ES2868246T3 - Rolling mill straightening head. - Google Patents

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Abstract

Un cabezal enderezador para transformar un producto laminado en caliente de que se mueve axialmente en un conjunto helicoidal de anillos, comprendiendo dicho cabezal enderezador: una caña (12) rotatoria alrededor de un eje (X), teniendo dicha caña un cuerpo tubular (12a) articulado para rotar entre cojinetes separados axialmente (14, 16) y teniendo un morro (36) que se proyecta axialmente y hacia adelante desde dicho cuerpo; una guía de producto que va en dicha caña, teniendo dicha guía de producto un extremo de entrada alineado con dicho eje y dispuesto para recibir dicho producto y teniendo una porción intermedia curvada que va desde dicho extremo de entrada a un extremo de suministro separado radialmente de dicho eje y desde el cual se descarga dicho producto como dicho conjunto helicoidal de anillos; un canal guía (50) que proporciona una extensión helicoidal de dicha guía de producto, estando el cabezal enderezador caracterizado por que la parte intermedia curvada y el extremo de suministro de dicha guía de producto y dicho canal guía (50) van sobre un soporte helicoidal continuo sobre el morro (36) de dicha caña.A straightening head for transforming a hot rolled product that moves axially into a helical set of rings, said straightening head comprising: a shank (12) rotatable around an axis (X), said shank having a tubular body (12a) articulated to rotate between axially spaced bearings (14, 16) and having a nose (36) projecting axially and forwardly from said body; a product guide running on said spout, said product guide having an inlet end aligned with said axis and arranged to receive said product and having a curved intermediate portion running from said inlet end to a radially spaced supply end of said y-axis from which said product is discharged as said helical set of rings; a guide channel (50) that provides a helical extension of said product guide, the straightening head being characterized in that the curved intermediate part and the supply end of said product guide and said guide channel (50) go on a helical support continuous on the nose (36) of said cane.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Cabezal enderezador de tren de laminaciónRolling mill straightening head

AntecedentesBackground

1. Campo1. Field

Los aspectos de la presente invención se refieren a trenes de laminación de varillas de alta velocidad y, más en particular, a las mejoras en los cabezales enderezadores empleados en dichos trenes para transformar el producto laminado en caliente en un conjunto helicoidal de anillos.Aspects of the present invention relate to high speed rod rolling mills and, more particularly, to improvements in the straightening heads used in such mills to transform the hot rolled product into a helical set of rings.

2. Descripción de la técnica relacionada2. Description of Related Art

Con referencia a la figura 1, un cabezal enderezador convencional 10 incluye un alojamiento que contiene una caña hueca 12 accionada de forma rotatoria. La caña está subdividida en un cuerpo tubular 12a, articulado para rotar entre cojinetes 14, 16 separados axialmente, y un morro 18 inmovilizado de manera desmontable en el cuerpo tubular 12a por medio de una brida de montaje 20. El morro se proyecta axialmente y hacia adelante en voladizo desde el cuerpo tubular.Referring to Figure 1, a conventional straightening head 10 includes a housing containing a hollow shaft 12 rotatably driven. The shank is subdivided into a tubular body 12a, articulated to rotate between axially spaced bearings 14, 16, and a nose 18 removably immobilized on the tubular body 12a by means of a mounting flange 20. The nose projects axially and toward cantilevered forward from the tubular body.

La caña 12 lleva una guía de producto, normalmente en forma de una tubería de tendido curvada en tres dimensiones 22. La tubería de tendido tiene un extremo de entrada 22a, alineado con el eje de rotación "X" de la caña 12, y una sección intermedia curvada 12b que conduce a un extremo de suministro 12c separado radialmente del eje X.The shank 12 carries a product guide, usually in the form of a three-dimensionally curved laying pipe 22. The laying pipe has an inlet end 22a, aligned with the axis of rotation "X" of the shank 12, and a curved middle section 12b leading to a supply end 12c radially spaced from the X axis.

