разбиваются, происходит смещение ручья калибра с оси прокатки, что ведет к снижению качества прокатываемых труб и преждевременному выходу из строя рабочей клети.
Недостатком рабочей клети стана холодной прокатки труб являются также тяжелые условия эксплуатации, обусловленные тем, что смена калибров производится в линии стана для чего исполнителю работ необходимо забраться внутрь клети и производить все необходимые мероприятия в ограниченном пространстве, покрытым технологической смазкой, в результате чего возможно получение работником травм и ушибов.
Из известных рабочих клетей стана холодной прокатки наиболее близкой по технической сущности является рабочая клеть стана холодной прокатки труб, описанная в а.с. СССР №1490778, кл. В21В 21/00, заявл. 19.11.87 г., опубл. 27.04.2000 г.
Эта рабочая клеть стана холодной прокатки труб содержит неподвижную станину, соединенный с приводом подвижный корпус с вертикально расположенными в нем рабочими валками, их зубчато-реечный привод с шестернями, расположенными на валках, и рейками, нижняя из которых установлена в неподвижной станине, а верхняя - закреплена на откидывающейся траверсе, установленной на оси и зафиксированной приводным от гидроцилиндра клином и защитное средство. Ось крепления откидывающейся траверсы выполнена консольной. Защитное средство выполнено в виде крышки и закреплено на траверсе. Зубчато-реечный привод под рабочей клетью закрыт смещаемым при перевалках кожухом.
Недостаток известной конструкции рабочей клети стана холодной прокатки труб заключается в отсутствии возможности унификации станины, заливаемой в бетон, под установку в нее разных типов рабочих клетей (клеть с калибрами полудисками, клеть с кольцевыми калибрами, клеть с опорными валками, клети с горизонтальными валками и так далее), что сужает технологические возможности стана и ограничивает сортамент прокатываемых труб.
Следующим недостатком этой клети является ручное отсоединение траверсы от станины и ручное соединение траверсы со станиной при перевалках. Вручную снять траверсу со станины или поставить на место, разворачивая ее на оси, весьма затруднительно из-за высоких сил трения скольжения между траверсой и станиной, а также из-за необходимости смещения кожуха, закрывающего зубчато-реечный привод, расположенный под рабочей клетью при извлечении и установке рабочих валков. Это увеличивает время перевалки, сужает технологические возможности и ухудшает условия эксплуатации.
Недостатком данной рабочей клети является закрепление траверсы на консольной оси. Под действием нагрузок ось изгибается, что нарушает параметры реечного зацепления - пятно контакта и боковой зазор в зубьях. Происходит интенсивный износ верхней рейки и валковой шестерни, что снижает надежность и долговечность клети.
Задача настоящего изобретения состоит в создании рабочей клети стана холодной прокатки труб, позволяющей расширить ее технологические возможности путем сокращения времени на перевалки и обеспечения прокатки труб малыми партиями, повысить надежность и долговечность, а также улучшить условия ее эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что рабочая клеть стана холодной прокатки труб, содержащая неподвижную станину, соединенный с приводом подвижный корпус с вертикально расположенными в нем рабочими валками, их зубчато-реечный привод с шестернями, расположенными на валках, и рейками, нижняя из которых установлена в неподвижной станине, а верхняя - закреплена на откидывающейся траверсе, установленной на оси и зафиксированной приводным от гидроцилиндра клином, и защитное средство, согласно изобретению, снабжена установленной на неподвижной станине рамой, закрепленной по боковых сторонам болтами, а по торцам - клиновыми соединениями, откидывающаяся траверса закреплена в раме, а ее ось крепления выполнена двухопорной, кроме того траверса снабжена дополнительным гидроцилиндром, корпус которого шарнирно установлен на траверсе, а шток шарнирно соединен с рамой, защитное средство выполнено в виде охватывающей неподвижную станину и шарнирно закрепленной на ней крышки, снабженной гидроцилиндрами подъема, и кожухов, расположенных по боковым поверхностям и торцам неподвижной станины, при этом на боковых кожухах установлены маслосборники, а на крышке - маслоотбойники.
Такое конструктивное выполнение рабочей клети стана холодной прокатки труб позволяет расширить технологические возможности, повысить надежность и долговечность и улучшить условия ее эксплуатации.
Расширение технологических возможностей рабочей клети стана холодной прокатки труб связано:
- с минимальными потерями времени на перевалку стана при переходе с одного маршрута прокатки на другой. На стане возможно выполнить прокатку по 2…3 маршрутам за смену, что способствует более эффективной загрузке оборудования, делает доступным прокатку труб малыми партиями;
- с универсализацией оборудования, заливаемого в бетон под клети с вертикальными и горизонтальными валками. При прокатке труб клетью с вертикальными валками применяется закрепленная на неподвижной станине рама с траверсой под верхнюю рейку. Для прокатки труб клетью с горизонтальными валками рама с траверсой легко снимается и на ее место ставятся рейки рабочих валков.
