EA032302B1 - Клеть прокатного стана для металлических изделий - Google Patents

Abstract

Предложена клеть прокатного стана для прокатки длинномерных металлических изделий, содержащая совокупность раскатных валков (11), каждый из которых установлен на соответствующем вращаемом вале (12), при этом между по меньшей мере одним вращаемым валом (12) и соответствующим раскатным валком (11) расположен соединительный элемент (15), выполненный с возможностью соединять упомянутый раскатный валок (11) и упомянутый вращаемый вал (12) друг с другом. Упомянутый соединительный элемент (15) содержит трубчатый корпус (16), расположенный между раскатным валком (11) и вращаемым валом (12), при этом трубчатый корпус (16) включает камеру (17), внутри которой с возможностью перемещения установлен элемент-деформатор (18).

Description

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение

Предлагаемое изобретение относится к клети прокатного стана и(или) чистовой клети прокатного стана для прокатки металлических изделий, например пластин или прутков.

Однако не исключена возможность применения предлагаемого изобретения для клетей прокатного стана, предназначенных для прокатки труб и(или) изделий некруглого сечения.

Предпочтительным, не исключая прочих, представляется применение предлагаемого изобретения для чистовых и калибровочных клетей прокатного стана, с помощью которых металлическим изделиям придают окончательную форму.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к способу установки и замены раскатных валков или раскатных колец в клети прокатного стана.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения

Известны клети прокатного стана, содержащие три или более раскатных валка или раскатных кольца, которые расположены на расстоянии друг от друга под углом друг к другу, например под углом 120 или 90°, и вместе создают необходимый межвалковый зазор, через который пропускают прокатываемое металлическое изделие.

Например, известна конструкция клети прокатного стана, которая содержит три или более раскатных валка или раскатных кольца, каждое из которых неразъемным образом установлено на соответствующем опорном вале с помощью конического сцепления, образуемого, по меньшей мере, между раскатным валком и опорным валом.

Один из примеров конического сцепления между раскатным валком и опорным валом раскрыт, в частности, в публикации И8 Я Е29968.

Известны также решения, в которых каждый опорный вал является полым внутри, образуя, по существу, трубчатую структуру, при этом внутри опорного вала соосно с ним установлена зажимная шпилька.

Упомянутая зажимная шпилька своим первым концом может быть ввинчена во фланец головки, который расположен также с опорой на трубчатый элемент осевого давления, установленный в коническом сцеплении с опорным валом.

Упомянутый трубчатый элемент осевого давления расположен с упором в раскатный валок или раскатное кольцо, которое, в свою очередь, установлено с упором на трубчатый упорный элемент, который также установлен с коническим сцеплением с опорным валом.

На противоположный конец зажимной шпильки навинчена снабженная резьбой гайка, которая, в свою очередь, установлена с упором в конец опорного вала.

При навинчивании упомянутой гайки зажимная шпилька подвергается действию осевого натяжения, и осевая сила передается на упомянутый фланец головки. Этот фланец головки передает осевую силу на упомянутый трубчатый упорный элемент и на раскатный валок или раскатное кольцо, образуя ограничение за счет конического сцепления последнего с опорным валом.

Чтобы гарантировать получение желаемого механического взаимодействия между раскатным валком или раскатным кольцом и опорным валом, последний оснащен в своем объеме системой подачи масла, которая обеспечивает подачу масла в зону взаимодействия между опорным валом и раскатным валком.

В частности, при проведении операций по установке через упомянутую систему подачи масла для смазки раскатного валка или раскатного кольца и головки опорного вала под чрезвычайно высоким давлением, например 360 МПа (3600 бар), подают масло. В этом состоянии смазки требуется одновременное натяжение зажимной шпильки, которая обеспечивает зажатие через взаимодействие раскатного валка или раскатного кольца с опорным валом.

Упомянутое натяжение зажимной шпильки затем обеспечивает возможность отсоединять устройства подачи масла и, следовательно, поддерживать надлежащее запирающее давление даже в процессе прокатки.

Затем в обратном порядке выполняют стадию снятия раскатного валка или раскатного кольца. Поэтому масло под давлением снова подают через систему подачи масла для смазки зоны конического взаимодействия между раскатным валком или раскатным кольцом и опорным валом, а для снятия напряжения с зажимной шпильки с нее свинчивают гайку.

Опорный вал, в свою очередь, установлен на эксцентриковой гильзе, выполненной с возможностью вращения эксцентрично по отношению к опорному валу и, следовательно, по отношению к установленному на нем раскатному валку или раскатному кольцу.

Это эксцентричное вращение упомянутой эксцентриковой гильзы определяет радиальную регулировку размеров проходимого зазора.

Эксцентриковая гильза снабжена опорными элементами или подшипниками, на которых с возможностью вращения установлен опорный вал.

В процессе первой установки и (или) замены раскатных валков или раскатных колец или же при снятии опорного вала снимают по меньшей мере несколько опорных элементов. Однако снятие опорных элементов приводит к потере опорных точек, которые могли бы быть использованы при последующей

- 1 032302 повторной установке опорного вала и присоединении раскатного валка или раскатного кольца.

Снятие опорных элементов также связано с увеличением количества компонентов, подлежащих повторной установке с соблюдением в каждом случае регулировки, с устранением люфтов и с недопущением ошибок.

