КЛЕТЬ ТУРКОГОЛОВЫХ ВАЛКОВ
TURK-HEAD ROLLS STAND

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к усовершенствованию клети туркоголовых валков для регулирования положений всех валков для четырехсторонней правки в обоих - вертикальном и горизонтальном - направлениях в состоянии, где валки для четырехсторонней правки установлены в заданных положениях. Кроме того, данное изобретение относится к клети туркоголовых валков, которая выполнена таким образом, что при замене правильных валков - вместо обычного способа, в котором заменяют опорные плиты (корпус), в которые установлены валки, - укладывают только подушки валков и обоймы валков для шарнирного опирания верхнего и нижнего горизонтальных валков и правого и левого боковых валков так, чтобы сформировать стопу подушек и обойм валков, и извлекают эту стопу в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, чтобы заменить ее другой стопой, которую подготовили отдельно.
Предшествующий уровень техники
В процессе производства труб посредством контактной сварки сопротивлением для изготовления круглой трубы из материала рулона или полосы металла, имеющего желаемую толщину, осуществляют предварительный этап, предназначенный для разматывания рулона металла с целью подачи его на этап формования, начальный этап формования, осуществляемый посредством обжимных валков, валков, собранных в узел, и валков ножевой клети, этап сварки, предназначенный для сварки, например высокочастотной, краевых участков материала полосы, противоположных друг другу, этап отделки, предназначенный для коррекции шероховатости и прямолинейности трубы посредством правильных валков, и этап резки, предназначенный для разрезания готовой металлической трубы на секции заранее заданной длины.
На вышеописанном этапе отделки, с помощью калибровочной клети осуществляют уменьшение диаметра первичной трубы, сварка которой осуществлена с получением круглой трубы, чтобы иметь желаемый внешний диаметр, и потом спрямляют отклонение или изгиб посредством туркоголовой клети, чтобы получить прямую трубу, полученную посредством контактной сварки сопротивлением. С другой стороны, в случае производства прямоугольной трубы из круглой трубы, которая была получена таким образом, после проведения этапа формования, предназначенного для постепенного сплющивания соответствующих четырех дуг окружности и проводимого в клети четырехсторонних валков, имеющей множество ступеней, в заключение - на этапе придания формы - используют такую туркоголовую клеть, которая раскрыта в патентном документе 1 (фиг. 1) и патентном документе 2 (фиг. 6), чтобы получить прямоугольную трубу.
В качестве типичной конструкции туркоголовая клеть выполняется таким образом, что на четырех углах корпуса (опорных плит) в форме прямоугольной плиты, имеющей круглое отверстие, например в ее центральной части, установлены четыре домкрата, а правильные валки расположены на участке внешней периферии круглого отверстия таким образом, что оказывается возможным регулирование их положений относительно центра корпуса посредством домкратов. Данный корпус поддерживается в виде консоли на одной стороне клети, которая смонтирована, а положение самого корпуса можно регулировать в вертикальном направлении посредством домкратов, которые предусмотрены в клети. Кроме того, положение клетей можно регулировать в горизонтальном направлении, тем самым регулируя положение корпуса в горизонтальном направлении.
Документы известного уровня техники
Патентные документы
Патентный документ 1: Публикация полезной модели Японии № JP-A-63-25211.
Патентный документ 2: Публикация полезной модели Японии № JP-A-06-34810.
Патентный документ 3: Патент Японии № 3128184.
Сущность изобретения
Техническая задача
Замену правильных валков в клети туркоголовых валков обычно проводят путем подвешивания корпуса (опорных плит) с помощью крана в состоянии, где валки и домкраты остаются установленными на корпусе. В частности, принят способ, при осуществлении которого заменяющие правильные валки устанавливают на другом корпусе, который был отдельно подготовлен заранее автономным образом; корпус, который установлен на клети, снимают, подвешивая его с помощью крана; а потом вводят корпус, подготовленный заранее, подвешивая его с помощью крана, и проводят замену.
В случае, когда вышеописанное непосредственное использование крана над клетью туркоголовых валков невозможно, был принят способ, раскрытый в патентном документе 3. В частности, при осуществлении этого способа заранее подготавливают для замены направляющую, проходящую в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению движения трубы в поточной линии. Затем корпус (опорную плиту), то есть опорную плиту, на которой установлены домкраты и валки, единовременно извлекают в горизонтальном направлении и подвешивают посредством крана вне упомянутой линии, обеспечивая возможность замены вновь подготовленной опорной плитой.
Точнее, раму в форме плиты располагают на клети прямоугольной формы с возможностью перемещения в обоих - вертикальном и горизонтальном - направлениях и устанавливают опорную плиту, на которой установлены валки и домкраты, на поверхности рамы на находящейся выше по потоку стороне упомянутой линии между ней и отсоединяющим устройством. За счет такой конструкции создается возможность отсоединения и переноса опорной плиты на передвижную тележку, которая въехала на направляющую, для замены, проводимой на стороне упомянутой линии перед рамой в форме плиты, и приема новой опорной плиты.
Однако автономно подготавливаемый заранее корпус (опорная плита) опирается в виде консоли на находящейся выше по потоку стороне упомянутой линии клети и снабжен (а) всеми устройствами, приводимыми в действие на упомянутой линии, такими, как домкраты, описанные выше. Поэтому существует тенденция делать корпус исключительно крупногабаритным и тяжеловесным, и необходимо предусматривать затраты на подготовку устройств и мест для хранения множества корпусов. Кроме того, оказываются необходимыми кран для открепления и установки корпусов, извлекающее устройство, датчик положения для опорной плиты, дающий возможность отсоединять и устанавливать корпуса, блокировочное устройство на стороне клети.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать новую клеть туркоголовых валков, имеющую такую конструкцию, что внутреннюю раму, которая не является консольной в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению поточной линии, можно заменять как единое целое, в отличие от обычной конструкции, при наличии которой опорную плиту консольного типа заменяют как единое целое, и тем самым можно облегчить замену правильных валков в клети туркоголовых валков.
Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать клеть туркоголовых валков, имеющую такую конструкцию, что при замене правильных валков происходит замена только стопы подушек и обойм валков, которую отсоединяют от рамы, в отличие от конструкции, при наличии которой опорную плиту консольного типа заменяют как единое целое. В частности, подушки и обоймы валков для шарнирного опирания верхнего и нижнего горизонтальных валков и правого и левого боковых валков отсоединяют от прижимного устройства, такого как домкрат, и укладывают так, чтобы сформировать стопу подушек и обойм валков. Затем эту стопу извлекают в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению движения трубы в поточной линии, так, что стопу можно заменять другой заменяющей стопой, которую автономно подготовили заранее.
Решение задачи
В качестве существенной конструкции для клети туркоголовых валков, в которой положение всех четырехсторонних правильных валков можно регулировать индивидуально в обоих - горизонтальном и вертикальном - направлениях, авторы данного изобретения рассмотрели такую конструкцию, в которой сдвоенные внутренние рамы расположены внутри внешней рамы, причем одна из внутренних рам выполнена с возможностью регулирования только в вертикальном направлении, а другая выполнена с возможностью регулирования только в горизонтальном направлении, и обнаружили, что внутреннюю раму можно заменить посредством конфигурации, в которой четырехсторонние правильные валки и устройства регулирования положения встроены между двумя рамами в форме плит и в которой саму внутреннюю раму можно извлекать в горизонтальном направлении.
Кроме того, авторы данного изобретения сосредоточились на использовании движений подъема и опускания внутренних рам для формирования и разборки стопы в конструкции, где сдвоенные внутренние рамы расположены внутри внешней рамы, и обстоятельно исследовали механическую конструкцию для использования движений подъема и опускания внутренних рам с целью формирования и разборки стопы подушек и обойм валков.
В результате авторы данного изобретения обнаружили, что можно исключить исполнительные механизмы для перемещения и крепления подушек и обойм валков при формировании или разборке стопы, и, в частности, для автоматического соединения обойм боковых валков с прижимным устройством или разъединения их с ним посредством такой конфигурации, при наличии которой размещают механическую конструкцию, обеспечивающую сцепление «выпуклость - вогнутость» между противоположными друг другу выпуклыми ребрами и пазами, которые образованы полосовыми элементами на желаемых противоположных поверхностях подушек и обойм валков и внутренних рам; направляют соответствующие подушки и обоймы валков посредством этой механической конструкции с использованием движений внутренних рам вниз после разъединения, например, с домкратами, тем самым последовательно формируя стопу так, чтобы можно было извлечь стопу из прокатной клети; и, используя движения подъема внутренних рам, можно разобрать стопу подушек и обойм валков и можно направить соответствующие подушки и обоймы валков в желаемые положения внутри клети, а затем соединить с домкратами. Вследствие этого можно легко расположить и закрепить подушки и обоймы валков упомянутым образом. Таким образом, данное изобретение было осуществлено его авторами.
В частности, в соответствии с изобретением, предложена клеть туркоголовых валков, содержащая первую внутреннюю раму, включающую в себя пару плит и встроенную во внешней раме с возможностью перемещения только в вертикальном направлении; вторую внутреннюю раму, включающую в себя пару плит и встроенную в первой внутренней раме с возможностью перемещения только в горизонтальном направлении; подушки верхнего и нижнего валков и обоймы правого и левого боковых валков, заблокированные во второй внутренней раме так, что оказываются отделенными друг от друга посредством механической конструкции; устройства регулирования положения, соединенные с соответствующими подушками и обоймами валков, заблокированными во второй внутренней раме, для сближения друг с другом или отвода друг от друга подушек верхнего и нижнего валков и обойм правого и левого боковых валков, причем устройства регулирования положения установлены между концами второй внутренней рамы; и направляющий рельс, предусмотренный в нижней части внешней рамы в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, причем вся вторая внутренняя рама выполнена с возможностью ее переноса в горизонтальном направлении изнутри первой внутренней рамы на направляющий рельс.
Кроме того, в соответствии с изобретением, предложена клеть туркоголовых валков, содержащая первую внутреннюю раму, включающую в себя пару плит и встроенную во внешней раме с возможностью перемещения только в вертикальном направлении; вторую внутреннюю раму, включающую в себя пару плит и встроенную в первой внутренней раме с возможностью перемещения только в горизонтальном направлении; подушки верхнего и нижнего валков и обоймы правого и левого боковых валков, заблокированные во второй внутренней раме так, что оказываются отделенными друг от друга посредством механической конструкции; устройства регулирования положения, соединенные с соответствующими подушками и обоймами валков, заблокированными во второй внутренней раме, для сближения друг с другом или отвода друг от друга подушек верхнего и нижнего валков и обойм правого и левого боковых валков, причем устройства регулирования положения установлены между концами второй внутренней рамы, при этом одно из устройств регулирования положения, которые установлены на горизонтальном конце, расположено во второй внутренней раме с возможностью перемещения в вертикальном направлении; и направляющий рельс, предусмотренный в нижней части внутри внешней рамы в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, причем соответствующие подушки и обоймы валков заблокированы в желаемых положениях внутри второй внутренней рамы посредством упомянутой механической конструкции, когда первая внутренняя рама поднимается, и при этом блокировку снимают, когда первая внутренняя рама опускается, так что на направляющей переноса образуется стопа подушек и обойм валков путем установки обойм правого и левого боковых валков на подушке нижнего горизонтального валка, а также установки подушки верхнего горизонтального валка на обоймах правого и левого боковых валков, чем гарантируется извлечение стопы по направлению к направляющей переноса.
