ПЕРЕВАЛОЧНАЯ ЯМА И СПОСОБ СМЕНЫ ВАЛКОВ
RELOADING PIT AND METHOD TO REPLACE ROLLERS

Изобретение относится к перевалочной яме для смены валков, которая соединяет прокатный цех с вальцетокарной мастерской, при этом в прокатном цехе расположена прокатная клеть с рабочими и опорными валками, и при этом в перевалочной яме расположен с возможностью перемещения в осевом направлении рабочих и опорных валков локомотив для транспортировки отработавших опорных валков или рабочих валков из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую или для транспортировки новых опорных валков или рабочих валков из вальцетокарной мастерской в прокатную клеть.
Кроме того, изобретение относится к способу смены комплекта рабочих валков в прокатной клети, такой как черновая клеть или чистовая клеть для проката толстолистовой стали, при осуществлении которого отработавшие рабочие валки комплекта рабочих валков опирают друг на друга и затем выдвигают комплект отработавших рабочих валков в осевом направлении рабочих валков на стороне обслуживания прокатной клети из прокатного цеха в вальцетокарную мастерскую с помощью локомотива, который перемещают в перевалочной яме, соединяющей прокатный цех с вальцетокарной мастерской; и к способу смены комплекта опорных валков в прокатной клети, такой как черновая клеть или чистовая клеть для проката толстолистовой стали, содержащему следующие стадии: вдвигают перевалочную подушку с помощью локомотива и толкательной штанги между отработавшим нижним опорным валком и отработавшим верхним опорным валком; и транспортируют комплект отработавших опорных валков в осевом направлении опорных валков на стороне обслуживания прокатных клетей из прокатного цеха в вальцетокарную мастерскую с помощью локомотива, который перемещают в перевалочной яме, соединяющей прокатный цех с вальцетокарной мастерской.
Такая перевалочная яма и такие способы известны из JP 60196211.
Из WO 03/099479А1 известно устройство для смены пар рабочих валков и/или пар опорных валков в прокатных клетях, при этом опорные валки и рабочие валки проводятся в поднимаемых или опускаемых вставках в раме станины, при этом опирающаяся на вставки пара рабочих валков выдвигается с помощью прямолинейного толкающего привода. Пара опорных валков выдвигается и вдвигается с помощью опирающегося на направляющий путь и колеса нижнего валка и опирающейся на него перевалочной подушки с опирающимся на нее верхним опорным валком. При этом пару рабочих валков можно соединять на приводной стороне прокатной клети с имеющим длину хода в соответствии с путем выдвигания или вдвигания гидравлическим цилиндропоршневым приводом и отсоединять от него на расстоянии выдвигания. Кроме того, вдвинутая в положении по высоте между опорными валками перевалочная подушка предназначена для соединения с тем же цилиндропоршневым приводом, и пару опорных валков можно выдвигать или снова вдвигать после опоры верхнего опорного валка и перевалочной подушки на нижний опорный валок. Отсюда же известен также соответствующий способ.
Из WO 2004/039512 А1 известна тяговая машина, с помощью которой комплекты валков перетягиваются в вальцетокарную мастерскую и, соответственно, перемещаются из нее обратно. Тяговая машина перемещается за счет сцепления зубчатых колес тяговой машины с зубчатыми рейками.
Из DE 43 21663 А1 известен прокатный цех с предусмотренными на стороне обслуживания клетей, опирающимися на соответствующие тележки и предназначенными для сдвигания поперек осей валков опорными плитами, которые снабжены по меньшей мере двумя расположенными рядом друг с другом, предусмотренными для размещения на них опирающихся на ролики комплектов валков парами рельс, и с расположенными перед клетями ямами, дно которых снабжено выездными рельсами для комплектов опорных валков. При этом ямы между клетями и опорными плитами перекрываются по длине поворачиваемой из ее исходного положения в положение перевалки опорных валков крышкой, и при этом крышки снабжены устройством для выдвигания комплектов рабочих валков и перевода их на одну из пар рельсов соответствующих опорных плит.