La varilla de acero laminada en caliente se dirige hacia el extremo de entrada 22a de la tubería de tendido 22, a lo largo del eje X, y sale del extremo de suministro 22c como una formación helicoidal de anillos (no mostrada). Al salir del extremo de suministro 22c de la tubería de tendido 22, los anillos están además encerrados en y movidos hacia adelante por un canal guía helicoidal 24 rodeado por una cubierta cilíndrica 26. El canal guía 24 está configurado y dimensionado para cooperar con la cubierta 26 proporcionando una extensión helicoidal axial y radialmente cerrada de la trayectoria guía definida por la tubería de tendido 22.The hot rolled steel rod is directed toward the inlet end 22a of the laying pipe 22, along the X-axis, and exits the supply end 22c as a helical formation of rings (not shown). Upon exiting the supply end 22c of the laying pipe 22, the rings are further enclosed in and moved forward by a helical guide channel 24 surrounded by a cylindrical cover 26. The guide channel 24 is configured and dimensioned to cooperate with the cover. 26 providing a radially closed axial helical extension of the guide path defined by the laying pipe 22.

Aunque este cerramiento extendido ha demostrado ser muy beneficioso para resistir la distorsión y el retorcimiento de los extremos posteriores de los productos cuando salen del cabezal enderezador 10, la forma de sostener el canal guía 24, así como su diseño, han dado lugar a dificultades que se ha comprobado que ponen en peligro el funcionamiento a alta velocidad del cabezal enderezador.Although this extended enclosure has proven to be very beneficial in resisting distortion and kinking of the trailing ends of the products as they exit the straightening head 10, the manner of supporting the guide channel 24, as well as its design, have resulted in difficulties that They have been found to compromise the high speed operation of the straightening head.

Por ejemplo, la porción intermedia curvada 22b de la tubería de tendido 22 está soportada en el morro 18 por unos refuerzos que se proyectan radialmente 28, mientras que el canal guía 24 va sobre un soporte de canal en forma de disco 30 separado, montado de manera desmontable en el extremo del morro en voladizo 18.For example, the curved intermediate portion 22b of the laying pipe 22 is supported in the nose 18 by radially projecting stiffeners 28, while the guide channel 24 runs on a separate disc-shaped channel support 30, mounted on removably at the end of the cantilevered nose 18.

Así mismo, en cuanto a las figuras 2 y 3, se puede ver que el soporte del canal en forma de disco 30 incluye un buje 32 en el centro de una placa helicoidal 34, en cuyo borde exterior hay conectados segmentos de canal en forma de conducto que se suelen indicar con el número 24'.Likewise, referring to Figures 2 and 3, it can be seen that the disk-shaped channel support 30 includes a hub 32 in the center of a helical plate 34, on the outer edge of which there are connected channel segments in the shape of a conduit that are usually indicated with the number 24 '.

La placa helicoidal 34 suele estar soldada al buje 32, siendo robusta la estructura resultante del soporte del canal 30 y, en consecuencia, pesada, para así soportar las tensiones resultantes del funcionamiento a alta velocidad del cabezal enderezador. Por otra parte, existen dificultades para alinear con precisión el soporte del canal 30 con el eje de rotación X del cabezal de enderezador, existiendo incluso ligeras desalineaciones que provocan vibraciones molestas a altas velocidades.The helical plate 34 is usually welded to the hub 32, the structure resulting from the support of the channel 30 being robust and, consequently, heavy, in order to withstand the stresses resulting from the high speed operation of the straightening head. On the other hand, there are difficulties in precisely aligning the support of the channel 30 with the axis of rotation X of the straightener head, there being even slight misalignments that cause annoying vibrations at high speeds.

