RU2247617C1

RU2247617C1 - Apparatus for supplying liquid on surface of rolled piece

Info

Publication number: RU2247617C1
Application number: RU2003129009/02A
Authority: RU
Inventors: Р.В. Руденко (RU); Р.В. Руденко; Владимир Иванович Руденко (UA); Владимир Иванович Руденко; Елена Владимировна Ошовска (UA); Елена Владимировна Ошовская; Геннадий Сергеевич Суков (UA); Геннадий Сергеевич Суков; А.В. Черносвитов (RU); А.В. Черносвитов; Олег Васильевич Антыкуз (UA); Олег Васильевич Антыкуз
Original assignee: Руденко Ростислав Владимирович; Владимир Иванович Руденко; Елена Владимировна Ошовская
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-03-10

Abstract

FIELD: metallurgy, namely descaling apparatuses.

SUBSTANCE: apparatus includes housing in which holder with nozzles is mounted; nozzle raising and rotating mechanisms joined with housing and with holder; additional mechanism for linear motion of nozzles in the form of driven shaft having at least five sections and mounted in housing in such a way that its lengthwise axis is in the same plane as lengthwise axis of holder in the form of tie rod. There is through slit opening in central section of shaft, bracket is mounted in said central section. All other sections of shaft have stem at one side and outer-thread portion with slit opening at other side; stems of said sections are mounted in slit openings of previous sections. Brackets are mounted in portions with outer thread with possibility of motion on holder along its lengthwise axis. Nozzles are mounted in brackets. Apparatus provides flexible regulation of nozzle position over surface of rolled piece at supplying liquid in real time mode.

EFFECT: possibility of optimal positioning nozzles of apparatus.

3 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для подачи жидкости на поверхность проката для его охлаждения, очистки, преимущественно для удаления окалины с поверхности проката.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to devices for supplying liquid to the surface of a rolled product for cooling, cleaning, mainly to remove scale from the rolled surface.

Известно устройство для гидравлического удаления окалины, которое содержит держатель в виде сплошной вращающейся балки, имеющей в продольном направлении ряды сопел, разбрызгивающих воду под давлением, установленных на равных расстояниях с возможностью изменения расстояния до поверхности проката, внутреннюю трубу для подачи воды с поперечными отверстиями, число которых равно числу сопел, причем корпус балки установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси. (Патент Германии №3733131, кл. В 21 В 45/08, опубл. 13.04.1989).A device for hydraulic descaling is known, which contains a holder in the form of a continuous rotating beam, having in the longitudinal direction rows of nozzles spraying water under pressure, installed at equal distances with the possibility of changing the distance to the rolled surface, an inner pipe for supplying water with transverse holes, number which is equal to the number of nozzles, and the beam housing is mounted to rotate around a longitudinal axis. (German Patent No. 3733131, class B 21 B 45/08, publ. 04/13/1989).

Постоянное количество сопел и соответственно неизменяемое расстояние между ними в процессе удаления окалины с поверхности проката при прокатке разных по геометрическим размерам заготовок и различие в характеристиках окалины требуют предварительной ручной перенастройки числа сопел путем закрытия с помощью специальных пробок отверстий в трубе, в которые не вкручены сопла, и изменения расстояния до поверхности проката.The constant number of nozzles and, accordingly, the unchanged distance between them during the descaling process from the rolling surface when rolling workpieces of different geometrical sizes and the difference in the characteristics of the scale require preliminary manual reconfiguration of the number of nozzles by closing holes in the pipe with special plugs into which the nozzles are not screwed, and changes in the distance to the surface of the car.

Из известных устройств наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является устройство для удаления окалины с поверхности прокатываемого материала струями воды высокого давления, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, выполненным в виде трубы, установленной с возможностью подъема и опускания с помощью механизма подъема, выполненного в виде гидроцилиндра, для обеспечения постоянного расстояния от сопел до поверхности проката, кроме того, труба установлена с возможностью поворота с помощью механизма поворота в виде мотора для обеспечения постоянного угла наклона сопел к поверхности проката. (Патент Японии, №4046625, кл. В 21 В 45/08, опубл. 17.02.1992).Of the known devices, the closest analogue to the present invention is a device for removing scale from the surface of the rolled material by high-pressure water jets, comprising a housing with a holder with nozzles placed in it, made in the form of a pipe installed with the possibility of lifting and lowering using a lifting mechanism made in the form of a hydraulic cylinder, to ensure a constant distance from the nozzles to the rolled surface, in addition, the pipe is mounted with the possibility of rotation using a company in the form of a motor to maintain a constant inclination to the rolling surface of the nozzle. (Japan Patent No. 4046625, CL B 21 B 45/08, publ. 02.17.1992).

Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются корпус с установленным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота.Signs of the closest analogue that coincide with the essential features of the claimed invention are the case with a holder with nozzles installed in it, lifting and turning mechanisms.

Известное устройство не обеспечивает достижение требуемого технического результата по следующим причинам.The known device does not achieve the required technical result for the following reasons.

Конструкция данного устройства характеризуется постоянным расстоянием от сопел до поверхности проката и постоянным углом наклона сопел к поверхности проката и не обладает способностью к гибкому регулированию положения сопел в режиме реального времени. Использование устройства для удаления окалины не обеспечивает качественной очистки поверхности проката, т.к. ширина факела струй жидкости, разбрызгиваемой соплами, остается постоянной в режиме реального времени, а характеристики окалины неоднородны и изменяются по поверхности проката. Перенастройка расстояния между соплами и поверхностью проката и угла наклона сопел к поверхности проката возможна только вручную во время технологических пауз. При этом возможны ситуации, когда при опускании сопел вниз при неизменном числе сопел вся ширина проката не будет подвергаться очистке из-за уменьшения ширины факела струй и нарушения их перекрытия и возникнут участки проката с неудаленной окалиной. В другом случае, при подъеме сопел происходит увеличение ширины факела струй и ширина проката окажется меньше накрываемой струями ширины, что приведет к перерасходу воды, возникнут участки на поверхности проката, на которых перекрытие факелов струй превысит оптимальное значение, что приведет к переохлаждению данных участков при негарантированном удалении окалины. Поворот сопел для изменения угла их наклона к поверхности проката при постоянстве расстояния от сопел до поверхности проката не оказывает значительного влияния на ширину факела струй. Кроме того, использование устройства при удалении окалины с проката различных геометрических размеров каждый раз требует ручной перенастройки числа сопел.The design of this device is characterized by a constant distance from the nozzles to the rolled surface and a constant angle of inclination of the nozzles to the rolled surface and does not have the ability to flexibly adjust the position of the nozzles in real time. The use of a device for removing scale does not provide high-quality cleaning of the surface of the car, because the width of the plume of jets of liquid sprayed by nozzles remains constant in real time, and the characteristics of the scale are heterogeneous and vary along the surface of the car. Reconfiguration of the distance between the nozzles and the rolled surface and the angle of inclination of the nozzles to the rolled surface is possible only manually during technological breaks. In this case, situations are possible when, when the nozzles are lowered down, with the same number of nozzles, the entire rolled width will not be cleaned due to a decrease in the width of the jet plume and violation of their overlap, and rolled sections with non-removed scale will appear. In another case, when the nozzles rise, the width of the jet of the jets increases and the width of the rolling turns out to be less than the width covered by the jets, which will lead to water overruns, there will be sections on the surface of the rental where the overlap of the jet flames will exceed the optimum value, which will lead to overcooling of these sections when not guaranteed descaling. The rotation of the nozzles to change the angle of inclination to the surface of the car with a constant distance from the nozzles to the surface of the car does not significantly affect the width of the jet plume. In addition, the use of the device when removing scale from rolled metal of various geometric sizes each time requires manual reconfiguration of the number of nozzles.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование устройства для подачи жидкости на поверхность проката путем оптимального позиционирования сопел.The objective of the invention is to improve the device for supplying fluid to the surface of the rental by optimal positioning of the nozzles.

Технический результат - обеспечение возможности гибкого регулирования положения сопел над поверхностью проката в режиме реального времени.The technical result is the provision of flexible regulation of the position of the nozzles above the surface of the car in real time.

Технический результат достигается тем, что устройство для подачи жидкости на поверхность проката, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота сопел, по изобретению дополнительно содержит механизм линейного перемещения сопел, выполненный в виде приводного секционного вала, с по меньшей мере пятью секциями, закрепленного в корпусе так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью выполненного в виде штанги держателя, при этом в центральной секции вала с установленным на ней кронштейном выполнено сквозное шлицевое отверстие, остальные секции вала, содержащие с одной стороны хвостовик и с другой стороны участок с наружной резьбой и шлицевым отверстием, установлены хвостовиками в шлицевых отверстиях предыдущих секций, на участках с наружной резьбой установлены кронштейны, выполненные с возможностью перемещения по держателю вдоль его продольной оси, причем сопла смонтированы в кронштейнах, а механизмы подъема и поворота сопел взаимосвязаны с корпусом и держателем.The technical result is achieved in that a device for supplying liquid to the rolled surface, comprising a housing with a holder with nozzles located therein, nozzle lifting and turning mechanisms, according to the invention further comprises a nozzle linear displacement mechanism made in the form of a sectional drive shaft with at least five sections, fixed in the housing so that its longitudinal axis is located in the same plane with the longitudinal axis made in the form of a rod holder, while in the Central section of the shaft with installed and a through slot is made with a bracket through it, the remaining shaft sections containing on one side a shank and on the other side a section with an external thread and a slotted hole are installed by shanks in the slotted holes of the previous sections, brackets are installed in the sections with an external thread that can be moved along the holder along its longitudinal axis, and the nozzles are mounted in brackets, and the mechanisms for lifting and turning the nozzles are interconnected with the housing and the holder.

