EA020785B1 - Машина для транспортирования рельсов и способ транспортирования - Google Patents

Abstract

Машина для транспортирования рельсов, установленная в производственной линии непосредственно после прокатной установки, что обеспечивает оптимальное зажимание рельса по продольной длине, эффективно препятствуя изгибанию и его изменениям, в то же время обеспечивая продольное перемещение рельса, вызываемое термической усадкой; тем самым, предотвращается повреждение как наружной поверхности рельса, так и кантователей. Также описывается способ транспортирования рельса с помощью машины для транспортирования рельсов, который оптимизирует перемещение, позиционирование вдоль роликового стола и поддержание рельса, по существу, в прямолинейном состоянии во время термообработки, которой он подвергается.

Description

Настоящее изобретение относится к машине для транспортирования рельсов, в частности к машине, пригодной для транспортирования по меньшей мере одного рельса в установке термообработки головок рельсов, при этом вышеуказанная установка термообработки расположена непосредственно после прокатной установки; настоящее изобретение также относится к способу транспортирования рельсов.

Уровень техники

По существующему уровню техники предлагаются различные решения систем для термообработки катаных рельсов, в частности для закалки головки с помощью операций закалки.

Многие из этих систем не расположены непосредственно у выхода из прокатной клети. Это вызывает необходимость создания запаса катаных рельсов и их последующего нагрева перед закаливанием, что влечет за собой большой расход энергии и низкую эффективность.

В других решениях эти системы расположены после прокатного стана: катаный рельс выгружается на роликовый стол, прикрепленный к полу; затем он захватывается кантователями, содержащими сложные рычаги, которые управляют перемещением рельса во время термообработки, которой подвергаются рельсы; и, наконец, рельс устанавливается на плиту или стеллаж охлаждения с помощью соответствующих установочных механизмов.

Рельсы либо нагретые, либо поступающие непосредственно с прокатного стана, подвергаются быстрому охлаждению головки или за счет использования распыляющих сопел, которые подают охлаждающую среду (воду, воздух или воду, смешанную с воздухом) на головку рельса, или за счет погружения головки в резервуар, содержащий охлаждающую среду.

В частности, если используется погружной резервуар, охлаждение по длине будет более равномерным, но во всех случаях различие температур основания горячего рельса и охлаждаемой головки приводит к деформированию или изгибанию рельсов.

Фактически, рельс уже изогнут на выходе из прокатной установки, в частности, из-за различия температур подошвы (или пяты) и головки рельс изгибается, образуя вогнутость на более холодной боковой стороне.

Перед термообработкой подошва является более холодной, чем головка; следовательно, подошва имеет вогнутый продольный профиль.

Во время термообработки головка охлаждается быстрее подошвы, и в конце термообработки головка будет более холодной, чем подошва, и будет иметь вогнутый продольный профиль.

Через несколько минут подошва станет более холодной, чем головка рельса; следовательно, боковая сторона подошвы снова будет иметь вогнутый профиль.

Эти изменения продольного профиля рельса, более заметные на концах, являются причиной воздействия вертикальных усилий на зажимы кантователей рельсов; эти усилия могут вынуждать сами зажимы открываться с последующим падением рельса.

Зажимы по существующему уровню техники имеют недостаток, состоящий в том, они не пригодны для выдерживания вышеуказанного отклонения и его изменений во время термообработки.

Для устранения этого недостатка были спроектированы кантователи с гидравлическими цилиндрами для активирования зажимов рельсов с целью создания очень высоких усилий зажимания рельса, когда он перемещается ближе к резервуару охлаждения, но, с другой стороны, они препятствуют продольному перемещению рельса, вызываемого термической усадкой, которой подвергается сам рельс, когда он охлаждается. Фактически известно, что катаный рельс, например, длиной 100 м, становится примерно на 100-120 см короче, когда он охлаждается. Это укорочение может привести к повреждению как поверхности рельса, так и самих кантователей из-за высоких усилий зажимания зажимов на рельсе.

Следовательно, существует необходимость предложить машину для транспортирования рельсов и способ транспортирования, способные устранить вышеуказанные недостатки.

Сущность изобретения

Г лавная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить машину для транспортирования рельсов, установленную в производственной линии непосредственно после прокатной установки, что обеспечивает оптимальное зажимание рельса по продольной длине, эффективно препятствуя изгибанию и его изменениям, в то же время, обеспечивая продольное перемещение рельса, вызываемое термической усадкой; тем самым, предотвращается повреждение как наружной поверхности рельса, так и кантователей.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить установку термообработки рельсов, содержащую вышеуказанную транспортирующую машину.

Следующая задача изобретения состоит в том, чтобы внедрить способ транспортирования рельса, оптимизирующий транспортирование, позиционирование вдоль роликового стола и поддержание рельса, по существу, в прямолинейном состоянии во время термообработки, которой он подвергается.