Un inconveniente adicional se refiere a los segmentos de canal convencionales 24', que normalmente comprenden piezas de fundición de precisión unitarias y caras. Se ha descubierto que los materiales de fundición tradicionales carecen de la resistencia apropiada al desgaste ocasionado por el contacto fraccionario con el producto laminado en caliente. Los intentos de solucionar este problema han incluido el aumento del grosor de las paredes laterales de los segmentos de canal, pero se ha descubierto que el aumento de peso resultante contribuye aún más a la inestabilidad del cabezal enderezador.A further drawback relates to the conventional channel segments 24 ', which typically comprise expensive unit precision castings. Traditional cast materials have been found to lack proper resistance to wear caused by fractional contact with the hot rolled product. Attempts to overcome this problem have included increasing the thickness of the side walls of the channel segments, but the resulting increase in weight has been found to further contribute to the instability of the straightening head.

El documento WO 03/051553 A1 muestra un cabezal enderezador para transformar un producto laminado en caliente que se mueve axialmente en un conjunto helicoidal de anillos, comprendiendo dicho cabezal enderezador una caña rotatoria alrededor de un eje, teniendo dicha caña un cuerpo tubular articulado para rotar entre cojinetes separados axialmente y teniendo un morro que se proyecta axialmente y hacia adelante desde dicho cuerpo; una guía de producto que va en dicha caña, teniendo dicha guía de producto un extremo de entrada alineado con dicho eje y dispuesto para recibir dicho producto; un canal guía que proporciona una extensión helicoidal de dicha guía de producto. Document WO 03/051553 A1 shows a straightening head for transforming a hot rolled product that moves axially into a helical set of rings, said straightening head comprising a rotary shank around an axis, said shank having a tubular body articulated to rotate between axially spaced bearings and having a nose projecting axially and forward from said body; a product guide running on said shaft, said product guide having an input end aligned with said axis and arranged to receive said product; a guide channel that provides a helical extension of said product guide.

SumarioSummary

En términos generales, los aspectos de la presente invención incluyen soportar tanto la guía de producto, que puede comprender una tubería de tendido, como el canal guía sobre un soporte helicoidal continuo, formado como un componente integral del morro que se proyecta axialmente y hacia adelante desde el cuerpo tubular de la caña. Generally speaking, aspects of the present invention include supporting both the product guide, which may comprise a laying pipe, and the guide channel on a continuous helical support, formed as an integral component of the nose projecting axially and forwardly. from the tubular body of the reed.

Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán más evidentes tras leer la siguiente descripción detallada junto con los dibujos anexos.These and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 es una vista lateral, con porciones en sección, de un cabezal enderezador convencional;Figure 1 is a side view, with portions in section, of a conventional straightening head;

la figura 2 es una vista frontal en perspectiva del morro y el conjunto de canal guía del cabezal enderezador convencional mostrado en la figura 1;Figure 2 is a front perspective view of the nose and guide channel assembly of the conventional straightening head shown in Figure 1;

la figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente despiezada del conjunto de canal guía convencional mostrado en las figuras 1 y 2;Figure 3 is a partially exploded perspective view of the conventional guide channel assembly shown in Figures 1 and 2;

la figura 4 es una vista en perspectiva trasera del morro de una caña del cabezal enderezador de acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención, quedando la tubería de tendido y el canal guía soportados sobre un soporte helicoidal continuo que comprende un componente integral del morro;Figure 4 is a rear perspective view of the nose of a shank of the straightening head according to an example embodiment of the present invention, the laying pipe and the guide channel being supported on a continuous helical support comprising an integral component of the nose;

la figura 5 es una perspectiva frontal del morro representado en la figura 4;Figure 5 is a front perspective of the nose depicted in Figure 4;

la figura 6 es una vista que muestra un lado del morro representado en la figura 5;Fig. 6 is a view showing one side of the nose shown in Fig. 5;

la figura 7 es una vista que muestra el lado opuesto del morro representado en la figura 5;Figure 7 is a view showing the opposite side of the nose shown in Figure 5;

la figura 8 es una vista en sección a escala ampliada tomada a lo largo de la línea 8-8 de la figura 4 y que muestra los detalles de los segmentos del canal de acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención; y las figuras 9A y 9B son, respectivamente, vistas en perspectiva y lateral de un segmento de pared lateral del canal guía de acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención.Figure 8 is an enlarged sectional view taken along line 8-8 of Figure 4 and showing details of the channel segments in accordance with an example embodiment of the present invention; and Figures 9A and 9B are, respectively, perspective and side views of a guide channel side wall segment in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