Кроме того, в таком случае обеспечивают возможность прямого осевого снятия компонентов, которые в процессе выполнения этих операций могут скользить, что связано с риском разрушения.

Другой недостаток такого типа клети прокатного стана состоит в том, что она весьма сложна в изготовлении ввиду того, что для ее изготовления требуется большое количество компонентов.

Еще один недостаток такого типа клети прокатного стана состоит в использовании высоких давлений, которые требуются для создания и снятия зажима между раскатным валком или раскатным кольцом и опорным валом. На практике эти высокие давления могут вызвать протечки и создают риск несчастных случаев для операторов, если происходит повреждение аппаратуры подачи масла.

Поэтому одной из целей предлагаемого изобретения является создание клети прокатного стана, которая была бы более простой в сборке и имела бы меньшее количество компонентов.

Сокращение количества компонентов позволяет также получить клеть прокатного стана, которая требует меньшего объема операций по ее техническому обслуживанию благодаря меньшему износу компонентов.

Еще одна цель предлагаемого изобретения состоит в создании клети прокатного стана, в которой операции по демонтажу и (или) установке раскатных валков или раскатных колец упрощены по сравнению с известными решениями.

Для преодоления недостатков предшествующего уровня техники и для достижения указанных выше и других целей и преимуществ заявитель разработал, испытал и осуществил предлагаемое изобретение.

Краткое описание предлагаемого изобретения

Предлагаемое изобретение описано и охарактеризовано в независимых пунктах формулы изобретения, в то время как в зависимых пунктах формулы изобретения описаны другие характеристики предлагаемого изобретения или варианты главного изобретательского замысла.

В соответствии с вышеуказанными целями предлагаемого изобретения предлагаемая клеть прокатного стана и (или) чистовая клеть прокатного стана для прокатки длинномерных металлических изделий содержит набор раскатных валков или раскатных колец, каждое из которых установлено на соответствующем вращаемом вале.

Далее в настоящем описании будет главным образом использоваться термин раскатный валок, при этом следует иметь в виду, что все, что будет в этой связи излагаться, в точно той же мере применимо к раскатному кольцу.

Кроме того, если иное не будет особо оговорено, последующее описание пригодно для клетей прокатного стана, оснащенных двумя, тремя (обычно), четырьмя или большим количеством раскатных валков или раскатных колец, которые вместе создают необходимый межвалковый зазор, через который пропускают длинномерное металлическое изделие для достижения желаемого окончательного размера и формы.

Как было указано выше, раскатные валки вместе создают необходимый межвалковый зазор, через который в процессе работы клети пропускают длинномерное металлическое изделие.

Между по меньшей мере одним из вращаемых валов и соответствующим раскатным валком предусмотрен соединительный элемент.

Согласно одному аспекту осуществления предлагаемого изобретения упомянутый соединительный элемент содержит трубчатый корпус, расположенный между раскатным валком и вращаемым валом и снабженный по меньшей мере одной камерой, в которой с возможностью перемещения установлен по меньшей мере один элемент-деформатор, выполненный с возможностью выборочного приведения в действие для деформирования упомянутой камеры и упомянутого трубчатого корпуса.

На практике деформирование трубчатого корпуса обеспечивает возможность по выбору создавать и снимать механическое взаимодействие между трубчатым корпусом и раскатным валком, так что гарантировано надежное соединение (или заклинивание) раскатного валка с вращаемым валом.

Представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором упомянутый элементдеформатор выполнен по типу поршня, для которого обеспечена возможность линейного перемещения внутри трубчатого корпуса.

Это решение с трубчатым корпусом и камерой, расположенными за пределами вращаемого вала и отдельно от него, позволяет упростить операции по установке раскатного валка на соответствующем вращаемом вале и его демонтажу, что радикально сокращает затраты времени.

Кроме того, при таком решении обеспечено облегчение операций по изготовлению компонентов и их совместной сборке, а также уменьшение препятствий при операциях, связанных со взаимным перемещением компонентов.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к способу установки и(или) замены раскатного валка клети прокатного стана на вращаемом вале, обеспечивающему сцепление раскатного валка с

- 2 032302 вращаемым валом путем введения между ними соединительного элемента с трубчатым корпусом.

Согласно одному аспекту осуществления предлагаемого изобретения упомянутое сцепление достигнуто путем линейного перемещения по меньшей мере одного элемента-деформатора внутри по меньшей мере одной камеры трубчатого корпуса, расположенного между раскатным валком и вращаемым валом, с целью деформирования этих камеры и трубчатого корпуса с образованием тем самым механического сцепления через взаимодействие со сквозной полостью, которой снабжен раскатный валок.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к способу снятия раскатного валка с вращаемого вала клети прокатного стана.

Краткое описание прилагаемых графических материалов

Эти и другие характеристики предлагаемого изобретения станут ясны из последующего описания некоторых приводимых в качестве примеров и не имеющих ограничивающего характера вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 схематично в разрезе изображена клеть прокатного стана для прокатки металлических изделий согласно предлагаемому изобретению.

На фиг. 2 схематично в разрезе показана часть клети прокатного стана, изображенной на фиг. 1.

На фиг. 3, 4 и 5 схематично изображены стадии процесса установки клети в прокатном стане.