Настоящее изобретение также предлагает решение вышеуказанных задач за счет использования машины для транспортирования рельса, имеющего головку и подошву, содержащей множество поворачивающих средств для поворота рельса из первого наклонного положения на одной боковой стороне во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх;

- 1 020785 множество кантователей, снабженных зажимными средствами, адаптированными для зажимания рельса у подошвы, характеризующейся тем, что вышеуказанные зажимные средства снабжены двумя захватами, поворачиваемыми вокруг соответствующих поворотных пальцев и выполненными с возможностью зажима рельса за счет контакта участков внутренней поверхности захватов только с боковыми сторонами подошвы рельса, причем каждое из указанных поворачивающих средств содержит рычаги, предназначенные для приведения в действие соответствующей первой плиты и соответствующей второй плиты для поворота рельса из первого во второе положение, при этом каждая пара, состоящая из первой и второй плит, шарнирно прикреплена к одному и тому же пальцу, кантователи предназначены для перемещения рельса из вышеуказанного второго положения, в котором головка рельса повернута вверх, в третье положение, в котором головка рельса повернута вниз, и первая и вторая плиты каждой пары выполнены так, чтобы поворачивать рельс из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары выровнены так, что совместно они образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, и где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют С-образное сечение, вторые плиты в вышеуказанном втором положении предназначены для взаимодействия с кантователями, в результате чего перед зажиманием рельса выпрямляют рельс за счет подъема рельса с помощью опорной поверхности кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами, выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.

Второй аспект настоящего изобретения предусматривает установку для термической обработки головки рельсов, выходящих из прокатной установки вдоль оси (X), которая содержит первый продольный роликовый стол, расположенный параллельно оси (X) прокатки;

первый продольный резервуар охлаждения, расположенный рядом и параллельно вышеуказанному первому роликовому столу прокатки;

и транспортирующую машину по первому аспекту изобретения, характеризующуюся тем, что первые поворачивающие средства расположены вдоль первого роликового стола для поворота рельсов из первого наклонного положения на одной боковой стороне на вышеуказанном первом роликовом столе во второе положение с головкой первого рельса, повернутой вверх на первом роликовом столе;

первая группа кантователей снабжена зажимными средствами, адаптированными для зажима первого рельса у подошвы, и предназначена для перемещения вышеуказанного первого рельса из второго вышеуказанного положения на первом роликовом столе в третье положение над первым резервуаром охлаждения с головкой, повернутой вниз.

Третий аспект настоящего изобретения предусматривает способ транспортирования рельса с помощью вышеуказанной машины для транспортирования рельса в соответствии с первым аспектом изобретения, при осуществлении которого поворачивают рельс с помощью множества поворачивающих средств из первого наклонного положения на одной боковой стороне во второе положение с головкой рельса, повернутой вверх;

зажимают рельс с помощью зажимных средств множества кантователей за счет контакта участков внутренней поверхности захватов кантователей с боковыми сторонами подошвы рельса;

поворачивают кантователи для перемещения рельса из вышеуказанного второго положения с головкой, повернутой вверх, в третье положение с головкой, повернутой вниз, характеризующийся тем, что на этапе поворота рельса из первого во второе положение приводят в действие каждую пару, состоящую из первой и второй плит, с помощью соответствующих рычагов для поворота рельса из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары выровнены так, что они совместно образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют Собразное сечение, а перед этапом зажима рельса выпрямляют рельс за счет подъема рельса с помощью опорной поверхности кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами в вышеуказанном втором положении, выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.

Следующий аспект настоящего изобретения предусматривает способ транспортирования рельса с помощью установки для термической обработки рельсов в соответствии со вторым аспектом изобретения, при осуществлении которого поворачивают рельс с помощью множества поворачивающих средств из первого наклонного положения на одной боковой стороне на первом продольном роликовом столе во второе положение с головкой рельса, повернутой вверх на первом продольном роликовом столе;

зажимают рельс с помощью зажимных средств первой группы кантователей за счет контакта участ- 2 020785 ков внутренней поверхности захватов кантователей с боковыми сторонами подошвы рельса;

поворачивают первую группу кантователей для перемещения рельса из вышеуказанного второго положения с головкой, повернутой вверх на первом роликовом столе в третье положение с головкой, повернутой вниз и погружают головку рельса в первый резервуар охлаждения, вытаскивают головку рельса из первого резервуара охлаждения, характеризующийся тем, что поворот рельса осуществляют приведением в действие каждой пары, состоящей из первой и второй плит, с помощью соответствующих рычагов для поворота рельса из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары выровнены так, что они совместно образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют С-образное сечение, а перед этапом зажима рельса выпрямляют рельс за счет подъема рельса с помощью опорной поверхности кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами в вышеуказанном втором положении, выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.