Полезные эффекты изобретения
В соответствии с изобретением, первая внутренняя рама, включающая в себя пару плит, встроена во внешней раме с возможностью перемещения только в вертикальном направлении, а вторая внутренняя рама, включающая в себя пару плит, встроена в первой внутренней раме с возможностью перемещения только в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, внешней рамы, при этом всю вторую внутреннюю раму можно переносить в горизонтальном направлении изнутри первой внутренней рамы на направляющий рельс для замены вновь подготовленной второй внутренней рамой. Эта вторая внутренняя рама может быть наделена большой жесткостью за счет наличия пары плит и обладает тем преимуществом, что может быть выполнена с меньшими габаритами и легкой по сравнению с обычной опорной плитой консольного типа.
В соответствии с изобретением, можно извлекать стопу подушек и обойм валков, образованную путем укладки только подушек и обойм для шарнирного опирания верхнего и нижнего горизонтальных валков и правого и левого боковых валков, которые заблокированы во второй внутренней раме, в горизонтальном направлении, перпендикулярном поточной линии, и заменять эту стопу стопой подушек и обойм валков, которая была подготовлена отдельно.
Следовательно, по сравнению с обычной клетью, где надлежит заменять все опорные плиты (корпус), оснащенные (оснащенный) подушками валков, обоймами валков и домкратами, в соответствии с настоящим изобретением нет ни необходимости располагать кран на клети при замене правильных валков, ни необходимости подготовки и хранения множества опорных плит. В результате не нужно предусматривать затраты на оснастку и места хранения.
Стопа подушек и обойм валков является предельно компактной и легкой по сравнению с обычными опорными плитами. Поэтому можно легко разбирать или формировать стопу, а замену и техническое обслуживание валков можно проводить автономно. Следовательно, можно заметно снизить затраты на оснастку и места хранения.
В соответствии с данным изобретением, стопу подушек и обойм валков формируют, когда первая внутренняя рама опускается, то есть когда вторая внутренняя рама, встроенная в первой внутренней раме, перемещается вниз из рабочего положения в положение замены. Стопу, сформированную таким образом, можно переносить, когда вторая внутренняя рама, в которой заключены и заблокированы валки, находится в положении замены. Когда вторая внутренняя рама снова поднимается в рабочее положение, стопу можно разобрать, а обоймы боковых валков можно направить в желаемые положения и заблокировать там. Эти действия реализуются посредством механических конструкций, включающих в себя выпуклые реберные и пазовые элементы, которые предусмотрены на противоположных поверхностях рамы и подушек и обойм валков, противоположных друг другу. В результате появляется возможность формировать или разбирать стопу только посредством подъемного устройства первой внутренней рамы, и поэтому излишние исполнительные механизмы и источник движущей силы не требуются.
В соответствии с изобретением, нагрузки формования на обоймах боковых валков порождаются только второй внутренней рамой, а нагрузки формования на подушках верхних и нижних валков порождаются первой внутренней рамой. Одним словом, появляется возможность распределения нагрузок на внешнюю раму и внутренние рамы и создания структурно рациональной конструкции.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее пример клети туркоголовых валков, имеющей предусмотренные в ней четырехсторонние валки, в подключенном состоянии, в котором клеть туркоголовых валков эксплуатируется, и рассматриваемое сзади в направлении следования изделия.
На фиг. 2 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее еще один пример клети туркоголовых валков, имеющей предусмотренные в ней четырехсторонние валки, в подключенном состоянии, в котором клеть туркоголовых валков эксплуатируется, и рассматриваемое сзади в направлении следования изделия.
На фиг. 3 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее клеть туркоголовых валков в отключенном состоянии, в котором стопа подушек и обойм валков извлекается из клети туркоголовых валков согласно фиг. 1, или в отключенном состоянии перед переносом упомянутой стопы в клеть, и рассматриваемое с выпускной стороны в направлении следования изделия.
На фиг. 4 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее механические конструкции внешней рамы и внутренних рам, показанных на фиг. 3, за исключением направляющей переноса, в частности иллюстрирующее сцепленную часть между внешней рамой, которая показана штрихпунктирными линиями, и первой внутренней рамой.
На фиг. 5 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее механические конструкции внешней рамы и внутренних рам, показанных на фиг. 3, с исключением направляющей переноса, при этом внешняя рама и первая внутренняя рама показаны штрихпунктирными линиями, и, в частности, иллюстрируя сцепленную часть между первой внутренней рамой и второй внутренней рамой.
На фиг. 6 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями, которые предусмотрены на поверхностях второй внутренней рамы, и стопой подушек и обойм валков, противоположных друг другу, на выпускной стороне согласно направлению следования изделия, в состоянии, в котором упомянутую стопу можно переносить во вторую внутреннюю раму или из нее.
На фиг. 7 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями, которые предусмотрены на противоположных друг другу поверхностях второй внутренней рамы и стопы подушек и обойм валков на выпускной стороне в направлении следования изделия, и позиционную взаимосвязь между второй внутренней рамой и домкратами для обойм боковых валков в состоянии, в котором вторая внутренняя рама поднята вплоть до фиксированного положения.
На фиг. 8 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями, которые предусмотрены на противоположных друг другу поверхностях второй внутренней рамы и стопы подушек и обойм валков на выпускной стороне в направлении следования изделия, и позиционную взаимосвязь между второй внутренней рамой и домкратами для обойм боковых валков в рабочем состоянии.