Descripción detalladaDetailed description

De acuerdo con la presente invención, el ensamblaje convencional del morro 18 y el soporte del canal en forma de disco 30 separado, representado en la figura 1, se sustituye por un morro unitario 36, cuya realización de ejemplo se muestra en la figura 4. El morro unitario 36 tiene un cuerpo tubular central 38 provisto en un extremo de una brida de montaje 40 adaptada para conectarse al cuerpo tubular 12a de la caña 12 del cabezal enderezador convencional que se muestra en las figuras 1-3. Un soporte helicoidal, que puede comprender una placa de barrena continua 42, configurada como una voluta en espiral de desenrollado, está unido permanentemente al cuerpo central 38.In accordance with the present invention, the conventional assembly of the nose 18 and the separate disc-shaped channel support 30, shown in FIG. 1, is replaced by a unitary nose 36, the exemplary embodiment of which is shown in FIG. 4. The unitary nose 36 has a central tubular body 38 provided at one end with a mounting flange 40 adapted to connect to the tubular body 12a of the shank 12 of the conventional straightening head shown in Figures 1-3. A helical support, which may comprise a continuous auger plate 42, configured as an unwinding spiral volute, is permanently attached to the central body 38.

Como puede verse mejor por referencia adicional a las figuras 5-7, la placa de barrena 42 se extiende de forma continua desde la brida de montaje 40 hasta el extremo distal del cuerpo central 38. Un segmento de la placa 42 lleva sujeciones 44 en su borde. Tal y como se puede observar mejor en la figura 4, las sujeciones 44 cooperan con las abrazaderas 46 para inmovilizar la tubería de tendido 22 en su posición operativa. El borde restante de la placa de barrena 42 está definido por un collarín continuo que sirve como fondo 48 de un canal guía en forma de conducto 50. As can best be seen by further reference to Figures 5-7, the auger plate 42 extends continuously from the mounting flange 40 to the distal end of the central body 38. A segment of the plate 42 carries fasteners 44 therein. edge. As best seen in FIG. 4, the clamps 44 cooperate with the clamps 46 to immobilize the laying pipe 22 in its operative position. The remaining edge of the auger plate 42 is defined by a continuous collar that serves as the bottom 48 of a conduit-shaped guide channel 50.

Al soportar la tubería de tendido 22 y el canal guía 50 sobre una placa de barrena continua 52 formada como un componente integral del morro en voladizo 36, las concentraciones de tensión se reducen significativamente. Esto, a su vez, permite reducir el peso del morro 36, con el resultado de que el centro de gravedad del conjunto rotatorio del cabezal enderezador se desplaza ventajosamente hacia atrás y se acerca a los cojinetes 14, 16. Así, se mejoran de forma beneficiosa la rigidez y la resistencia general a las vibraciones.By supporting the laying pipe 22 and the guide channel 50 on a continuous auger plate 52 formed as an integral component of the cantilever nose 36, stress concentrations are significantly reduced. This, in turn, enables the weight of the nose 36 to be reduced, with the result that the center of gravity of the rotating assembly of the straightening head is advantageously shifted rearward and closer to the bearings 14, 16. Thus, they are improved significantly. beneficial stiffness and general resistance to vibrations.

Haciendo referencia a las figuras 8, 9A y 9B, los lados 52 del canal guía 50 están segmentados e inmovilizados de forma desmontable sobre el fondo 48 mediante sujeciones convencionales que pueden comprender pernos 54 y tuercas 56. En las figuras 9A y 9B se muestra una realización de ejemplo de un segmento de pared lateral del canal 52.Referring to Figures 8, 9A, and 9B, the sides 52 of the guide channel 50 are segmented and removably immobilized on the bottom 48 by conventional fasteners which may comprise bolts 54 and nuts 56. A is shown in Figures 9A and 9B. Example embodiment of a channel side wall segment 52.