Чтобы облегчить понимание, для идентификации общих элементов на чертежах насколько возможно для общих элементов использованы одни и те же ссылочные обозначения. Должно быть понятно без особых пояснений, что элементы и характеристики одного варианта осуществления предлагаемого изобретения могут быть введены в другие варианты его осуществления.

Подробное описание предлагаемого изобретения

Предметом предлагаемого изобретения является клеть 10 прокатного стана для прокатки длинномерных металлических изделий, таких как полосы, металлическая проволока, прутки и т.п.

Клеть 10 содержит по меньшей мере два прокатных валка 11, обычно три прокатных валка 11, четыре прокатных валка 11 (как в варианте, изображенном на фиг. 1) или большее их количество.

Если раскатных валков 11 четыре, они могут быть расположены в одной и той же плоскости оппозитными парами, образуя фигуру прямого креста (+) или косого креста (х), т.е. одна (первая) пара валков ориентирована горизонтально, а другая (вторая) пара валков вертикально, или же первая пара валков ориентирована под углом к горизонтали, а вторая пара валков -под углом, например под углом 90°, к первой паре валков.

Раскатные валки 11 вместе создают необходимый межвалковый зазор 48, через который в процессе работы клети пропускают металлическое изделие.

Каждый раскатный валок 11 установлен на соответствующем вращаемом вале 12, как будет описано ниже.

В решении, иллюстрируемом на фиг. 2, раскатный валок 11 снабжен ступицей 13, которая в процессе работы клети соединена с упомянутым вращаемым валом, и кольцом 14, которое жестко прикреплено к упомянутой ступице 13 и выполнено с возможностью его замены или восстановления по отношению к ступице 13, например в случае износа.

Предусмотрен соединительный элемент 15, установленный между вращаемым валом 12 и соответствующим раскатным валком 11, этот соединительный элемент 15 выполнен с возможностью по выбору обеспечивать с его помощью прочное взаимное соединение между раскатным валком 11 и вращаемым валом 12.

Упомянутый соединительный элемент 15 содержит трубчатый корпус 16, который установлен между раскатным валком 11 и вращаемым валом 12 и имеет по меньшей мере одну камеру 17, в которой предусмотрен по меньшей мере один элемент-деформатор 18, установленный в ней подвижным образом и выполненный с возможностью по выбору приводить его в движение для деформирования упомянутой камеры 17, обеспечивая, как следствие, деформирование упомянутого трубчатого корпуса 16 с созданием блокирующего сцепления или заклинивания раскатного валка 11 на вращаемом вале 12.

Согласно одному из возможных решений камера 17 выполнена в объеме трубчатого корпуса 16, она, по существу, закрыта от внешнего пространства и сообщена с гидрогазодинамической цепью 19 для подачи рабочей текучей среды, в качестве которой обычно используют масло.

Циркуляция рабочей текучей среды в камере 17 обусловливает перемещение, в данном случае в осевом направлении, элемента-деформатора 18 внутри камеры 17 и, как следствие, радиальное деформирование трубчатого корпуса 16, что, в свою очередь, приводит к механическому взаимодействию последнего с вращаемым валом 12 и раскатным валком 11.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 1, элемент-деформатор 18 имеет коническую трубчатую форму с клинообразным сечением толщины трубы.

Под клинообразным сечением здесь следует понимать, что стенка, которая взаимодействует с камерой, может простираться по прямой линии, по кривой линии, или с закруглением, или же возможна комбинация прямого и искривленного простирания.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 2, камера 17 имеет, по существу, кольцеобразную форму, согласующуюся с соответствующей кольцеобразной формой элемента-деформатора 18.

- 3 032302

В частности, камера 17 имеет клинообразное сечение, согласующееся с частью формы сечения элемента-деформатора 18.

Элемент-деформатор 18 позволяет создать в камере 17 первый отсек 20 и второй отсек 21, которые отделены друг от друга и через которые подают или вытесняют рабочую текучую среду, чтобы соответственно привести в действие или вывести из работы соединительный элемент 15, обеспечивая тем самым взаимное сцепление между вращаемым валом 12 и раскатным валком 11 и их расцепление соответственно.

Как следствие, трубчатый корпус 16 и элемент-деформатор 18 вместе образуют линейный исполнительный механизм, в составе которого трубчатый корпус 16 со своей камерой 17 работает как цилиндр, а элемент-деформатор 18 работает как поршень, который линейно со скольжением перемещается внутри камеры 17.

Перемещение элемента-деформатора 18 внутри камеры 17 обусловливает его взаимодействие с внутренней поверхностью стенки последней, следствием чего является деформирование элементадеформатора 18.

Согласно одному из возможных решений, объясняемых со ссылками на фиг. 1 и фиг. 2, упомянутая гидрогазодинамическая цепь 19 выполнена в объеме вращаемого вала 12. Такое решение позволяет не превышать габариты клети 10 прокатного стана и избежать помех, которые такие компоненты, как питающая цепь для подачи рабочей жидкости, могли бы доставлять перемещению разных частей клети 10 прокатного стана.

Согласно варианту осуществления предлагаемого изобретения, изображенному на фиг. 2, гидрогазодинамическая цепь 19 имеет первую питающую ветвь 22 и вторую питающую ветвь 23, соединенные соответственно с первым отсеком 20 и вторым отсеком 21 камеры 17.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 1, упомянутые первая питающая ветвь 22 и вторая питающая ветвь 23 выполнены внутри вращаемого вала 12 параллельно его продольному простиранию, при этом предусмотрены питающие каналы 24, находящиеся в сообщении с возможностью переноса текучей среды с первым отсеком 20 и вторым отсеком 21 камеры 17.