Описание вариантов осуществления
Существенная функция клети туркоголовых валков состоит в том, чтобы обеспечить четырехсторонние правильные валки, положение которых можно по отдельности регулировать относительно трубы, подлежащей правке, с регулированием по положению в вертикальном и горизонтальном направлениях, либо одновременно в обоих - вертикальном и горизонтальном - направлениях в комплексе. В настоящем изобретении эта существенная функция реализуется путем встраивания подушек верхнего и нижнего горизонтальных валков и обойм правого и левого боковых валков во второй внутренней раме путем встраивания устройств регулирования положения, которые соединены с соответствующими подушками или обоймами валков для сближения друг с другом или отвода друг от друга верхнего и нижнего горизонтальных валков и правого и левого боковых валков, путем встраивания этой второй внутренней рамы в первой внутренней раме с возможностью перемещения только в горизонтальном направлении, а также путем встраивания первой внутренней рамы во внешней раме с возможностью перемещения только в вертикальном направлении.
Что касается внешней рамы, то можно принять любую из известных конструкций, таких как конструкция в форме ворот, образованная из столбчатых элементов, применяемая в вариантах осуществления, прямоугольная рама, комбинация конструкций того типа, которые предусматривают исполнение в форме ворот и опорную плиту, и т.п. На внутренние рамы конкретных ограничений нет, за исключением того, что они образованы парой плитообразных элементов, но могут быть надлежащим образом выбраны и из элементов в форме крестообразных плит, применяемых в вариантах осуществления, а также опорных плит прямоугольной формы или восьмиугольной формы. Кроме того, для снижения веса в заданных положениях опорных плит могут быть выполнены вырезы или рельефные отверстия.
Способ установки подушек и обойм валков для формирования стопы предпочтительно выбирают из тех, которые предусматривают контакт встык между поверхностями, сцепление между пальцами и отверстиями или между стержнями и пазами, контакт поверхностей и наличие комбинации различных механических конструкций и т.д., например, в соответствии с формами, размерами и массами различных подушек валков на верхней и нижней сторонах и на обеих боковых сторонах. Кроме того, для соединения соответствующих подушек и обойм валков с устройствами регулирования положения можно принять любую из известных конструкций.
Что касается подъемного устройства для приведения в действие первой внутренней рамы, которая встроена во внешней раме с возможностью перемещения вверх и вниз, может быть принят гидравлический исполнительный механизм или другие известные домкраты различных типов, и это подъемное устройство можно устанавливать на внешней раме. Кроме того, что касается исполнительного устройства горизонтального привода, предназначенного для приведения в движение второй внутренней рамы, которая встроена в первой внутренней раме с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, то может быть принят гидравлический исполнительный механизм или другие известные домкраты различных типов, и может быть установлен на первой внутренней раме. Далее, что касается устройства регулирования положения, которое соединено с подушками верхнего и нижнего горизонтальных валков и обоймами правого и левого боковых валков для сближения друг и другом и отвода друг от друга горизонтальных валков и боковых валков, то может быть принят гидравлический исполнительный механизм или другие известные домкраты различных типов, и он может быть установлен на второй внутренней раме.
Что касается механических конструкций, которые предусмотрены на противоположных поверхностях подушек и обойм валков и внутренних рам, противоположных друг другу, то в вариантах осуществления принимается пример образования выпуклых частей и пазов с использованием выпуклых полосовых элементов, чтобы за счет этого осуществить сцепление «выпуклость - вогнутость». Вместе с тем, в вариантах осуществления может быть принята любая из известных конструкций помимо этого примера при условии, что выполняются следующие функции.
В частности, в стопе подушек и обойм валков пара обойм боковых валков установлена на верхней поверхности подушки нижнего валка, а подушка верхнего валка установлена на обоймах боковых валков, проходя по их верхним поверхностям. Помимо этого, что касается четырехсторонних валков, то положение подушек верхнего и нижнего валков регулируется в вертикальном направлении, а положение обойм боковых валков регулируется в горизонтальном направлении внутри внутренних рам. По этой причине подушки верхнего и нижнего валков выполнены с возможностью перемещения в вертикальном направлении, но позиционно заблокированы в горизонтальном направлении, а обоймы боковых валков выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, но позиционно заблокированы в вертикальном направлении. Следовательно, необходима функция направления подушек и обойм валков с возможностью блокировки в положениях, соответствующих желаемым высотам, с помощью движений подъема и опускания внутренних рам. Как правило, требуется опирание подушек и обойм валков посредством выпуклых полосовых элементов и пальцевых элементов или направление подушек и обойм валков по желаемым пазам.
Вариант 1 осуществления
На фиг. 1 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее пример клети туркоголовых валков. Как показано на чертеже, направление от иллюстрируемой стороны к стороне, находящейся в глубине на чертеже, называется направлением следования изделия. Сторона, находящаяся в глубине, на чертеже является впускной стороной исходного материала, а иллюстрируемая сторона на чертеже является выпускной стороной исходного материала. Как видно из этой клети, впускная сторона исходного материала называется передней стороной, а выпускная сторона исходного материала называется задней стороной. Кроме того, левая сторона в поперечном направлении чертежа называется приводной стороной, а правая сторона в поперечном направлении чертежа называется рабочей стороной.
Клеть 1 туркоголовых валков включает в себя внешнюю раму 20, форма которой подобна воротам, первую внутреннюю раму 30, состоящую из опорных плит 31, 32, которые находятся внутри внешней рамы 20, и вторую внутреннюю раму 40, состоящую из пары опорных плит 41, 42, которые также расположены внутри первой внутренней рамы 30.