Cuando los segmentos individuales de pared lateral 52 experimentan un desgaste acelerado, se pueden sustituir fácilmente sin sustituir otros que experimenten un menor desgaste.When individual sidewall segments 52 experience accelerated wear, they can be easily replaced without replacing others that experience less wear.

Preferentemente, los segmentos de pared lateral 52 son idénticos. Los segmentos de pared lateral se pueden fundir o fabricar con materiales livianos resistentes al desgaste, cuyos ejemplos ilustrativos incluyen aluminio, aleaciones de aluminio, fibras de carbono, termoplásticos, etc. Además, o alternativamente, las superficies interiores 52' de los segmentos de pared lateral 52 pueden comprender o estar revestidas con un material resistente al desgaste, por ejemplo, un nano metal.Preferably, the side wall segments 52 are identical. Sidewall segments can be cast or manufactured from lightweight wear resistant materials, illustrative examples of which include aluminum, aluminum alloys, carbon fibers, thermoplastics, etc. Additionally, or alternatively, the inner surfaces 52 'of the side wall segments 52 may comprise or be coated with a wear resistant material, eg, a nano metal.

La descripción anterior y los dibujos son meramente ilustrativos de los principios de la presente invención y no deben interpretarse en un sentido limitante. A los expertos habituales en la materia les resultarán evidentes numerosos cambios y modificaciones. Se considera que todos estos cambios y modificaciones se encuentran dentro del alcance de la invención tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas. The above description and drawings are merely illustrative of the principles of the present invention and are not to be construed in a limiting sense. To those of ordinary skill in the art, numerous changes and modifications. All such changes and modifications are considered to be within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims (14)