Как первая питающая ветвь 22, так и вторая питающая ветвь 23 снабжены соответствующим соединительным концом 25, через каждый из которых может осуществляться подача или отвод рабочей жидкости.

Упомянутые соединительные концы 25 могут быть выполнены на свободном конце вращаемого вала 12, так что при необходимости обеспечена возможность легко подсоединять средства подачи рабочей жидкости (на чертежах не показаны).

Первая питающая ветвь 22 и вторая питающая ветвь 23, например на их соединительных концах 25, могут быть снабжены клапанами-отсекателями, например обратными клапанами (не показаны), выполненными с возможностью предотвращать вытекание рабочей жидкости из первого отсека 20 и второго отсека 21 и из первой питающей ветви 22 и второй питающей ветви 23, обеспечивая со временем приведение элемента-деформатора 18 в сцепление с камерой 17 и, следовательно, предотвращая возможные вибрации и ослабление взаимодействия.

Согласно одному из возможных решений, рабочую жидкость подают в первый отсек 20 или во второй отсек 21 под давлением от 90 МПа (900 бар) до 150 МПа (1500 бар), предпочтительно от 110 МПа (1100 бар) до 130 МПа (1300 бар), т.е. намного ниже, чем в известных решениях, описанных выше, со всеми вытекающими преимуществами.

Такого давления достаточно для приведения элемента-деформатора 18 в состояние заклинивания внутри камеры 17 трубчатого корпуса 16 и, как следствие, деформирования последнего с созданием механического сцепления с вращаемым валом 11.

Согласно одному из вариантов осуществления предлагаемого изобретения трубчатый корпус 16 имеет внешнюю поверхность 26, имеющую замкнутое по периферии простирание и конический профиль, например с конусностью от 1:12 до 1:40.

Раскатный валок, в свою очередь, имеет опорную поверхность сцепления 50, которая выполнена в корпусе и показана в ступице 13, соединенной с соединительным элементом 15.

Согласно одному из возможных решений упомянутая опорная поверхность сцепления 50 тоже имеет конический профиль, по существу, согласующийся с коническим профилем упомянутой внешней поверхности 26.

Такое решение обеспечивает совершенное гомоморфное сцепление между опорной поверхностью сцепления 50 и внешней поверхностью 26, гарантируя их взаимный контакт, равномерно распределенный по всей зоне соприкосновения.

Согласно одному из возможных решений ориентация конусности внешней поверхности 26 трубчатого корпуса 16 совпадает с ориентацией элемента-деформатора 18, благодаря чему обеспечено усиленное деформирующее действие и, следовательно, взаимодействие между механическими частями.

Согласно одному из возможных решений трубчатый корпус 16 своей сквозной полостью 49 надет на вращаемый вал 12 на соединительном участке 27 последнего.

Упомянутая сквозная полость 49 имеет цилиндрическую форму, согласующуюся, в том числе по

- 4 032302 размеру, с формой упомянутого соединительного участка 27, чтобы гарантировать взаимное сцепление.

Согласно одному из возможных решений вращаемый вал 12 установлен на опорном корпусе 28, имеющем трубчатую полость 29, в которой установлен вращаемый вал 12.

Упомянутый опорный корпус 28 имеет также защитную поверхность 30, ориентированную в направлении, поперечном по отношению к упомянутой трубчатой полости 29, и обеспечивающую опору для вращаемого вала 12 с обеспечением для него возможности вращения вокруг его оси.

Опорные элементы могут содержать радиальные подшипники, осевые подшипники, опорноупорные подшипники, подшипники смешанного типа или возможные комбинации этих подшипников.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 2, у первого конца 34 вращаемого вала 12 расположены первые опорные элементы 31, а вторые опорные элементы 32 и третьи опорные элементы 33 расположены у противоположного второго конца 35 вращаемого вала 12.

Вторые опорные элементы 32 расположены между первыми опорными элементами 31 и третьими опорными элементами 33, а раскатный валок 11 установлен между первыми опорными элементами 31 и вторыми опорными элементами 32.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 2, с первым опорным элементом 31, вторым опорным элементом 32 и третьим опорным элементом 33 связаны соответствующие удерживающие элементы 52, которые выполнены с возможностью ограничивать осевое положение упомянутых опорных элементов 31, 32 и 33 на опорном корпусе 28. При таком решении первый опорный элемент 31, второй опорный элемент 32 и третий опорный элемент 33 сохраняют свое положение относительно опорного корпуса 28, даже когда вращаемый вал 12 снимают для замены раскатного валка 11, обеспечивая, таким образом, функцию направляющей для движения вращаемого вала 12.

Упомянутые удерживающие элементы 52 могут содержать, например, кольцевые уплотнения, прокладки, кольцевые гайки, уплотнительные торцы, упорные участки или другие элементы с аналогичными или сравнимыми функциями.

Например, первый опорный элемент 31 и второй опорный элемент 32 могут быть выполнены с возможностью обеспечивать опору для радиальных нагрузок за счет скручивающих напряжений, передаваемых раскатным валком 11, а третий опорный элемент 33 может быть выполнен с возможностью обеспечивать опору, по меньшей мере, для осевых нагрузок, а возможно также радиальных нагрузок.