Внешняя рама 20 выполнена так, что два столбчатых элемента 21 предусмотрены вертикально установленными на основании, и этой раме придана форма ворот путем соединения верхних ее частей посредством балочного элемента 22. Оба набора столбчатых элементов 21 в форме ворот расположены параллельно через заданный интервал на обеих сторонах согласно направлению следования изделия, а находящиеся наверху балочные элементы 22 соединены друг с другом посредством редуктора подъемного устройства 60. Внешняя рама 20 выполнена таким образом, что верхние части четырех столбчатых элементов 21 соединены друг с другом посредством рамы, имеющей лестничную форму
Первая внутренняя рама 30 образована за счет упора пары поперечных крестообразных опорных плит 31, 32 в столбчатые элементы 21 внешней рамы 20 в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, так что плоские части ее плит можно располагать друг против друга через заданный интервал. Помимо этого, пара опорных плит 31, 32 первой внутренней рамы 30 выполнены объединенными путем соединения их верхних частей посредством соединительной плиты 33 и путем соединения их горизонтально действующих сторон посредством соединительного элемента 34. Кроме того, верхняя часть первой внутренней рамы 30 соединена с валом домкрата подъемного устройства 60, которое предусмотрено на балочных элементах 22, в направлении, перпендикулярном направлению следования изделия, так что первая внутренняя рама 30 может перемещаться вверх и вниз в скользящем контакте со столбчатыми элементами 21.
Скользящая часть будет описана со ссылками на фиг. 4, где иллюстрируется вариант 2 осуществления, который имеет по существу такую же конструкцию. На те части опорной плиты 31, которые вступают в контакт со столбчатыми элементами 21, наклеены ползуны 35, а на внешней поверхности опорной плиты 31 предусмотрены три пары направляющих элементов 36, которые образованы из коротких стержней, для зажима столбчатых элементов 21, так что первая внутренняя рама 30 может перемещаться лишь вверх и вниз только в вертикальном направлении в скользящем контакте со столбчатыми элементами 21.
Вторая внутренняя рама 40 встроена в первой внутренней раме 30 с возможностью перемещения только в горизонтальном направлении. Точно так же пара крестообразных опорных плит 41, 42 упирается в опорные плиты 31, 32 первой внутренней рамы 30 посредством ползунов 44 (см. фиг. 5), которые наклеены надлежащим образом, и эти опорные плиты 41, 42 расположены так, что их внутренние плоские части располагаются друг против друга через заданный интервал.
Помимо этого, пара опорных плит 41, 42 второй внутренней рамы 40 выполнена объединенныой путем соединения их нижних частей посредством соединительной плиты 43 и путем соответственного соединения их верхних частей, горизонтально действующих сторон и рабочих сторон посредством редукторов устройств 51, 52, 53 регулирования положения, включающих в себя домкраты. Кроме того, редуктор устройства 52 регулирования положения, расположенного на горизонтально действующей стороне, соединен с валом домкрата горизонтально действующего устройства 61, которое предусмотрено на соединительной плите 33 первой внутренней рамы 30 для обеспечения горизонтального перемещения в скользящем контакте с опорными плитами 31, 32. Помимо этого, устройство 54 регулирования положения, включающее в себя домкрат, свешено с соединительной плитой 43 в нижних частях опорных плит 41, 42.
Во второй внутренней раме 40 встроены подушки 5, 6 верхнего и нижнего горизонтальных валков и обоймы 7, 8 правого и левого боковых валков, при этом валки можно сближать с линией следования изделия или отводить от нее посредством устройств 51-54 регулирования положения.
Как описано выше, положение первой внутренней рамы 30 можно регулировать посредством подъемного устройства 60 в вертикальном направлении внутри внешней рамы 20, а положение второй внутренней рамы 40, которая встроена в первой внутренней раме 30, можно регулировать посредством горизонтально действующего устройства 61 в горизонтальном направлении.
Следовательно, во второй внутренней раме 40, включающей в себя четырехсторонние валки, выполненные с возможностью регулирования их положения по отдельности, положение всех опорных плит можно регулировать в обоих - вертикальном и горизонтальном - направлениях относительно линии следования изделия. Таким образом, становится возможной спрямление изгиба или аналогичного дефекта изделия.
С другой стороны, вторую внутреннюю раму 40, включающую в себя четырехсторонние валки, можно извлекать к рабочей стороне - правой стороне чертежа - путем разъединения соединения с валом домкрата горизонтально действующего устройства 61, которое предусмотрено на соединительной плите 33 первой внутренней рамы 30.
В частности, как показано на фиг. 1, на основании внешней рамы 20 в направлении, перпендикулярном линии следования изделия, предусмотрен направляющий рельс 3, а на соединительной плите 43 в нижней части второй внутренней рамы 40 предусмотрены колеса, так что эти колеса могут катиться по направляющему рельсу 3. Тогда вторую внутреннюю раму 40, включающую в себя четырехсторонние валки, можно извлекать из первой внутренней рамы 30, чтобы таким образом провести автономную замену валков.
Эта вторая внутренняя рама 40 включает в себя пару опорных плит 41, 42 пластинчатой формы, и эти опорные плиты 41, 42 способствуют приданию большой жесткости за счет соединения их четырех концов, а именно верхнего, нижнего, правого и левого концов, посредством редукторов устройств 51, 52, 53 регулирования положения и соединительной плиты 43. Следовательно, по сравнению с обычными опорными плитами консольного типа вторую внутреннюю раму 40 можно с выгодой сделать компактной и легкой.