Из WO 03/015949 А1 известно устройство для смены рабочих и опорных валков лентопрокатного стана, при этом с помощью сдвигаемой поперек прокатной клети перевалочной тележки, которая принимает вытягиваемые старые комплекты валков, обеспечивается возможность смены их на новые комплекты валков. Устройство состоит из расположенного неподвижно на высоте пола металлургического цеха перевалочного цилиндра, поршневой шток которого предназначен для вдвигания и выдвигания поперек прокатной клети, вытяжной тележки, которая расположена на переднем конце поршневого штока перевалочного цилиндра, на котором можно сдвигать перевалочные тележки и соединять с ними так, что вытяжная тележка вместе с перевалочной тележкой сдвигается с помощью перевалочного цилиндра поперек прокатной клети. Кроме того, предусмотрен расположенный в перевалочной тележке стол для поперечного сдвига, который с помощью независимого от перевалочной тележки сдвигающего цилиндра сдвигается поперек направления движения перевалочной тележки и с помощью которого подлежащие смене комплекты валков можно перемещать в находящееся на одной линии с серединой клети перевалочное положение. Кроме того, приведено описание соответствующего способа.
В WO 2005/089972 A1 приведено описание способа замены комплектов валков в прокатных клетях прокатного цеха с несколькими прокатными клетями, которые имеют соответствующие комплекты опорных и рабочих валков, за счет опоры друг на друга и последующего выдвижения в осевом направлении комплекта рабочих валков или комплекта опорных валков на стороне обслуживания в вальцетокарную мастерскую и последующего перемещения обратно и установки новых комплектов валков. При этом транспортируемые на стороне обслуживания на отдельных поперечно сдвигаемых тележках, число которых соответствует числу прокатных клетей, изношенные комплекты рабочих валков перевозятся с помощью единственного локомотива друг за другом по единственному соединительному рельсовому пути в вальцетокарную мастерскую, и оттуда возвращаются комплекты рабочих валков и с перевалочными расстояниями устанавливаются на соответствующие поперечно сдвигаемые тележки между прокатными клетями, и при этом после освобождения стороны обслуживания с помощью поперечно сдвигаемых тележек, после соответствующего снятого изношенного комплекта рабочих валков вывозятся изношенные комплекты опорных валков и переносятся с помощью крана в вальцетокарную мастерскую, обрабатываются, транспортируются обратно и снова устанавливаются в соответствующие прокатные клети. Кроме того, приведено описание соответствующего устройства.
Устройство для смены валков прокатной клети раскрыто в DE 31 23 933 А1.
В ЕР 0911089А2 раскрыты устройство и способ для быстрой смены валков в прокатной клети с 6 валками.
В основу изобретения положена задача создания, при небольших затратах на устройство, гибкого способа смены комплектов валков из прокатных клетей и перевалочной ямы с локомотивом для выполнения способа, согласно изобретению.
Эта задача решается, согласно изобретению, за счет того, что в случае перевалочной ямы, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, она имеет на своих обоих краях в верхней широкой зоне платформы, выполненные с возможностью откидывания вниз при транспортировке рабочих валков, и поворачивания вверх при транспортировке опорных валков, при этом платформы на своей верхней стороне имеют направляющие рельсы и расположены на расстоянии друг от друга.
За счет использования лишь одного локомотива больше не требуется используемый и, соответственно, необходимый до настоящего времени второй локомотив со всеми его устройствами, такими как:
- 4 электродвигателя по 50 кВт,
- 4 зубчатые передачи,
- 4 шестерни,
- 2 кабельных барабана с кабелем,
- вся электроника,
- монтаж и т.д.