Транспортирующая машина и способ транспортирования рельсов по настоящему изобретению также имеют следующие преимущества:

улучшенное зажимание изогнутого рельса при одновременном прикладывании относительно низких зажимных усилий во время термического закаливания в резервуаре благодаря тому, что точка приложения усилий, создаваемых при зажимании зажимов на изогнутой подошве рельса, по существу, выровнена с осями поворачивания самих зажимов;

возможность управления гидравлическими цилиндрами для активирования зажимов кантователей с целью перехода от высокого усилия зажимания при перемещении рельса с роликового стола в положение погружения рельса в резервуар охлаждения с целью сопротивления силе веса и центробежному усилию, возникающему во время поворачивания кантователей, к достаточно низкому усилию зажимания во время погружения для обеспечения укорочения рельса из-за термической усадки.

Транспортирующая машина и процесс транспортирования используются в компоновке установки термической обработки, которая включает в себя три резервуара охлаждения и имеет следующие преимущества:

она обеспечивает высокую производительность с учетом количества термообработанных рельсов в единицу времени;

она является гибкой благодаря тому, что она позволяет выгружать катаные рельсы без их термообработки и изменять производственные операции для производства балок или профилей;

она является модульной, т.е. позволяет добавлять другие резервуары охлаждения для дополнительного увеличения часовой производительности, если требуется.

Зависимые пункты формулы изобретения описывают варианты выполнения изобретения.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более понятными из подробного описания предпочтительных, но не исключительных вариантов машины для транспортирования рельсов, представленной с помощью не ограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг. 1 - компоновка установки термической обработки головки рельса по изобретению;

фиг. 2 - вид сбоку транспортировочной машины для транспортирования рельсов в соответствии с изобретением;

фиг. 2а - увеличенный вид первой части вида сбоку из фиг. 2 с кантователем, расположенным в положении погружения головки рельса в резервуар;

фиг. 2Ь - увеличенный вид второй части вида сбоку из фиг. 2 с кантователем в исходном положении;

фиг. 2с, 26 и 2е - этапы поворота рельса на роликовом столе в соответствии со способом по изобретению;

фиг. 3 - вид сверху первого модуля машины для транспортирования рельсов в соответствии с изобретением;

фиг. 4 - вид сбоку на другой модуль машины для транспортирования рельсов в соответствии с изобретением;

фиг. 5 - вид сверху на модуль по фиг. 4;

фиг. 6-20 - некоторые этапы способа транспортирования рельсов в соответствии с изобретением.

- 3 020785

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения

На фиг. 2-3 показан предпочтительный вариант машины для транспортирования рельсов в соответствии с изобретением. Рельсы имеют головку, шейку и подошву или пяту. Подошва, в свою очередь, содержит плоское основание, боковые стороны и верхние стороны, имеющие поверхности, которые наклонены по отношению к плоскости основания. Боковые стороны и наклонные поверхности соединены с помощью соединительной секции.

По первому варианту такая машина содержит продольный роликовый стол 3', расположенный либо параллельно оси прокатки, либо непосредственно вдоль оси прокатки для приема рельса 9, выходящего из последней прокатной клети;

продольный резервуар 5 охлаждения, расположенный рядом с вышеуказанным роликовым столом 3' и параллельно ему, для термообработки рельса 9 посредством погружения в охлаждающую среду, содержащуюся в вышеуказанном резервуаре;

множество поворачивающих средств 20, расположенных вдоль роликового стола 3', для поворота рельса 9 из положения на одной боковой стороне с головкой, обращенной к резервуару 5 охлаждения (фиг. 2с), при котором рельс достигает роликового стола, в положение с головкой, обращенной вверх, и подошвой, полностью опирающейся на роликовый стол 3' (фиг. 2е).

множество кантователей 10, снабженных зажимами, адаптированными для зажима рельса 9 у подошвы и его поворачивания из положения на роликовом столе с головкой, обращенной вверх (фиг. 2е), в положение с головкой, обращенной вниз и погруженной в резервуар 5 охлаждения.

Резервуар 5 охлаждения имеет продольное удлинение, позволяющее полностью погружать в него рельс. Сразу же по завершении термообработки головки рельсы выгружаются с роликового стола на охлаждающую плиту или стеллаж. Поворачивающие средства 20 расположены вдоль роликового стола 3', например, с шагом 1,5 м, при этом все они содержат рычаги, приводимые в действие двумя плитам или руками 15, 16, для поворота рельса 9. Каждая пара плит 15, 16 шарнирно установлена на пальце 22, установленном ниже плоскости, образованной роликовым столом. Плиты 16 преимущественно имеют, по существу, Ь-образное сечение по плоскости, перпендикулярной и расположенной в поперечном направлении к вышеуказанной плоскости роликового стола.

Кантователи 10 расположены вдоль роликового стола 3', например, с шагом 3 м, при этом каждый из них содержит плечо 12, которое на одном конце целиком крепится на передаточном валу 11, установленном в промежуточном положении между резервуаром 5 и роликовым столом 3'.

Каждое плечо 12 снабжено с одного конца зажимом, захваты 14 которого шарнирно присоединены к осям шарнира или поворотным пальцам 19. Для активирования захватов 14 на каждом рычаге также предусмотрен гидравлический цилиндр или другое соответствующее исполнительное средство.