Закрепление траверсы на раме, выполнение оси ее крепления двухопорной позволяет исключить перекос оси, уменьшить износ реечного зацепления, что повышает надежность и долговечность рабочей клети стана.
Снабжение траверсы верхней рейки приводом отвода в виде гидроцилиндра облегчает перевалку, сокращает время ее выполнения, что расширяет технологические возможности рабочей клети и улучшает условия эксплуатации.
Выполнение защитного средства в виде охватывающей неподвижную станину крышки с кожухами и гидроцилиндрами ее подъема, а также установка малосборников и маслоотбойников позволяет улучшить условия эксплуатации за счет исключения попадания смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) из рабочей зоны в окружающую среду и защиты обслуживающего персонала от шума, вибраций и вредных испарений СОЖ.
Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображена рабочая клеть стана холодной прокатки труб, общий вид;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;
на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;
на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1;
на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.4;
на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.6;
на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.5;
на фиг.9 - разрез И-И на фиг.4;
на фиг.10 - вид К на фиг.3.
Рабочая клеть стана холодной прокатки труб содержит неподвижную станину 1, соединенный с приводом 2 подвижный корпус 3 с вертикально расположенными в нем рабочими валками 4, 5, их зубчато-реечный привод с шестернями 6, 7 и рейками 8, 9. Шестерни 6, 7 расположены на рабочих валках 4, 5. Нижняя рейка 8 закреплена в неподвижной станине 1, а верхняя рейка 9 закреплена на откидывающейся траверсе 10. Рабочая клеть снабжена установленной на неподвижной станине 1 рамой 11, которая закреплена по боковым сторонам болтами 12, а по торцам - клиновыми соединениями 13. Откидывающаяся траверса 10 закреплена в раме 11 на оси 14, выполненной двухопорной и зафиксирована клином 15, который имеет привод от гидроцилиндра 16. Кроме того, траверса 10 снабжена дополнительным гидроцилиндром 17, корпус 18 которого закреплен шарнирно на ней, а шток 19 шарнирно соединен с рамой 11. Рабочая клеть имеет защитное средство, которое закрывает рабочее пространство неподвижной станины 1. Защитное средство выполнено в виде охватывающей неподвижную станину 1 и шарнирно закрепленной на ней крышки 20 и кожухов 21, расположенных на боковых поверхностях и торцах неподвижной станины 1. Крышка 20 снабжена гидроцилиндрами подъема 22, установленными по боковым сторонам неподвижной станины. Кроме того, на боковых кожухах 21 установлены маслоборники 23, а на крышке 20 - маслоотбойники 24.
Рабочая клеть стана холодной прокатки работает следующим образом. При прокатке труб подвижный корпус 3 совершает от привода 2 возвратно-поступательное движение в неподвижной станине 1, при этом шестерни 6, 7, взаимодействуя с рейками 8, 9, сообщают качательное движение рабочим валкам 4, 5, которые обкатывая трубу, деформируют ее по диаметру и стенке.
Прокатка сопровождается подачей в очаг деформации на трубу смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), которая с помощью крышки 20, кожухов 21, маслоотбойников 24 и маслосборников 23 собирается в неподвижной станине 1 и возвращается по трубопроводам в систему технологической смазки. Благодаря этому обеспечивается надежная защита окружающей среды от СОЖ и создаются благоприятные условия труда обслуживающему персоналу.
Перевалка рабочей клети заключается в замене отработанного комплекта рабочих валков клети на другой комплект рабочих валков, предварительно подготовленный на специальном стенде вне стана. Перевалка связана с необходимостью перехода на новый маршрут прокатки или выполняется в случае выхода из строя рабочих валков.
При перевалке стан останавливают и извлекают из клети недокатанную трубу. Подвижный корпус 3 устанавливают в положение начала рабочей зоны. Гидроцилиндрами 22, 16, 17 последовательно поднимается крышка 20 защитного средства, смещается вверх клин 15 фиксации траверсы 10, отводится в сторону траверса 10 с верхней рейкой 9. Затем шток 19 гидроцилиндра 17 отсоединяют от рамы 11 и траверса 10 вручную разворачивается на оси 14 на угол >90°, открывая доступ к рабочим валкам. Отработавший комплект валков 4, 5 поднимается краном до полного выхода из корпуса 3 клети и убирается в сторону Краном в клеть устанавливается новый комплект валков, заранее подготовленный вне стана. Траверса 10 с верхней рейкой вручную возвращается в положение соединения гидроцилиндра 17 с рамой 11, осуществляется соединение штока 19 с рамой 11. Затем траверса 10 гидроцилиндром 17 устанавливается в исходное положение и фиксируется клином 15. Закрывается крышка 20 и механизмы рабочей клети приводятся в рабочее состояние. Простота и высокий уровень механизации перевалки сокращает время ее выполнения..
Предложенная рабочая клеть стана холодной прокатки труб по сравнению с известными позволяет расширить технологические возможности, повысить надежность и долговечность, улучшить условия обслуживания и сократить время на перевалку.