Другие варианты выполнения устройства следуют из соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Кроме того, изобретение относится к способу смены комплекта рабочих валков в прокатной клети, такой как черновая клеть или чистовая клеть для проката толстолистовой стали, при осуществлении которого отработавшие рабочие валки комплекта рабочих валков опирают друг на друга и затем комплект отработавших рабочих валков выдвигают в осевом направлении рабочих валков на стороне обслуживания прокатной клети из прокатного цеха в вальцетокарную мастерскую с помощью локомотива, который перемещают в перевалочной яме, соединяющей прокатный цех с вальцетокарной мастерской, при этом для выдвижения комплекта отработавших в употреблении рабочих валков платформы, которые на своей верхней стороне имеют направляющие рельсы, откидывают вниз на верхнем крае перевалочной ямы, и комплект отработавших рабочих валков с помощью толкательной штанги соединяют с локомотивом и по направляющим рельсам вытягивают из прокатной клети.
Кроме того, изобретение относится к способу смены комплекта опорных валков в прокатной клети, такой как черновая клеть или чистовая клеть для проката толстолистовой стали, при осуществлении которого и посредством локомотива и толкательной штанги вдвигают перевалочную подушку между отработавшим нижним опорным валком и отработавшим верхним опорным валком; и транспортируют комплект отработавших опорных валков в осевом направлении опорных валков на стороне обслуживания прокатных клетей из прокатного цеха в вальцетокарную мастерскую посредством локомотива, который перемещается в перевалочной яме, которая соединяет прокатный цех с вальцетокарной мастерской, при этом перевалочную подушку вдвигают в прокатную клеть на откинутых вниз на верхнем крае перевалочной яме платформах, причем для транспортировки комплекта отработавших опорных валков из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую платформы поворачивают вверх, а опорные валки с расположенной между ними перевалочной подушкой вытягивают в виде целого блока посредством локомотива в вальцетокарную мастерскую.
Для этого единственный локомотив снабжен первым сцепным устройством для сцепления с рабочими валками и для сцепления с перевалочной подушкой. За счет того что как рабочие валки, так и опорные валки, а также перевалочная подушка сцепляются с одним и тем же, соответственно, единственным локомотивом, можно получить экономию в отношении, или, соответственно, отказаться от еще необходимого в уровне техники, второго локомотива. Вместе со вторым локомотивом экономия получается в отношении всех относящихся к нему устройств, таких как рельсы и т.д.
Другие варианты выполнения способа следуют из соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Вся транспортировка комплектов валков осуществляется посредством лишь одного гидравлического перевалочного локомотива. Все комплекты валков транспортируются из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую и, соответственно, обратно в прокатную клеть.
Смена рабочих валков с помощью поперечного сдвига
Перевалочное устройство для рабочих валков находится на стороне обслуживания прокатной установки.
Задача перевалочного устройства для рабочих валков состоит в вытягивании отработавших комплектов рабочих валков из прокатной клети и, например, последующей транспортировке в вальцетокарную мастерскую, или же новых отшлифованных комплектов рабочих валков из вальцетокарной мастерской в прокатную клеть.
Расположенные с двух сторон платформы, по которым транспортируются комплекты рабочих валков, являются сварными стальными конструкциями и служат в качестве основания для перемещения при смене валков. На этих платформах комплекты рабочих валков перемещаются для попадания из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую или обратно в прокатную клеть. На этих платформах привинчены планки скольжения/рельсы скольжения, которые служат в качестве путей скольжения для тяговой штанги с подвешенным комплектом рабочих валков. Платформы одновременно перекрывают зону перевалочной ямы. Они выполнены откидными и прикреплены в поворотной точке. Для восприятия нагрузки они опираются по сторонам на фундамент.
Такие платформы обеспечивают возможность смены рабочих валков посредством гидравлического перевалочного локомотива, который расположен в нижней зоне перевалочной ямы.
Отработавшие комплекты рабочих валков теперь транспортируются с помощью перевалочного локомотива из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую, или же новые комплекты рабочих валков в прокатную клеть.
Экономия по сравнению с обычной сменой рабочих валков:
- меньше затрат на техническое обслуживание,
- нет необходимости в выполнении крана в прокатном цехе для веса комплектов опорных валков.
Транспортировочная тележка для транспортировки комплектов валков из прокатного цеха в вальцетокарную мастерскую или обратно в прокатный цех больше не требуется.