Зажимы выполнены таким образом, что захваты 14 имеют внутреннюю поверхность, обычно предусматриваемую на элементе 30 износа, в общем, именуемом планка, которая имеет профиль, по существу, сопрягающийся с профилем рельса относительно половины шейки и пригодный для опирания на боковые стороны пяты или подошвы рельса, при этом обеспечивается заданный зазор на верхней или наклонной поверхности пяты. Фактически, угол наклона верхней поверхности пяты относительно плоскости основания полки меньше угла наклона сопрягающейся внутренней поверхности захватов 14 в положении зажимания.

Когда рельс 9 зажат в захватах 14 в положении зажимания (фиг. 2а), отклонение или изгиб самого рельса в продольном направлении создает в некоторых точках контакт участка соединительной секции с соответствующим участком внутренней поверхности захватов; к этим контактным поверхностям прикладываются усилия, параллельные плоскости симметрии рельса и имеющие интенсивность приблизительно одного порядка со значением, превышающим усилие закрывания, создаваемое самими захватами.

Результирующее значение вышеуказанных параллельных усилий, преимущественно, имеет направление, проходящее или через ось соответствующего поворотного пальца 19 или близко от нее. Таким образом, плечо результирующих значений усилий, параллельных плоскости симметрии рельса, создаваемое за счет изгиба рельса при зажимании изогнутого рельса с помощью захватов, относительно поворотных пальцев 19 равно нулю или является небольшим, например, максимум 30 мм, и, предпочтительно, равно 5 мм, и момент количества движения, создаваемый вышеуказанными усилиями, параллельными плоскости симметрии, относительно поворотных пальцев 19 закрытых зажимов или равен нулю, или является незначительным.

На фиг. 3 показан вид сверху на первый модуль транспортирующей машины по изобретению. Другие модули расположены в ряд один за другим для обеспечения требуемого продольного размера транспортирующей машины.

Для каждого модуля предусмотрена система управления, предпочтительно, синхронный двигатель. Передающие валы 11 различных модулей управляются соответствующими двигателями. В случае возникновения проблемы с передачей движения в каком-либо модуле установки валы 11 преимущественно имеют на одном конце соединительный элемент 23, адаптированный для зацепления с соответствующей выемкой, предусмотренной на ближнем конце следующего вала 11.

Способ транспортирования рельсов, выполняемый с помощью вышеуказанного первого варианта

- 4 020785 машины для транспортирования рельса, содержит следующие этапы:

1) выгрузка рельса 9 на роликовый стол 3' в наклонном положении на одной боковой стороне и его размещение сбоку относительно продольной осевой плоскости самого роликового стола 3'; во время этого этапа приема рельса плиты 15, 16 поворачивающего средства 20 выровнены таким образом, что они совместно образуют Ь-образное сечение, имеющее более длинное плечо, по существу, параллельное плоскости, образуемой роликовым столом 3' (фиг. 2, 2с);

2) приведение в действие плит 15, так чтобы они поворачивались на 90° в первом направлении поворачивания вокруг пальца 22, и плиты 15 и 16 образовывали, по существу, И-образное сечение как целую часть, в которой в наклонном положении находится рельс (9) (фиг. 26);

3) приведение в действие плит 15 и 16, так чтобы они как целая часть поворачивались на 90° во втором поворотном направлении, противоположном первому направлению, вокруг пальца 22, и чтобы рельс 9 был повернут в положение, при котором его головка наклонена вверх, и подошва полностью опирается на роликовый стол 3'; плиты 15 и 16 совместно образуют, по существу, С-образное сечение (фиг. 2е);

4) возможное центрирование рельса 9 на роликовом столе 3' с помощью зажимов кантователя 10 во избежание скольжения рельса, в частности, головного и хвостового концов, во время этапа зажимания зажимов (фиг. 6-8);

5) выравнивание рельса за счет взаимодействия кантователей 10 и плит 16 поворачивающих средств; из исходного положения кантователи 10 с открытыми захватами поворачиваются для поднимания рельса 9 с помощью опорной поверхности 24 до достижения контактного положения между головкой рельса и плитами 16 поворачивающих средств в поднятом положении (фиг. 9);

6) зажимание рельса 9 в вышеуказанном контактном положении между головкой рельса и плитами 16 за счет закрывания захватов 14, которые примыкают к боковым сторонам подошвы, оставляя заданный зазор между захватами и верхней поверхностью подошвы (фиг. 10);

7) приведение в действие плит 16, так чтобы они поворачивались на 90° в первое положение поворачивания вокруг пальца 22 (фиг. 11) и освобождались от головки рельса; плиты 15 и 16 выравниваются таким образом, что они совместно образуют, по существу, Ь-образное сечение, имеющее более длинное плечо, по существу, параллельное плоскости, образуемой роликовым столом 3', как показано на фиг. 2с;