Вариант 2 осуществления
Клеть туркоголовых валков в варианте 2 осуществления выполнена таким образом, что первая внутренняя рама, включающая в себя пару плит, встроена во внешней раме вместе с подъемным устройством, так что может перемещаться только в вертикальном направлении; вторая внутренняя рама, включающая в себя пару плит, встроена в первой внутренней раме вместе с горизонтально действующим устройством, так что может перемещаться только в горизонтальном направлении; подушки верхнего и нижнего горизонтальных валков и обоймы правого и левого боковых валков заблокированы во второй внутренней раме, оказываясь отделенными друг от друга посредством механических конструкций за счет сцепления между полосовыми элементами и пазовыми элементами, которые выполнены на поверхностях рам, а также противолежащих им подушек валков и обойм валков; устройства регулирования положения, которые соединены с соответствующими подушками и обоймами валков, заблокированными во второй внутренней раме, для сближения друг с другом или отвода друг от друга подушек верхнего и нижнего горизонтальных валков и обойм правого и левого боковых валков, установлены на вертикальных концах и горизонтальных концах во второй внутренней раме; одно из устройств регулирования положения, которые установлены на горизонтальном конце, расположено во второй внутренней раме для обеспечения перемещения в вертикальном направлении; обоймы боковых валков заблокированы в желаемых положениях внутри второй внутренней рамы посредством механических конструкций при движении подъема первой внутренней рамы, а блокировку можно снимать при движении опускания первой внутренней рамы. Соответствующая конструкция будет описана ниже.
На фиг. 2 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее один пример клети 2 туркоголовых валков, имеющей предусмотренные в ней четырехсторонние валки, в подключенном состоянии, в котором клеть туркоголовых валков эксплуатируется, а на фиг. 3 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее клеть 2 туркоголовых валков в отключенном состоянии, в котором стопа 4 подушек и обойм валков перенесена из клети 2 на рабочую сторону в поперечном направлении чертежа.
Стопа 4, которую размещают на направляющем рельсе 3, как показано на фиг. 3, образована путем установки обойм 7, 8 боковых валков на подушке 5 нижнего валка, а также установки на них подушки 6 верхнего валка.
Подушка 5 нижнего валка снабжена колесами для перемещения по направляющему рельсу 3. Каждые два из пальцев установлены вертикально на верхней и нижней поверхностях обойм 7, 8 боковых валков через заданный интервал в направлении следования продукта. Подушка 5 нижнего валка снабжена четырьмя отверстиями под пальцы на ее верхней поверхности, а подушка 6 верхнего валка снабжена двумя ножками 6b на соответствующих боковых поверхностях ее нижней части на приводной стороне и рабочей стороне. Ножки 6b соответственно выполнены с отверстиями под пальцы, куда можно вставлять пальцы, находящиеся на верхних поверхностях обойм 7, 8 боковых валков. Пальцы, находящиеся на верхних и нижних поверхностях обойм 7, 8 боковых валков, вставляют в отверстия под пальцы в подушках 5, 6 верхнего и нижнего валков, тем самым образуя стопу 4.
Точно так же, как и в варианте 1 осуществления, клеть 2 туркоголовых валков включает в себя внешнюю раму 20 в форме ворот, первую внутреннюю раму 30, состоящую из пары опорных плит 31, 32, которая встроена во внешней раме 20 с возможностью перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении, и вторую внутреннюю раму 40, состоящую из пары опорных плит 41, 42, которая встроена в первой внутренней раме 30 с возможностью скольжения только в горизонтальном направлении.
В основном внешняя рама 20 и первая внутренняя рама 30 имеют точно такую же конструкцию, как в варианте 1 осуществления. Вторая внутренняя рама 40 имеет точно такую же конструкцию, которая подробно описана в варианте 1 осуществления, за исключением того, что устройство 53 регулирования положения на рабочей стороне выполнено с обеспечением возможности перемещения вверх и вниз, а вторая внутренняя рама 40 снабжена механическими конструкциями для гарантирования формирования или разборки стопы 4 подушек и обойм валков при вертикальном перемещении первой внутренней рамы 30.
Вторая внутренняя рама 40 имеет подъемную раму 45 в форме ворот, которая удерживается вертикально у концов опорных плит 41, 42 на рабочей стороне (см. фиг. 6), и балочные элементы 46, соединяющие раму 45 с устройством 51 регулирования положения на верхнем конце. Кроме того, предусмотрен домкрат 47, так что устройство 53 регулирования положения может осуществлять перемещение вверх и вниз внутри рамы 45.
Теперь, со ссылками на фиг. 6-8 будет последовательно описана операция разборки стопы 4 подушек и обойм валков и введения ее в рабочее состояние после переноса стопы 4 по направляющему рельсу 3 и вставления в клеть 2 туркоголовых валков, как показано на фиг. 3.
Для начала, со ссылками на фиг. 3 будут описаны механические конструкции стопы 4, которые предусмотрены на поверхностях, противоположных внутренним поверхностям опорных плит 41, 42 второй внутренней рамы 40. На этом чертеже показана сторона, контактирующая с опорной плитой 42. Подушка 5 нижнего валка снабжена вертикальными полосовыми элементами 11, 12 на обоих ее концах, а параллельно вертикальному полосовому элементу 12 на приводной стороне расположен вертикальный полосовой элемент 13, выполненный из короткого стержня, для образования паза согласно заданному зазору. Подушка 6 верхнего валка снабжена вертикальными полосовыми элементами 11, 12 на обоих ее концах, а пара вертикальных полосовых элементов 14, каждый из которых выполнен из короткого стержня для образования пазов согласно заданному зазору, расположена через заданный интервал параллельно вертикальному полосовому элементу 12 на приводной стороне. Обоймы 7, 8 боковых валков снабжены длинными горизонтальными полосовыми элементами 15, а пара горизонтальных полосовых элементов, каждый из которых выполнен из короткого стержня для образования пазов согласно заданному зазору, расположены через заданный интервал параллельно горизонтальным полосовым элементам 15.