В платформах обеспечивается уменьшение веса примерно на 50%. Кроме того, больше не требуется 30 т зубчатых реек с крепежным материалом и призматическими шпонками. Отпадает сложная обработка на платформах для крепления зубчатых реек.
При подготовке к смене опорных валков цеховой кран необходим лишь для раскрывания или закрывания платформ. Раскрытые платформы не создают помех работе цехового крана вследствие их небольшой высоты (ширины).
Удаление платформ с помощью цехового крана не требуется. Не требуется также место для хранения платформ в цехах. Отсюда экономия времени.
Поперечный сдвиг в прокатном цехе
Поперечный сдвиг осуществляется в прокатном цехе в зоне перевалочной ямы. Задачей поперечного сдвига является сдвигание отработавшего, вытянутого из прокатной клети комплекта рабочих валков из середины валков/середины перевалочной ямы, пока новый комплект рабочих валков не окажется расположенным в середине валков.
В перевалочной тележке не требуются больше зубчатые рейки с крепежным материалом и призматическими шпонками.
Отпадает сложная обработка для крепления зубчатых реек, а также полное центрирование перевалочной тележки.
Смена опорных валков
Перевалочное устройство для смены опорных валков расположено в нижней зоне перевалочной ямы.
Задачей перевалочного устройства для рабочих валков состоит в транспортировке отработавших комплектов опорных валков из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую или новых комплектов опорных валков из вальцетокарной мастерской в прокатную клеть.
Расположенные с обеих сторон платформы, по которым транспортируются рабочие валки, служат также в качестве основания для перемещения перевалочной подушки для смены опорных валков. На этих платформах перевалочную подушку для смены опорных валков вдвигают в прокатную клеть посредством локомотива. Используемый для этого в настоящее время перевалочный локомотив для рабочих валков больше не требуется.
Экономия при смене опорных валков
Больше не требуется весь локомотив для рабочих валков со всеми его устройствами.
Другая экономия:
- меньший цеховой кран в прокатном цехе,
- отпадает необходимость подъема и установки комплектов валков на транспортировочную тележку для транспортировки в вальцетокарную мастерскую с помощью крана прокатного цеха,
- больше не требуется транспортировочная тележка с приводом между прокатным цехом и вальцетокарной мастерской.
Перевалочный локомотив для смены рабочих валков и
опорных валков
С помощью перевалочного локомотива транспортируются комплекты рабочих валков и опорных валков из прокатной клети в вальцетокарную мастерскую и/или новые комплекты валков в прокатную клеть. Перевалочный локомотив находится в нижней зоне перевалочной ямы и состоит по существу из корпуса (корпуса тележки):
- 4 гидравлических двигателей с зубчатой передачей и валом-шестерней,
- 2 гидравлических цилиндров,
- 1 штыкового затвора для смены рабочих валков,
- 1 штыкового затвора для смены опорных валков.
Гидравлический перевалочный локомотив
Смена опорных валков, смена рабочих валков и введение перевалочной подушки для опорных валков в прокатную клеть осуществляется посредством гидравлического перевалочного локомотива.
Используемые в настоящее время перевалочные локомотивы для рабочих валков больше не требуются. Даже при использовании поперечного вдвигания в прокатном цехе или вальцетокарной мастерской этот локомотив транспортирует комплекты опорных валков и комплекты рабочих валков в вальцетокарную мастерскую или снова обратно в прокатную клеть.
Экономия:
- меньший цеховой кран,
- отпадает необходимость подъема и установки комплектов валков на транспортировочную тележку для транспортировки в вальцетокарную мастерскую с помощью крана прокатного цеха,
- больше не требуется транспортировочная тележка с приводом между прокатным цехом и вальцетокарной мастерской.
Расположенные с обеих сторон платформы, на которых транспортируются рабочие валки, служат также в качестве основания для перемещения для смены опорных валков. На этих платформах вдвигается с помощью локомотива в прокатную клеть перевалочная подушка для опорных валков для смены опорных валков. Используемый для этого до настоящего времени отдельный перевалочный локомотив для рабочих валков больше не требуется.