8) поворачивание кантователей 10 в первое положение поворачивания примерно на 170° для размещения головки рельса 9 так, чтобы она была обращена вниз и находилась на заданном расстоянии от резервуара 5 охлаждения (фиг. 12); рельс 9 удерживается в этом положении до тех пор, пока головка не достигнет заданной температуры поверхности 720°С за счет охлаждения на воздухе;

9) последующее поворачивание кантователей 10 в первом направлении поворачивания в положение погружения головки рельса в резервуар 5 (фиг. 13); охлаждение с помощью охлаждающей среды, содержащейся в резервуаре, продолжается до тех пор, пока не будет достигнута температура поверхности головки рельса, превышающая на 50-150°С температуру Аг3, чтобы предотвратить фазовое превращение аустенита в перлит;

10) поворачивание кантователей во втором направлении поворачивания, противоположном первому направлению, так чтобы головка рельса 9 была обращена вниз на вышеуказанном заданном расстоянии от резервуара 5 охлаждения (фиг. 14); рельс 9 удерживается в этом положении до тех пор, пока за счет охлаждения на воздухе температура поверхности головки не станет равной температуре поверхностного слоя головки рельса, при этом вышеуказанный слой имеет глубину 15-25 мм от поверхности головки;

11) поворачивание кантователей 10 в первом направлении поворачивания в положение погружения головки рельса в резервуар 5 (фиг. 15); охлаждение с помощью охлаждающей среды продолжается до тех пор, пока не будет достигнута температура поверхности головки рельса ниже 500°С, в результате чего происходит фазовое превращение аустенита в перлит;

12) поворачивание кантователей 10 во второе положение поворачивания примерно на 170° для размещения головки рельса 9 так, чтобы она была обращена вверх (фиг. 16) и находилась в положении, при котором выполняется зажимание;

13) приведение в действие плит 16, так чтобы они поворачивались на 90° во втором направлении поворачивания вокруг пальца 22 для зацепления с головкой рельса (фиг. 17); плиты 15 и 16 образуют, по существу, С-образное сечение как целая часть;

14) открывание захватов 14 и последующее поворачивание кантователей 10 во втором направлении поворачивания для опирания пяты рельса на роликовый стол 3' и достижения вышеуказанного исходного положения (фиг. 18);

15) приведение в действие плит 15 и 16, так чтобы они как целая часть поворачивались на 90° в первом поворотном направлении вокруг пальца 22, и чтобы рельс 9 был повернут в наклонное положение на боковой стороне с головкой, обращенной к резервуару 5 охлаждения, и был расположен сбоку относительно продольной осевой плоскости самого роликового стола 3'; плиты 15 и 16 совместно образуют, по существу, И-И-образное сечение (фиг. 19);

16) приведение в действие плит 15, так чтобы они поворачивались на 90° во втором направлении поворачивания вокруг пальца 22, и плиты 15 и 16 совместно образовывали, по существу, Ь-образное се- 5 020785 чение, имеющее более длинное плечо, по существу, параллельное плоскости, образуемой роликовым столом 3' (фиг. 20).

На данном этапе термообработанный рельс готов к подаче на роликовый стол 3' и последующей выгрузке на охлаждающую плиту.

Сразу же по завершении термической закалки рельса, содержащей четыре этапа охлаждения, соответственно, на воздухе, в жидкости и на воздухе и в жидкости, преимущественно получают поверхностный слой головки рельса глубиной 15-25 мм, начиная от наружной поверхности головки, при этом поверхностный слой имеет однородную тонкозернистую перлитную структуру с размером зерна, предпочтительно составляющим 9-4 баллов по российскому стандарту ГОСТ 8233-56.

Рельс 9 предпочтительно выгружается на роликовый стол 3' в наклонном положении на боковой стороне с головкой, обращенной к резервуару 5 охлаждения, и в боковой части роликового стола рядом с резервуаром 5 (случай, показанный на фигурах); как вариант, он может выгружаться на роликовый стол 3' в наклонном положении на боковой стороне с подошвой, обращенной к резервуару 5 охлаждения и в боковой части роликового стола на удаленном расстоянии от резервуара 5 (не показано).

Возможное центрирование рельса 9 на роликовом столе 3' (этап 4) выполняется следующим образом:

немного поворачивают кантователи 10 из исходного положения с открытыми захватами (фиг. 2Ь), по существу, в горизонтальное положение (фиг. 6);

частично закрывают захваты 14 зажимов до контакта с обеими боковыми сторонами подошвы и центрируют рельс 9 на роликовом столе 3', не зажимая его (фиг. 7);

открывают захваты 14.

Измерение температуры поверхности головки рельса может быть выполнено во время этапа 8) с помощью пирометров, расположенных на опорной конструкции кантователя 10.

Перед выполнением этапов 7) и 13), т.е. перед активированием плит 16, так чтобы они или входили в зацепление с головкой рельса или освобождали ее, соответственно, можно опустить кантователи 10 во избежание скольжения по поверхности головки рельса.