На фиг. 6 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями, которые предусмотрены на противоположных друг другу поверхностях опорной плиты 42 и стопы 4 на выпускной стороне в направлении следования продукта (задней стороне клети), когда стопа 4 вставлена между двумя опорными плитами 41, 42 второй внутренней рамы 40, которая опущена в крайнее нижнее положение. На чертеже, элементы, предусмотренные на опорной плите 42, заштрихованы, чтобы отличить их от элементов в стопе 4.
На первом этапе устройство 53 регулирования положения на рабочей стороне поднимают вплоть до крайнего верхнего положения внутри подъемного рамы 45 с целью вставления стопы 4 во вторую внутреннюю раму 40.
В этом варианте осуществления, с целью останова стопы 4, которая вставлена вплоть до достижения заданного положения по вертикали, на опорной плите 42 в положениях, где вертикальные полосовые элементы 12 подушки 5 нижнего валка и подушки 6 верхнего валка на приводной стороне упираются в опорную плиту 42, предусмотрены вертикальные полосовые элементы 71, 72. Вертикальный полосовой элемент 13, стыкуемый с вертикальным полосовым элементом 12 подушки 5 нижнего валка, выполнен более коротким, чтобы не мешать вертикальному полосовому элементу 71 на опорной плите 42. Помимо этого, пара вертикальных полосовых элементов 14 для образования пазов, взаимодействующих с вертикальными полосовыми элементами 12 подушки 6 верхнего валка, сдвинута от пары вертикальных полосовых элементов 72 на опорной плите 42, чтобы они не мешали друг другу в случае горизонтального перемещения, а промежутки заданы так, чтобы эти элементы могли проходить друг мимо друга.
Опорная плита 42 также снабжена горизонтальными полосовыми элементами 73, 74, которые имеют ширину, обеспечивающую их вставление в направляющие пазы между горизонтальными элементами 15 и 16 обойм 7, 8 боковых валков, и образованы из пары коротких стержней, расположенных в линию через заданный интервал. Когда вставляют стопу 4, пара горизонтальных полосовых элементов 16 обойм 7, 8 боковых валков располагаются над парой горизонтальных полосовых элементов 73, 74 на опорной плите 42 и сдвинуты друг от друга, чтобы они не мешали друг другу в случае вертикального перемещения, а промежутки заданы так, чтобы эти элементы могли проходить друг мимо друга.
На фиг. 7 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями, которые предусмотрены на поверхностях второй внутренней рамы и подушек и обойм валков, противоположных друг другу, на выпускной стороне в направлении следования изделия, в состоянии, в котором вторая внутренняя рама 40, которая встроена в первой внутренней раме 30 и показана на чертеже, поднята из крайнего нижнего положения в фиксированное положение путем подъема первой внутренней рамы 30 посредством подъемного устройства 60. В этом состоянии обоймы 7, 8 правого и левого боковых валков отделены от подушки 5 нижнего валка, а устройство регулирования положения 53, которое опустилось внутри подъемного рамы 45, соединено с обоймой 7 бокового валка.
Когда вторая внутренняя рама 40 поднята, вертикальные полосовые элементы 71, 72 на опорной плите 42 поднимаются внутри пазов, которые образованы между вертикальными полосовыми элементами 12 и вертикальными полосовыми элементами 13, 14 подушек 5, 6 нижнего и верхнего валков. Поскольку вертикальные полосовые элементы 71, 72 выровнены в горизонтальном направлении, позиционирование происходит в горизонтальном направлении.
Когда вторая внутренняя рама 40 поднимается, пара горизонтальных полосовых элементов 73, 74 на опорной плите 42 проходят по горизонтальным полосовым элементам 16 обойм 7, 8 боковых валков, упирающимся в горизонтальные элементы 15. Хотя описана только сторона, задняя в направлении следования продукта, ясно, что опорная плита 41 на передней стороне имеет такую же конструкцию. Поскольку сами обоймы 7, 8 боковых валков поднимаются посредством обеих опорных плит 41, 42, пальцы обойм 7, 8 левого и правого боковых валков извлекаются из отверстий под пальцы в подушке 5 нижнего валка, что обеспечивает перемещение обойм 7, 8 боковых валков в горизонтальном направлении.
Подушка 6 верхнего валка, установленная на обоймах 7, 8 боковых валков, которые подняты, как описано выше, вступает в контакт со штоком домкрата устройства 51 регулирования положения наверху второй внутренней рамы 40. Следовательно, подушку 6 верхнего валка можно автоматически соединять с устройством 51 регулирования положения, предусматривая, например, введение сцепляющего инструмента, сцепляемого с соединительной пластиной 9 поверх подушки 6 верхнего валка, показанной на чертеже, на дистальном конце штока домкрата. В этот момент времени, пальцы на верхней поверхности обойм 7, 8 боковых валков извлекаются из отверстий под пальцы в ножках 6b подушки 6 верхнего валка, тем самым обеспечивая перемещение обойм 7, 8 боковых валков в горизонтальном направлении.
Когда вторая внутренняя рама 40 поднимается, соединительные плиты 9, которые предусмотрены на внешних концах обойм 7, 8 боковых валков, могут автоматически соединяться с устройством 53 регулирования положения, которое опущено внутри подъемной рамы 45, и устройством регулирования положения 52 на приводной стороне посредством вышеописанных сцепляющих инструментов, предусмотренных на дистальных концах штоков домкратов устройств 52, 53 регулирования положения. Кроме того, шток домкрата устройства 54 регулирования положения на нижней стороне упирается в нижнюю поверхность подушки 5 нижнего валка, тем самым обеспечивая подъем или опускание подушки 5 нижнего валка.