Ниже приводится подробное описание примера выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых очень схематично изображено:
фиг.1 - разрез прокатного цеха с прокатной клетью и отделенной от него стеной вальцетокарной мастерской, а также перевалочной ямы;
фиг.2 - разрез сцепления локомотива с выдвинутыми из прокатной клети рабочими валками;
фиг.3 - разрез прокатного цеха с перевалочной подушкой;
фиг.4 - опорные валки и перевалочная подушка в вальцетокарной мастерской;
фиг.5 - вальцетокарная мастерская с опорной конструкцией для размещения рабочих валков; и
фиг.6 - вальцетокарная мастерская, как на фиг.5, но с опорными валками.
На фиг.1 показаны на левой стороне прокатный цех 1 в направлении проката и на правой стороне вальцетокарная мастерская 2. Обе зоны разделены стеной 3. В прокатной клети 4 расположены один верхний и один нижний опорный валок 5, 6, а также один верхний и один нижний рабочий валок 7, 8. Для транспортировки из прокатной клети 4 в прокатном цехе 1 в вальцетокарную мастерскую 2, например, для шлифовки валков применяется локомотив 9. Он находится в яме 10, которая соединяет прокатный цех 1 и вальцетокарную мастерскую 2. Все устройства, такие как рельсы и т.д., выполнены на фундаменте или нескольких фундаментах 11. Таким образом, локомотив 9 может перемещаться из положения 12 ожидания на правом конце ямы 10 к прокатной клети 4. На фиг.1а показано в разрезе, как расположен локомотив 9 в яме 10. Можно видеть, что яма 10 разделена на нижнюю узкую зону 16 и верхнюю широкую зону 17. Нижняя узкая зона 16 лишь незначительно шире локомотива 9. Верхняя широкая зона 17 имеет на своих обоих краях 18, 19 платформы 20. Они откидываются вниз при вытягивании и, соответственно, транспортировке комплекта 7, 8 рабочих валков и имеют на своей верхней поверхности направляющие рельсы 21, на которых можно перемещать рабочие валки 7, 8. Платформы 20 расположены на расстоянии друг от друга, которое обеспечивает возможность прохождения расположенного на верхней стороне 13 на локомотиве 9 сцепного устройства 14. Для транспортировки имеющего больший диаметр комплекта 5, 6 опорных валков платформы 20 откидываются вверх, и тем самым расширяется проход. Кроме того, показано, как рабочие валки 7, 8 расположены в прокатном цехе рядом с прокатной клетью для дальнейшей транспортировки. Рабочие валки соединяются через толкательную штангу 15 с локомотивом 9 и вытягиваются с помощью него из прокатной клети 4.
Как показано на фиг.2, толкательная штанга отсоединяется и удаляется от локомотива 9 и нижнего рабочего валка 7. Теперь локомотив 9 можно сцеплять непосредственно с нижним рабочим валком 7. За счет перемещения локомотива 9 в яме 10 комплект 7, 8 рабочих валков попадает в вальцетокарную мастерскую 2.
На фиг.3 показано, как перевалочная подушка 25 с помощью локомотива 9 и толкательной штанги 15 вдвигается между нижним опорным валком 5 и верхним опорным валком 6 в прокатную клеть 4. После расположения перевалочной подушки 25 между опорными валками 5, 6 они в виде целого блока вытягиваются с помощью локомотива 9 из прокатной клети 4. Во время промежуточной остановки снимается толкательная штанга 15. Затем осуществляется прямое сцепление локомотива 9 с нижним опорным валком 5.