На фиг. 1 показана компоновка части установки для производства рельсов, содержащей второй предпочтительный вариант машины для транспортирования рельса, являющейся объектом настоящего изобретения.

Эта примерная компоновка содержит установку для прокатки крупных слитков, пригодных для изготовления рельсов или балок и профилей, образующих ось X прокатки (на фиг. 1 показана только последняя прокатная клеть 2);

установку 1 термообработки для термообработки головки, содержащую вышеуказанную машину для транспортирования рельса;

плиту или стеллаж 8 охлаждения, на которую выгружаются термообработанные рельсы 9.

Машина для возможного выравнивания может быть установлена после плиты 8 охлаждения; эта машина используется для выдерживания допусков на прямолинейность, требуемых на рынке, а также может быть предусмотрен разгрузочный роликовый стол по направлению участка хранения.

Установка 1 для термической обработки рельсов содержит первый продольный роликовый стол 3', расположенный параллельно на заданном расстоянии от оси X прокатки;

второй продольный роликовый стол 3, расположенный вдоль оси X вращения, для приема и подачи рельсов, выходящих из последней прокатной клети;

первую транспортировочную тележку 4 для передачи рельсов 9, принимаемых со второго роликового стола 3, на первый роликовый стол 3';

первый продольный резервуар 5 охлаждения для термообработки головки первого рельса, расположенный рядом и параллельно первому начальному участку роликового стола 3';

второй продольный резервуар 6 охлаждения для термообработки головки второго рельса, расположенный рядом и параллельно второму участку первого роликового стола 3', при этом вышеуказанный второй участок расположен после первого участка;

третий продольный резервуар 7 охлаждения для термообработки головки третьего рельса, расположенный рядом и параллельно вышеуказанному второму участку на стороне, противоположной той стороне, на которой расположен второй резервуар 6;

вторую транспортировочную тележку 4' для передачи термообработанных рельсов 9 с первого роликового стола 3' на второй роликовый стол 3, который выгружает их на плиту 8 охлаждения.

Резервуары 5, 6, 7 охлаждения имеют продольное удлинение для погружения в них всего рельса.

Между второй транспортировочной тележкой 4' и плитой 8 охлаждения могут быть предусмотрены ножницы.

Второй роликовый стол 3 может быть использован для непосредственной выгрузки на плиту 8 или рельсов, которые не требуют термообработки, или балок или профилей, изготавливаемых во время специальных производственных компаний и не требующих термообработки.

На фиг. 5 показан вид сверху первого модуля для транспортирования рельса по изобретению в зоне,

- 6 020785 в которой установлены два резервуара 6 и 7 охлаждения. Другие модули, имеющиеся в этой зоне, расположены в ряд один за другим для обеспечения требуемого продольного размера, по меньшей мере, равного длине рельсов, подлежащих транспортированию и обработке.

Вдоль вышеуказанного второго участка роликового стола 3' также расположено множество поворачивающих средств 20 для поворота рельса 9 из наклонного положения на одной боковой стороне с головкой, обращенной к резервуару 6 охлаждения, положения, в котором рельс достигает второго участка роликового стола 3', в положение с головкой, обращенной вверх и с подошвой, полностью опирающейся на роликовый стол 3'.

Предусмотрены две группы кантователей 10: первая группа, расположенная между роликовым столом 3' и вторым резервуаром 6 охлаждения, для зажима рельса и его поворачивания для погружения в вышеуказанный резервуар 6; вторая группа, расположенная между роликовым столом 3' и третьим резервуаром 7 охлаждения, для зажима рельса и его поворачивания для погружения в вышеуказанный резервуар 7. Кантователи 10 двух групп преимущественно выровнены друг с другом по длине установки. Эта конфигурация позволяет уменьшить просветы вдоль боковых сторон роликового стола 3' и соответственно снизить риск заедания рельса.

Предусмотрены две группы передающих валов 11, при этом каждая группа расположена в промежуточном положении между резервуаром 6 и роликовым столом 3' и между резервуаром 7 и тем же роликовым столом 3' соответственно.

Вдоль второго участка роликового стола 3' преимущественно предусмотрен толкатель 21 (фиг. 4 и 5); вышеуказанный толкатель за счет поворачивания вокруг поворотного пальца 21' на заданный угол, например 30°, может возвращать рельс 9, наклоненный на одну боковую сторону, к боковой части роликового стола 3' рядом со вторым резервуаром 6, если имели место нежелательные перемещения во время подачи с первого участка на второй участок.