На фиг. 8 представлено пояснительное перспективное изображение, иллюстрирующее позиционную связь между соответствующими механическими конструкциями в состоянии, в котором желаемые регулирования положений завершены, при переводе из состояния, в котором разбирают стопу 4, с помощью движения подъема второй внутренней рамы 40, как показано на фиг. 7, в состояние, в котором верхний и нижний валки 5a, 6a и правый и левый боковые валки 7a, 8a заблокированы в заданных положениях внутри второй внутренней рамы 40.
Когда правый и левый боковые валки 7a, 8a перемещаются в направлении отделения друг от друга посредством устройств 52, 53 регулирования положения, пара горизонтальных полосовых элементов 73, 74 на опорной плите 42 располагается в пазах между горизонтальными полосовыми элементами 15, 16 обойм 7, 8 боковых валков, и эти горизонтальные полосовые элементы 73, 74 выровнены в вертикальном направлении, тем самым обеспечивая позиционное регулирование в вертикальном направлении. В основном предусмотрено так, что валки можно вводить в рабочее состояние, обеспечивая опускание подушки 5 нижнего валка посредством устройства 54 регулирования положения и обеспечивая подъем подушки 6 верхнего валка посредством устройства 51 регулирования положения.
После завершения позиционных регулирований соответствующих валков, как показано на фиг. 8, появляется возможность начать заданную определенную операцию правки. В частности, за счет перемещения первой внутренней рамы 30 вверх и вниз посредством подъемного устройства 60 в соответствии с состоянием изделия и за счет горизонтального перемещения второй внутренней рамы 40 с помощью горизонтально действующего устройства 61 можно сдвигать четырехсторонние валки в желаемые положения в направлении, перпендикулярном линии следования продуктов, и поэтому возможно спрямление изгиба или аналогичного дефекта изделия.
Чтобы сформировать стопу 4 и перенести стопу 4 путем размещения ее на направляющем рельсе 3, нужно лишь провести в обратном порядке технологические этапы, описанные на фиг. 6, 7 и 8. В частности, чтобы сформировать стопу 4 из рабочего состояния, показанного на фиг. 8, первую внутреннюю раму 30 и вторую внутреннюю раму 40 возвращают в обычные положения внутри внешней рамы 20, подушка 5 нижнего валка в рабочем положении получает возможность подниматься внутри второй внутренней рамы 40, а подушка 6 верхнего валка получает возможность опускаться, тем самым отделяя обоймы 7, 8 боковых валков друг от друга с переводом в состояние, показанное на фиг. 7, где можно отключить позиционирование в вертикальном направлении. При этом пальцы, предусмотренные на верхних и нижних поверхностях обойм 7, 8 боковых валков, соответственно располагаются непосредственно над отверстиями под пальцы подушки 5 нижнего валка и непосредственно под отверстиями под пальцы ножек 6b подушки 6 верхнего валка.
Затем обеспечивается опускание первой внутренней рамы 30 в крайнее нижнее положение для введения в состояние, показанное на фиг. 6, в котором можно отключить позиционирование подушек 5, 6 верхнего и нижнего валков в горизонтальном направлении. В этом состоянии устанавливают подушку 6 верхнего валка на обоймах 7, 8 боковых валков путем вставления пальцев, находящихся на верхних поверхностях обойм 7, 8 боковых валков, в отверстия под пальцы в ножках 6b подушки 6 верхнего валка, а обоймы 7, 8 боковых валков устанавливают на подушке 5 нижнего валка путем вставления пальцев, находящихся на нижних поверхностях обойм 7, 8 боковых валков, в отверстия под пальцы на верхней поверхности подушки 5 нижнего валка. После этого подушку 5 нижнего валка размещают на направляющем рельсе 3 и вследствие этого образуется стопа 4.
Промышленная применимость
Как очевидно из вариантов осуществления, клеть туркоголовых валков в соответствии с данным изобретением выполнена так, что можно формировать и разбирать стопу подушек и обойм валков при вертикальных перемещениях внутренних рам. Аналогичным образом позиционирование боковых валков можно осуществлять за счет сцепления с внутренними рамами и фиксации посредством соединений и регулирований положений с помощью домкратов. За исключением исполнительных механизмов для перемещения внутренних рам вверх и вниз нет необходимости предусматривать другие исполнительные механизмы, такие как гидравлический цилиндр, для формирования и разборки стопы и для позиционирования подушек и обойм валков, и поэтому клеть туркоголовых валков имеет исключительно простую конструкцию.
Помимо этого, в случае замены валков можно заменять валки путем переноса только стопы подушек и обойм валков. Стопу можно формировать и разбирать только за счет привода внутренних рам в движение подъема или опускания, а при формировании стопы не требуются механизмы и операции управления для исполнительных механизмов, и поэтому заменять валки можно посредством исключительно простой операции.
Перечень позиций чертежей:
1, 2 Клеть туркоголовых валков
3 Направляющий рельс
4 Стопа
5 Подушка нижнего валка
6 Подушка верхнего валка
7, 8 Обоймы боковых валков
20 Внешняя рама
21 Столбчатый элемент
22 Балочный элемент
30 Первая внутренняя рама
40 Вторая внутренняя рама
44 Ползун
47 Домкрат
51, 52, 53 Устройство регулирования положения
60 Подъемное устройство
71, 72 Вертикальный полосовой элемент
73, 74 Горизонтальный полосовой элемент.