Согласно одному из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения вращаемый вал 12 снабжен первым опорным участком 54 и, по меньшей мере, вторым опорным участком 55, которые находятся соответственно перед соединительным элементом 15 и за ним, взаимодействуя, по меньшей мере, с некоторыми из опорных элементов, в данном случае с первыми опорными элементами 31 и вторыми опорными элементами 32, при этом они отличаются друг от друга размерами или диаметрами. При таком решении обеспечена возможность более легкого сцепления и расцепления раскатного валка 11 и вращаемого вала 12.

В частности, возможно такое решение, при котором первый опорный участок 54 имеет первый размер или первый диаметр Ό1, а второй опорный участок 55 имеет второй размер или второй диаметр Ό2, который больше, чем упомянутый первый диаметр Ό1. В осевом направлении первый опорный участок 54 расположен ближе к первому концу 34 вращаемого вала, чем к его второму концу 35. При таком решении обеспечена возможность ввести вращаемый вал направляемым образом на первом опорном участке 54 и втором опорном участке 55 с предотвращением скольжения между компонентами или взаимных помех при установке. Согласно еще одному варианту осуществления предлагаемого изобретения трубчатый корпус 16 имеет сужение, простирающееся и заключающееся между первым диаметром Ό1 и вторым диаметром Ό2, благодаря чему гарантировано центрирование раскатного валка 11 на вращаемом вале 12.

Согласно одному из возможных решений, которое не нашло отражения на прилагаемых чертежах, первый опорный участок 54 и второй опорный участок 55 выполнены как единое тело на вращаемом вале 12.

Согласно варианту, нашедшему отражение на прилагаемых чертежах от фиг. 1 до фиг. 5, первый опорный участок 54 и второй опорный участок 55 содержат соответствующие опорные втулки, в рассматриваемых вариантах это первая опорная втулка 36 и вторая опорная втулка 37, которые установлены на вращаемом вале 12 и задают упомянутые первый диаметр Ό1 и второй диаметр Ό2.

Первый опорный элемент 31 и второй опорный элемент 32 установлены соответственно на упомянутых первой опорной втулке 36 и второй опорной втулке 37.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 2, с вращаемым валом 12 связана также третья опорная втулка 38, которая выполнена с возможностью обеспечивать опору для третьих опорных элементов 33.

Упомянутые опорные втулки имеют, по существу, цилиндрическую форму, являются полыми внутри и выполнены с возможностью установки их, например с фрикционной посадкой, на вращаемом вале

12.

По меньшей мере, первая опорная втулка 36 и вторая опорная втулка 37 работают как элементы осевого позиционирования соединительного элемента 15, и в частности обеспечивают возможность его

- 5 032302 устойчивого осевого позиционирования на вращаемом вале 12.

Вторая опорная втулка 37 расположена с упором в выступ 39, выполненный на вращаемом вале 12, трубчатый корпус 16, в свою очередь, расположен с упором во вторую опорную втулку 37, а первая опорная втулка, в свою очередь, расположена с упором в трубчатый корпус 16.

Предусмотрена присоединенная к первому концу 34 вращаемого вала 12 упорная пластина 56, выполненная с возможностью оказывать толкающее воздействие на первую опорную втулку 36 в направлении к трубчатому корпусу 16, на трубчатый корпус 16 в направлении ко второй опорной втулке 37 и на вторую опорную втулку 37 в направлении к упомянутому выступу 39.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 1, упомянутая третья опорная втулка 37 установлена в фиксированном положении относительно опорного корпуса 28, так что при осевом перемещении вращаемого вала 12, например для замены раскатного валка 11, третья опорная втулка 38 и третьи опорные элементы 33 остаются в фиксированном положении, обеспечивая ориентир для осевого перемещения и служат в качестве направляющего средства для вращаемого вала 12.

Согласно одному из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения между вращаемым валом 12 и опорным корпусом 28 установлены устройства осевого удерживания 40, выполненные с возможностью ограничивать осевое позиционирование вращаемого вала 12 относительно опорного корпуса 28.

Упомянутые устройства осевого удерживания 40 содержат первый желобчатый профиль 41, прикрепленный к вращаемому валу 12, второй желобчатый профиль 42, прикрепленный к опорному корпусу 28 или выполненный как одно целое с последним, в рассматриваемом варианте с третьей опорной втулкой 38, прикрепленной к опорному корпусу 28, и по меньшей мере одни зажимные клещи 43, снабженные соответствующими желобчатыми профилями, выполненными с возможностью взаимодействовать с упомянутыми первым желобчатым профилем 41 и вторым желобчатым профилем 42 и обеспечивать осевое фиксирование вращаемого вала 12 относительно опорного корпуса 28.

Первый желобчатый профиль 41, второй желобчатый профиль 42 и желобчатые профили упомянутых зажимных клещей 43 имеют трапециевидное поперечное сечение и обеспечивают возможность точного осевого позиционирования вращаемого вала 12 по отношению к опорному корпусу 28.

Согласно одному из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения опорный корпус 28 установлен на опорных элементах 44, которые только частично изображены на фиг. 1 и выполнены с возможностью обеспечивать опору для опорного корпуса 28 с обеспечением возможности вращения последнего вокруг оси вращения, смещенной относительно оси вращения вращаемого вала 12 (эксцентрично).