Локомотив 9 тянет весь блок в вальцетокарную мастерскую 2, как показано на фиг.4. При этом платформы 20 вдоль правого и левого края ямы 20 повернуты вверх для образования свободного пространства для указанного выше блока из опорных валков 5, 6 и перевалочной подушки 25, а также локомотива 9. На фиг.4а показаны в разрезе повернутые вверх платформы 20 на виде по направлению к прокатной клети 4 (не изображена). На левой стороне, т.е. в прокатном цехе 1, показано, как локомотив 9 сцепляется с еще находящимися в прокатной клети 4 опорными валками 5, 6. На правой стороне, т.е. в вальцетокарной мастерской 2, показано, как тот же локомотив 9 со сцепленными опорными валками 5, 6 и перевалочной подушкой 25 находится в уже правом парковочном положении. На этой фигуре показан лишь один локомотив 9, но находящийся в двух местах. В прокатном цехе 1 между левой платформой 20 и правой платформой 20 находится промежуток. Этот промежуток образует свободное пространство для сдвигающей платформы 23. С помощью такой сдвигающей платформы 23 перекрывается пространство над перевалочной ямой 10, и можно сдвигать как отработавшие рабочие валки, так и новый комплект рабочих валков в прокатном цехе 1 в направлении проката или против него. Этот процесс называется боковым сдвигом. Выполнение такого вида означает, что манипулирование рабочими валками при их смене осуществляется в прокатном цехе.
На фиг.5 показан вариант выполнения, в котором рабочие валки 7, 8 тянут непосредственно в вальцетокарную мастерскую 2. Платформы 20 откинуты вниз для обеспечения возможности проезда. В вальцетокарной мастерской 2 находится опорная конструкция 26, которая облегчает манипулирование при обработке отдельных рабочих валков и опорных валков. Как показано на фиг.5, для этого рабочие валки перемещают в опорную конструкцию 26. С помощью установленной на опорной конструкции 26 с возможностью перемещения в направлении проката или против него перевалочной тележки 31 осуществляется смена отработавших и новых рабочих валков. При этом варианте выполнения в прокатном цехе 1 не предусмотрено боковое сдвигание. Показан так же, как на фиг.4, вариант выполнения, в котором рабочие валки 7, 8, находящиеся в прокатной клети 4, сцепляются с локомотивом 9 (левая сторона). На правой стороне показано, как тот же локомотив 9 находится уже в вальцетокарной мастерской 2 в своем парковочном положении/положении ожидания. В данном случае имеется также лишь один единственный локомотив 9.
На фиг.6 показан вариант выполнения, в котором опорные валки 5, 6 вытягиваются с помощью локомотива 9 из клети 4. На правой стороне опорные валки 5, 6 находятся уже в вальцетокарной мастерской 2. Поскольку в прокатном цехе 1 нет сдвигающей платформы 23, то в вальцетокарной мастерской 2 находится (для смены рабочих валков) опорная конструкция 26 с движущейся на ней перевалочной тележкой 31. В свободной зоне, которая находится над перевалочной ямой 10, нет опорной конструкции 26, что обеспечивает возможность транспортировки с помощью локомотива 9 опорных валков 5, 6 с перевалочной подушкой 25 между левой частью и правой частью опорной конструкции 26 в вальцетокарной мастерской 2 и позиционирования для дальнейшей обработки. Опорные валки 5, 6 подвергаются, например, шлифовке, для чего их необходимо разбирать в вальцетокарной мастерской 2 и перемещать к определенным обрабатывающим станкам. При вытягивании опорных валков 5, 6 все платформы 20 в прокатном цехе 1 повернуты вверх, как показано в разрезе на фиг.6а.
Перечень позиций
1 Прокатный цех
2 Вальцетокарная мастерская
3 Стена
4 Прокатная клеть
5 Нижний опорный валок
6 Верхний опорный валок
7 Нижний рабочий валок
8 Верхний рабочий валок
9 Локомотив
10 Перевалочная яма
11 Фундамент
12 Положение ожидания
13 Верхняя часть
14 Сцепное устройство
15 Толкательная штанга
16 Узкая зона
17 Широкая зона
18 Край
19 Край
20 Платформа
21 Направляющий рельс
22 Комплект рабочих валков
23 Сдвигающая платформа
24 Ролики
25 Перевалочная подушка
26 Опорная конструкция
27 Левая часть
28 Правая часть
29 Верхняя сторона
30 Рельсы
31 Перевалочная тележка
32 Устройство
33 Гидравлический цилиндр
34 Толкательная штанга
35 Комплект рабочих валков
36 Ходовой ролик