Если первый резервуар 5 охлаждения является пустым, то после перемещения рельса 9 на первый роликовый стол 3' с помощью первой транспортирующей тележки 4 процесс перемещения по изобретению содержит следующие этапы:

рельс 9 опрокидывают на первый участок роликового стола 3' с головкой, обращенной вверх, и опирают только на подошву, как описано выше для этапов 2) и 3);

этапы с 4) по 16) выполняют в зоне установки, содержащей резервуар 5 охлаждения и соответствующий первый участок роликового стола 3';

подают рельс 9 вдоль второго участка роликового стола 3', рядом с которым расположены второй 6 и третий 7 резервуары охлаждения, без препятствования кантователям и поворачивающим средствам, предусмотренным вдоль вышеуказанного второго участка роликового стола 3';

выгружают рельс 9 с термообработанной головкой на вторую транспортирующую тележку 4', которая возвращает его на второй роликовый стол 3, который, в свою очередь, выгружает его на охлаждающую плиту 8.

Если первый резервуар 5 охлаждения занят предыдущим рельсом, то рельс 9 перемещают на второй участок роликового стола 3', и если второй резервуар 6 охлаждения свободен, рельс поворачивают, зажимают и подвергают головку термической обработке в вышеуказанном втором резервуаре 6 охлаждения, как описано в этапах со 2) по 16);

если второй резервуар 6 охлаждения свободен, рельс поворачивают, зажимают и подвергают головку термической обработке в третьем резервуаре 7 охлаждения, как описано в этапах со 2) по 16).

Основными преимуществами, обеспечиваемыми этим вторым вариантом машины для транспортирования рельса, являются производительность 27 рельсов/ч и часовая производительность 180 т/ч.

Цикл термообработки, который выполняется на участке закалки, т.е. в зоне, содержащей роликовый стол 3' и резервуары охлаждения, продолжается примерно 130 с/рельс. Весь технологический цикл от выгрузки на роликовый стол на выходе из последней прокатной клети до выгрузки на тот же роликовый стол 3 по завершении термообработки продолжается 270 с.

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Машина для транспортирования рельса (9), имеющего головку и подошву, содержащая множество поворачивающих средств (20) для поворота рельса (9) из первого наклонного положения на одной боковой стороне во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх;

множество кантователей (10), снабженных зажимными средствами, адаптированными для зажимания рельса (9) у подошвы, характеризующаяся тем, что вышеуказанные зажимные средства снабжены двумя захватами (14), поворачиваемыми вокруг соответствующих поворотных пальцев (19) и выполненными с возможностью зажима рельса за счет контакта участков (31', 31) внутренней поверхности захватов (14) только с боковыми сторонами подошвы рельса (9), при этом

2. Машина по п.1, в которой каждый из кантователей (10) содержит плечо (12), которое на одном конце крепится на передаточном валу (11).

3. Машина по п.2, в которой захваты (14) вышеуказанных зажимных средств предусмотрены на втором конце плеча (12).

4. Машина по п.3, в которой на каждом плече (12) предусмотрены исполнительные средства для активирования захватов (14).

5. Установка термической обработки головки рельсов, выходящих из прокатной установки вдоль оси (X) прокатки, содержащая первый продольный роликовый стол (3'), расположенный параллельно оси (X) прокатки; первый продольный резервуар (5) охлаждения, расположенный рядом и параллельно вышеуказанному первому роликовому столу прокатки (3'); и транспортирующую машину по п.1, характеризующаяся тем, что первые поворачивающие средства (20) расположены вдоль первого роликового стола (3') для поворота рельсов из первого наклонного положения на одной боковой стороне на вышеуказанном первом роликовом столе (3') во второе положение с головкой первого рельса, повернутой вверх на первом роликовом столе (3');

первая группа кантователей (10) снабжена зажимными средствами, адаптированными для зажима первого рельса у подошвы, и предназначена для перемещения вышеуказанного первого рельса из второго вышеуказанного положения на первом роликовом столе (3') в третье положение над первым резервуаром (5) охлаждения с головкой, повернутой вниз.

6. Установка по п.5, в которой имеется второй продольный роликовый стол (3), расположенный вдоль оси (X) прокатки, для приема рельсов (9), выходящих из вышеуказанной прокатной установки, причем первый продольный роликовый стол (3') расположен на заданном расстоянии от оси (X) прокатки; при этом на вышеуказанном заданном расстоянии предусмотрено первое передающее устройство (4) для передачи рельсов, выходящих из прокатной установки, со второго роликового стола (3) на первый роликовый стол (3').

7. Установка по п.6, в которой первый продольный резервуар (5) охлаждения расположен рядом с первым участком первого роликового стола (3') для термической обработки головки первого рельса и в которой имеются второй продольный резервуар (6) охлаждения для термообработки головки второго рельса, расположенный рядом и параллельно второму участку первого роликового стола (3'); вышеуказанный второй участок первого роликового стола (3') расположен после первого участка; и третий продольный резервуар (7) охлаждения для термообработки головки третьего рельса, расположенный рядом и параллельно вышеуказанному второму участку на стороне, противоположной расположению второго резервуара (6).