Опорный корпус 28 снабжен приводными элементами 45 и(или) взаимодействует с приводными элементами 45, которые изображены на фиг. 1 только частично и выполнены с возможностью по выбору приводить опорный корпус 28 во вращение вокруг его оси, которая смещена относительно оси вращения вращаемого вала 12. Это вращение опорного корпуса 28 приводит к радиальному перемещению вращаемого вала 12 и связанного с ним раскатного валка 11 и тем самым обеспечивает возможность настройки необходимого межвалкового зазора 48 между раскатными валками 11.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 1, опорный корпус 28 снабжен шестерней 46, выполненной с возможностью взаимодействовать с соответствующими приводными средствами (на чертежах не показаны) и приводить во вращение опорный корпус 28.

Упомянутые приводные средства могут быть подходящим образом синхронизированы друг с другом таким образом, что при приведении в действие одного из упомянутых приводных элементов 45 имеет место также соответствующее синхронизирующее приведение в действие других приводных элементов 45, в результате чего обеспечено синхронное и равномерное движение всех раскатных валков 11.

Согласно варианту осуществления предлагаемого изобретения, который изображен на фиг. 1, с каждым опорным корпусом 28 могут быть связаны синхронизирующие устройства 51, предназначенные для кинематического соединения опорных корпусов 28 друг с другом, так что при приведении во вращение одного опорного корпуса 28 вокруг его оси вращения имеет место соответствующее вращение всех других опорных корпусов 28 вокруг их осей вращения.

Согласно решению, иллюстрируемому на фиг. 1, упомянутые синхронизирующие устройства 51 каждого опорного корпуса 28 содержат зубчатую корону или зубчатый сектор, выполненный на наружной поверхности опорного корпуса 28 с возможностью взаимодействия с соответствующей зубчатой короной или зубчатым сектором, предусмотренным на соседнем опорном корпусе 28.

Второй конец 35 вращаемого вала 12 имеет прикрепительный участок 47, который в рассматриваемом варианте имеет вид периферийной канавки, обеспечивающей возможность для захвата с помощью захватного средства (на чертежах не показано) и для осевого перемещения вращаемого вала 12.

Упомянутое захватное средство может быть выполнено как с возможностью захватывать один из прикрепительных участков 47, так и с возможностью обеспечения сообщения компонентов, связанных с подачей рабочей жидкости, с гидрогазодинамической цепью 19.

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи с фиг. 3 по фиг. 5 будет описан способ установки одного из раскатных валков 11 на соответствующем вращаемом вале 12.

- 6 032302

На фиг. 3 изображено одно из рабочих состояний одного из вращаемых валов 12, который частично отведен от опорного корпуса 28 для обеспечения возможности установки раскатного валка 11.

В частности, упоминавшиеся выше устройства осевого удерживания 40 находятся в нерабочем положении, и вращаемый вал 12 отведен, например с помощью захватного устройства, в положение расцепления с раскатным валком 11 на защитной поверхности 30 опорного вала 28.

Вращаемый вал 12 может быть снабжен упорной поверхностью 53, которая может быть выполнена, например, напротив выступа 39 с возможностью взаимодействовать с соответствующим упором, выполненным, например, в опорном корпусе 28, в рассматриваемом варианте в соответствии с третьими опорными элементами 33. Упомянутая упорная поверхность 53 задает положение вращаемого вала 12 по отношению к опорному корпусу 28.

При таком решении, хотя вращаемый вал 12 отведен от опорного корпуса 28, обеспечено удержание первых опорных элементов 31, вторых опорных элементов 32 и третьих опорных элементов 33 в фиксированном положении относительно опорного корпуса 28.

В частности, третий опорный элемент 33, остающийся на месте в процессе замены раскатных валков 11, обеспечивает поддержание вращаемого вала 12 даже тогда, когда ему не обеспечивают опору ни первый опорный элемент 31, ни второй опорный элемент 32.

Кроме того, когда вращаемый вал 12 отводят от опорного корпуса 28, первая опорная втулка 36 и вторая опорная втулка 37 остаются в неподвижном соединении с вращаемым валом 12, в то время как третья опорная втулка 38 ограничена опорным корпусом 28.

Когда вращаемый вал 12 снят, обеспечена возможность введения через область защитной поверхности 30 раскатного валка 11, подлежащего установке, как показано стрелкой Р на фиг. 3.

Затем вращаемый вал 12 перемещают в осевом направлении, обозначенном на фиг. 3 стрелкой С, для введения вращаемого вала 12 в область опорной поверхности сцепления 50 раскатного валка 11.

В частности, вращаемый вал 12 вводят в раскатный валок 11, прилагая осевое давление одновременно с попеременным поворачиванием вращаемого вала в противоположных направлениях. При таком решении обеспечено ограничение скольжения компонентов и облегчение введения вращаемого вала 12.

В процессе осевого перемещения вращаемого вала 12 раскатный валок 12 движется до упора по меньшей мере в одну из стенок, образующих защитную поверхность 30. Эта стенка обеспечивает упор и нажимную плоскость для правильного позиционирования раскатного валка 11, чтобы гарантировать, например, перпендикулярное расположение раскатного валка 11 по отношению к оси вращения вращаемого вала 12.

Действие осевого давления, оказываемого на вращаемый вал 12, обусловливает первое сцепление, обеспечиваемое коническим взаимодействием между опорной поверхностью сцепления 50 и соединительным элементом 15.