REIVINDICACIONES 1. Un cabezal enderezador para transformar un producto laminado en caliente de que se mueve axialmente en un conjunto helicoidal de anillos, comprendiendo dicho cabezal enderezador:1. A straightening head for transforming an axially moving hot rolled product into a helical set of rings, said straightening head comprising: una caña (12) rotatoria alrededor de un eje (X), teniendo dicha caña un cuerpo tubular (12a) articulado para rotar entre cojinetes separados axialmente (14, 16) y teniendo un morro (36) que se proyecta axialmente y hacia adelante desde dicho cuerpo;a shank (12) rotatable about an axis (X), said shank having a tubular body (12a) articulated to rotate between axially spaced bearings (14, 16) and having a nose (36) projecting axially and forward from said body; una guía de producto que va en dicha caña, teniendo dicha guía de producto un extremo de entrada alineado con dicho eje y dispuesto para recibir dicho producto y teniendo una porción intermedia curvada que va desde dicho extremo de entrada a un extremo de suministro separado radialmente de dicho eje y desde el cual se descarga dicho producto como dicho conjunto helicoidal de anillos;a product guide running on said stem, said product guide having an inlet end aligned with said axis and arranged to receive said product and having a curved intermediate portion running from said inlet end to a radially spaced supply end of said y-axis from which said product is discharged as said helical set of rings; un canal guía (50) que proporciona una extensión helicoidal de dicha guía de producto,a guide channel (50) that provides a helical extension of said product guide, estando el cabezal enderezador caracterizado por que la parte intermedia curvada y el extremo de suministro de dicha guía de producto y dicho canal guía (50) van sobre un soporte helicoidal continuo sobre el morro (36) de dicha caña.the straightening head being characterized in that the curved intermediate part and the supply end of said product guide and said guide channel (50) go on a continuous helical support on the nose (36) of said cane. 2. El cabezal enderezador de la reivindicación 1, en donde el morro (36) de dicha caña comprende una estructura unitaria que incluye dicho soporte helicoidal.2. The straightening head of claim 1, wherein the nose (36) of said shank comprises a unitary structure that includes said helical support. 3. El cabezal enderezador de la reivindicación 2, en donde dicho soporte helicoidal comprende una placa de barrena (42) configurada como una voluta en espiral que se proyecta radialmente desde dicho morro (36).The straightening head of claim 2, wherein said helical support comprises an auger plate (42) configured as a spiral volute projecting radially from said nose (36). 4. El cabezal enderezador de la reivindicación 1, en donde dicho morro (36) está inmovilizado de forma desmontable en dicho cuerpo tubular.The straightening head of claim 1, wherein said nose (36) is removably immobilized on said tubular body. 5. El cabezal enderezador de la reivindicación 2, en donde dicho soporte helicoidal es un componente fabricado unido integralmente a dicho morro (36).The straightening head of claim 2, wherein said helical support is a fabricated component integrally attached to said nose (36). 6. El cabezal enderezador de la reivindicación 1, en donde dicha guía de producto comprende una tubería (22). The straightening head of claim 1, wherein said product guide comprises a pipe (22). 7. El cabezal enderezador de la reivindicación 6, en donde dicha tubería (22) está inmovilizada de forma desmontable en dicho soporte helicoidal.The straightening head of claim 6, wherein said pipe (22) is removably immobilized on said helical support. 8. El cabezal enderezador de la reivindicación 1, en donde dicho canal guía (50) comprende un fondo (48) definido por un borde exterior de dicho soporte helicoidal, con paredes laterales desmontables que se proyectan radialmente hacia afuera desde dicho fondo (48).The straightening head of claim 1, wherein said guide channel (50) comprises a bottom (48) defined by an outer edge of said helical support, with removable side walls projecting radially outward from said bottom (48) . 9. El cabezal enderezador de la reivindicación 8, en donde dichas paredes laterales desmontables están subdivididas en segmentos (52), en concreto, en donde dichos segmentos de pared lateral (52) son sustancialmente idénticos o en donde dichos segmentos de pared lateral (52) están fabricados a partir de aluminio o aleaciones de aluminio o en donde dichos segmentos de pared lateral (52) están fabricados a partir de fibra de carbono o en donde dichos segmentos de pared lateral (52) están fabricados a partir de termoplásticos oThe straightening head of claim 8, wherein said removable side walls are subdivided into segments (52), in particular, wherein said side wall segments (52) are substantially identical or wherein said side wall segments (52 ) are made from aluminum or aluminum alloys or where said side wall segments (52) are made from carbon fiber or where said side wall segments (52) are made from thermoplastics or en donde dichos segmentos de pared lateral (52) están revestidos con un material resistente al desgaste.wherein said side wall segments (52) are lined with a wear resistant material. 10. El cabezal enderezador de la reivindicación 9, en donde dicho material resistente al desgaste comprende un nano metal.The straightening head of claim 9, wherein said wear resistant material comprises a nano metal. 11. Un cabezal enderezador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde11. A straightening head according to one of claims 1 to 10, wherein dicho canal guía tiene forma de conducto y dicho canal guía tiene un fondo continuo y paredes laterales segmentadas desmontables.said guide channel is in the form of a conduit and said guide channel has a continuous bottom and removable segmented side walls. 12. El cabezal enderezador de la reivindicación 11, en donde la porción intermedia curvada y el extremo de suministro de dicha guía de producto y dicho canal guía van sobre un soporte helicoidal continuo fabricado como un componente integral de dicho morro, en particular, en donde la parte inferior de dicho canal guía comprende un borde exterior de dicho soporte helicoidal.The straightening head of claim 11, wherein the curved intermediate portion and the supply end of said product guide and said guide channel run on a continuous helical support manufactured as an integral component of said nose, in particular, wherein the lower part of said guide channel comprises an outer edge of said helical support. 13. El cabezal enderezador de la reivindicación 11, en donde dicho morro está inmovilizado de manera desmontable en dicho cuerpo tubular.The straightening head of claim 11, wherein said nose is removably immobilized on said tubular body. 14. El cabezal enderezador de la reivindicación 12, en donde dicha guía de producto comprende una tubería (22) inmovilizada de forma desmontable en un borde exterior de dicho soporte helicoidal. The straightening head of claim 12, wherein said product guide comprises a pipe (22) detachably immobilized at an outer edge of said helical support.
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