- 7 020785 каждое из вышеуказанных поворачивающих средств (20) содержит рычаги, предназначенные для приведения в действие соответствующей первой плиты (15) и соответствующей второй плиты (16) для поворота рельса (9) из первого во второе положение, при этом каждая пара, состоящая из первой и второй плит (15, 16), шарнирно прикреплена к одному и тому же пальцу (22), кантователи (10) предназначены для перемещения рельса (9) из вышеуказанного второго положения, в котором головка рельса повернута вверх, в третье положение, в котором головка рельса повернута вниз, и первая и вторая плиты (15, 16) каждой пары выполнены так, чтобы поворачивать рельс (9) из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары выровнены так, что совместно они образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, и где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют С-образное сечение, вторые плиты (16) в вышеуказанном втором положении предназначены для взаимодействия с кантователями (10), в результате чего перед зажиманием рельса (9) выпрямляют рельс за счет подъема рельса (9) с помощью опорной поверхности (24) кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами (16), выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.

- 8 020785 другом по длине вышеуказанного второго участка первого роликового стола (3').

8. Установка по п.7, в которой первая группа кантователей (10) расположена между вышеуказанным первым резервуаром (5) охлаждения и вышеуказанным первым участком первого роликового стола (3'), в которой предусмотрены вторая группа кантователей (10), расположенных между вышеуказанным вторым резервуаром (6) охлаждения и вышеуказанным вторым участком первого роликового стола (3'), для транспортировки второго рельса и его термообработки во втором резервуаре (6), третья группа кантователей (10), расположенных между вышеуказанным третьим резервуаром (7) охлаждения и вышеуказанным вторым участком первого роликового стола (3'), для транспортировки третьего рельса и его термообработки в третьем резервуаре (7).

9. Установка по п.8, в которой кантователи (10) второй группы и третьей группы выровнены друг с

10. Установка по п.9, содержащая второе передающее устройство (4'), предназначенное для передачи рельсов с термообработанной головкой с первого роликового стола (3') на второй роликовый стол (3).

11. Установка по п.7, в которой вдоль второго участка первого роликового стола (3') предусмотрен толкатель (21), поворачивающийся вокруг поворотного пальца (21'), для регулировки на вышеуказанном втором участке положения рельсов, наклоненных на боковую сторону.

12. Способ транспортирования рельса с помощью машины для транспортирования рельса по п.1, при осуществлении которого поворачивают рельс (9) с помощью множества поворачивающих средств (20) из первого наклонного положения на одной боковой стороне во второе положение с головкой рельса, повернутой вверх;

зажимают рельс (9) с помощью зажимных средств множества кантователей (10) за счет контакта участков (31', 31) внутренней поверхности захватов (14) кантователей с боковыми сторонами подошвы рельса (9);

поворачивают кантователи (10) для перемещения рельса (9) из вышеуказанного второго положения с головкой, повернутой вверх, в третье положение с головкой, повернутой вниз, характеризующийся тем, что на этапе поворота рельса (9) из первого во второе положение приводят в действие каждую пару, состоящую из первой и второй плит (15, 16), с помощью соответствующих рычагов для поворота рельса (9) из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты (15, 16) каждой пары выровнены так, что они совместно образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют С-образное сечение, а перед этапом зажима рельса (9) выпрямляют рельс (9) за счет подъема рельса (9) с помощью опорной поверхности (24) кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами (16) в вышеуказанном втором положении, выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.

13. Способ транспортирования рельса с помощью установки для термической обработки рельсов по п.5, при осуществлении которого поворачивают рельс (9) с помощью множества поворачивающих средств (20) из первого наклонного положения на одной боковой стороне на первом продольном роликовом столе (3') во второе положение с головкой рельса, повернутой вверх на первом продольном роликовом столе (3');

зажимают рельс (9) с помощью зажимных средств первой группы кантователей (10) за счет контакта участков (31', 31'') внутренней поверхности захватов (14) кантователей с боковыми сторонами подошвы рельса (9);

поворачивают первую группу кантователей (10) для перемещения рельса (9) из вышеуказанного второго положения с головкой, повернутой вверх, на первом роликовом столе (3') в третье положение с головкой, повернутой вниз, и погружают головку рельса (9) в первый резервуар (5) охлаждения, вытаскивают головку рельса из первого резервуара (5) охлаждения, характеризующийся тем, что поворот рельса (9) осуществляют приведением в действие каждой пары, состоящей из первой и второй плит (15, 16), с помощью соответствующих рычагов для поворота рельса (9) из первого наклонного положения на боковой стороне, где вышеуказанные первая и вторая плиты (15, 16) каждой пары выровнены так, что они совместно образуют Ь-образное сечение, во второе положение, в котором головка рельса повернута вверх, где вышеуказанные первая и вторая плиты каждой пары совместно образуют С-образное сечение, а перед этапом зажима рельса (9) выпрямляют рельс (9) за счет подъема рельса (9) с помощью опорной поверхности (24) кантователей до достижения контактного положения между головкой рельса и вторыми плитами (16) в вышеуказанном втором положении, выполняемого при повороте кантователей от их исходного положения.