В этом состоянии через первую питающую ветвь 22 подают рабочую текучую среду, как показано стрелкой Н на фиг. 4, в первый отсек 20 соединительного элемента 15.

Введение под давлением рабочей текучей среды обусловливает скольжение элемента-деформатора 18 внутри камеры 17 в направлении, обозначенном на фиг. 4 стрелкой 1, и заклинивание его там. Это заклинивание элемента-деформатора 18 приводит к деформированию трубчатого корпуса 16 и обусловленному им механическому сцеплению с раскатным валком 11.

Возможно такое решение, при котором элемент-деформатор 18 приводят в движение внутри камеры 17 путем подачи рабочей текучей среды под давлением, например приблизительно 100 МПа (1000 бар).

Приведение в движение устройств осевого удерживания 40 в направлении, обозначенном стрелкой К на фиг. 5, обусловливает последующее возвратное перемещение вращаемого вала 12 и сцепленного с ним раскатного валка 11 в направлении, обозначенном стрелкой Ь, чтобы гарантировать правильное расположение (или центрирование) раскатного валка 11 в области защитной поверхности 30, как можно видеть на фиг. 2.

Операции по замене раскатного валка 11 могут быть выполнены в последовательности, обратной описанной выше.

В частности, вращаемый вал 12 помещают соосно с извлекающим устройством, назначение которого состоит в частичном отведении вращаемого вала 12 от опорного корпуса 28.

Затем отсоединяют устройства осевого удерживания 40 и отводят вращаемый вал 12 по направлению вовне, оставляя раскатный валок 11 в контакте с той областью защитной поверхности 30, которая расположена напротив области, упомянутой выше.

Затем раскатный валок 11 приводят в отсоединенное состояние, подавая через вторую питающую ветвь 23 рабочую текучую среду. Это введение рабочей текучей среды в камеру 17 приводит к изменению геометрических параметров соединительного элемента 15 и, как следствие, к устранению механического взаимодействия между раскатным валком 11 и соединительным элементом 15.

В этом положении элемент-деформатор 18 приведен в состояние отсутствия сцепления с камерой 17 и, следовательно, не оказывает деформирующего воздействия на трубчатый корпус 16, который благодаря эффекту упругости возвращается в свое недеформированное состояние.

- 7 032302

Возможно такое решение, при котором элемент-деформатор 18 приводят в движение внутри камеры 17, подавая рабочую текучую среду под давлением, например приблизительно 130 МПа (1300 бар), т.е под давлением, достаточным для преодоления трения, возникающего при взаимном сцеплении между элементом-деформатором 18 и камерой 17 трубчатого корпуса 16.

В результате обеспечена возможность отсоединения вращаемого вала 12 от раскатного валка 11 с помощью захватного средства.

Для предотвращения выскальзывания различных компонентов вращаемый вал 12 извлекают путем вытягивания его одновременно с поворачиванием в ту и другую сторону.

Демонтаж вращаемого вала 12 еще больше облегчается благодаря направляющему действию, оказываемому третьими опорными элементами 33 в процессе демонтажа.

На деле поддержание третьих опорных элементов 33 на месте позволяет сократить сроки демонтажа вращаемого вала 12, уменьшить погрешности и люфты между компонентами и обеспечить упорную/направляющую плоскость для демонтажа вращаемого вала 12.

Как только вращаемый вал 12 снят, по меньшей мере частично, и приведен в положение за пределами области защитной поверхности 30, обеспечена возможность для снятия раскатного валка 11.

Описанные выше операции по установке или замене раскатных валков 11 могут выполняться последовательно на каждом из вращаемых валов 12 клети 10 прокатного стана.

Согласно одному из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения (на прилагаемых чертежах не изображен) клеть прокатного стана установлена на поворотном столе, который при своих поворотах приводит каждый второй конец 35 вращаемого вала 12 в соединение с устройствами для извлечения и подачи рабочей текучей среды для замены соответствующего раскатного валка.

Должно быть понятно, что описанная выше клеть 10 прокатного стана для прокатки длинномерных металлических изделий может быть подвергнута модификациям, и к ней могут быть сделаны добавления без нарушения объема и духа предлагаемого изобретения.

Например, возможны такие варианты осуществления предлагаемого изобретения, в которых элемент-деформатор 18 выполнен с возможностью перемещаться внутри камеры 17 в радиальном направлении относительно трубчатого корпуса 16 с деформированием последнего и получением взаимного сцепления между раскатным валком 11 и вращаемым валом 12.

Должно быть понятно также, что хотя предлагаемое изобретение было описано на конкретных примерах, специалист в данной отрасли техники сможет без труда получить другие эквивалентные варианты осуществления предлагаемой клети 10 прокатного стана для прокатки металлических изделий, признаки которой изложены в формуле изобретения, и поэтому попадающих в объем охраны, определяемый этой формулой изобретения.

Claims (15)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Клеть прокатного стана для прокатки длинномерных металлических изделий, содержащая множество раскатных валков (11), каждый из которых установлен на соответствующем вращаемом вале (12), при этом по меньшей мере между одним вращаемым валом (12) и соответствующим раскатным валком (11) расположен соединительный элемент (15), выполненный с возможностью соединять упомянутый раскатный валок (11) и упомянутый вращаемый вал (12) друг с другом, при этом упомянутый соединительный элемент (15) содержит трубчатый корпус (16), расположенный между упомянутым раскатным валком (11) и упомянутым вращаемым валом (12), характеризующаяся тем, что упомянутый трубчатый корпус (16) включает по меньшей мере одну камеру (17), внутри которой с возможностью перемещения установлен по меньшей мере один элемент-деформатор (18), выполненный с возможностью выборочного приведения в действие для деформирования упомянутой камеры (17) и упомянутого трубчатого корпуса (16).
2. 2. Клеть по п.1, характеризующаяся тем, что упомянутый трубчатый корпус (16) и упомянутая камера (17) расположены за пределами вращаемого вала (12) и отдельно от него.
3. 3. Клеть по любому из пп.1 или 2, характеризующаяся тем, что упомянутый элемент-деформатор (18) выполнен в виде поршня.
4. 4. Клеть по любому из пп.1-3, характеризующаяся тем, что упомянутая камера (17) выполнена в объеме трубчатого корпуса (16), по существу, закрыта от внешнего пространства и сообщена с гидрогазодинамической цепью (19) для подачи рабочей текучей среды.
5. 5. Клеть по п.4, характеризующаяся тем, что упомянутая гидрогазодинамическая цепь (19) встроена в тело упомянутого вращаемого вала (12).
6. 6. Клеть по любому из пп.1-5, характеризующаяся тем, что упомянутый элемент-деформатор (18) имеет коническую трубчатую форму с клинообразным сечением.
7. 7. Клеть по любому из пп.1-6, характеризующаяся тем, что упомянутый вращаемый вал (12) установлен на опорном корпусе (28), имеющем трубчатую полость (29), в которой установлен вращаемый вал (12), при этом между упомянутым опорным корпусом (28) и упомянутым вращаемым валом (12) расположены опорные элементы (31, 32, 33), установленные в трубчатой полости (29) с обеспечением опо- 8 032302 ры и возможности вращения упомянутого вращаемого вала (12) вокруг его оси.
8. 8. Клеть по п.7, характеризующаяся тем, что упомянутый опорный корпус (28) установлен на опорных элементах (44), выполненных с возможностью обеспечивать опору для опорного корпуса (28) и с обеспечением возможности вращения последнего вокруг оси вращения, смещенной относительно оси вращения вращаемого вала (12).
9. 9. Клеть по любому из пп.7 или 8, характеризующаяся тем, что упомянутые вращаемые валы (12) установлены на соответствующих опорных корпусах (28), при этом упомянутые опорные корпусы (28) связаны с синхронизирующими устройствами (51), выполненными с возможностью обеспечивать кинематическое соединение опорных корпусов (28) друг с другом.
10. 10. Клеть по любому из пп.1-9, характеризующаяся тем, что упомянутый вращаемый вал (12) включает первый опорный участок (54) и второй опорный участок (55), расположенные непосредственно перед упомянутым соединительным элементом (15) и за ним соответственно, взаимодействующие, по меньшей мере, с некоторыми из упомянутых опорных элементов (31, 32) и имеющие разные размеры (О1, 02).
11. 11. Способ установки раскатного валка (11) на вращаемом вале (12) клети (10) прокатного стана по п.1, обеспечивающий сцепление упомянутого раскатного валка (11) и упомянутого вращаемого вала (12) путем введения между ними соединительного элемента (15) с трубчатым корпусом (16), характеризующийся тем, что упомянутого сцепления достигают путем перемещения по меньшей мере одного элемента-деформатора (18) внутри по меньшей мере одной камеры (17) трубчатого корпуса (16), установленного между упомянутым раскатным валком (11) и упомянутым вращаемым валом (12), с целью деформирования упомянутой камеры (17) и упомянутого трубчатого корпуса (16).
12. 12. Способ по п.11, характеризующийся тем, что упомянутый элемент-деформатор (18) перемещают внутри упомянутой камеры (17) за счет подачи рабочей текучей среды под давлением приблизительно 100 МПа (1000 бар).
13. 13. Способ по любому из пп.11 или 12, характеризующийся тем, что он включает операцию отведения упомянутого вращаемого вала (12) в осевом направлении от опорного корпуса (28), на котором установлены опорные элементы (31, 32, 33) упомянутого вращаемого вала (12) с удержанием упомянутых опорных элементов (31, 32, 33) в фиксированном положении по отношению к упомянутому опорному корпусу (28) в процессе отведения упомянутого вращаемого вала (12).
14. 14. Способ снятия раскатного валка (11) с вращаемого вала (12) клети (10) прокатного стана по п.1, при котором упомянутый раскатный валок (11) сцеплен с упомянутым вращаемым валом (12) путем введения между ними соединительного элемента (15) с трубчатым корпусом (16), характеризующийся тем, что упомянутого снятия достигают путем перемещения по меньшей мере одного элемента-деформатора (18) внутри по меньшей мере одной камеры (17) трубчатого корпуса (16), установленного между упомянутым раскатным валком (11) и упомянутым вращаемым валом (12), с целью приведения упомянутого элемента-деформатора (18) в состояние отсутствия сцепления с камерой (17).
15. 15. Способ по п.14, характеризующийся тем, что упомянутый элемент-деформатор (18) перемещают внутри камеры (17) за счет подачи рабочей текучей среды под давлением приблизительно 130 МПа (1300 бар).

    - 9 032302