На фиг.1 приведен общий вид устройства для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины; на фиг.2 - вид по стрелке А; на фиг.3 показан секционный вал.Figure 1 shows a General view of the device for supplying fluid to the surface of the rental to remove scale; figure 2 is a view along arrow A; figure 3 shows a sectional shaft.

Устройство для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины (фиг.1) состоит из корпуса 1 с размещенным в нем держателем, выполненным в виде штанги 2, снабженного соплами 3. Устройство содержит механизм линейного перемещения сопел 3, выполненный в виде приводного секционного вала, состоящего из пяти секций 4, 5, 6, 7, 8. Секционный вал закреплен в корпусе 1 так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью штанги 2. В центральной секции 4 вала (фиг.3) выполнено сквозное шлицевое отверстие 9 (фиг.3). Секции 5, 6, 7, 8 вала содержат с одной стороны хвостовик 10, а с другой стороны - участок с наружной резьбой 11 и шлицевым отверстием 12. Секции 5 и 6 установлены своими хвостовиками 10 с противоположных сторон в шлицевом отверстии 9 центральной секции 4 вала. Секция 7 вала установлена хвостовиком 10 в шлицевом отверстии 12 секции 5 вала, а секция 8 соответственно своим хвостовиком 10 вставлена в шлицевое отверстие 12 секции 6. В шлицевое отверстие 12 секции 8 вставлен выходной вал 13 гидромотора 14 (фиг.1), который с помощью фланца закреплен на корпусе 1. В шлицевое отверстие 12 секции 7 вставлен хвостовик 15 опорного вала 16, установленного в корпусе 1. С внешней стороны центральной секции 4 вала неподвижно закреплен кронштейн 17. На участках с наружной резьбой 11 каждой секции 5, 6, 7, 8 вала соответственно установлены кронштейны 18, 19, 20 и 21. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 смонтированы сопла 3. В корпусе 1 выполнены щелевые пазы для выхода кронштейнов с соплами 3. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 выполнены сквозные отверстия, в которых с зазором размещена штанга 2. Механизм подъема сопел 3 включает в себя гидроцилиндры 22, связанные со стойками 23, которые присоединены с противоположных сторон штанги 2 к корпусу 1. Механизм поворота сопел 3 состоит из гидроцилиндра 24, шток которого соединен с рычагом 25, взаимосвязанным с корпусом 1 и закрепленным на штанге 2. Жидкость к соплам 3 подводится по шлангам (условно не показаны).A device for supplying liquid to the surface of the rental to remove scale (figure 1) consists of a housing 1 with a holder placed in it, made in the form of a rod 2, equipped with nozzles 3. The device includes a linear mechanism for moving the nozzles 3, made in the form of a drive sectional shaft, consisting of five sections 4, 5, 6, 7, 8. The sectional shaft is fixed in the housing 1 so that its longitudinal axis is located in the same plane with the longitudinal axis of the rod 2. In the Central section 4 of the shaft (figure 3) there is a through spline hole 9 (FIG. 3). Sections 5, 6, 7, 8 of the shaft contain on one side a shank 10, and on the other hand, a section with an external thread 11 and a spline hole 12. Sections 5 and 6 are mounted with their shanks 10 on opposite sides in a spline hole 9 of the central shaft section 4 . The shaft section 7 is installed by the shank 10 in the splined hole 12 of the shaft section 5, and the section 8, respectively, is inserted with its shank 10 into the splined hole 12 of the section 6. The output shaft 13 of the hydraulic motor 14 is inserted into the splined hole 12 of the section 8 (Fig. 1), which the flange is mounted on the housing 1. A shank 15 of the support shaft 16 installed in the housing 1 is inserted into the slotted hole 12 of the section 7. The bracket 17 is fixedly mounted on the outside of the central section 4 of the shaft 17. In sections with an external thread 11 of each section 5, 6, 7, 8 shaft respectively installed The brackets are 18, 19, 20, and 21. In the brackets 17, 18, 19, 20, 21, nozzles 3 are mounted. In the housing 1, slotted grooves are made for the outlets of the brackets with nozzles 3. In the brackets 17, 18, 19, 20, 21 are made through holes in which the rod 2 is positioned with a clearance. The nozzle 3 lifting mechanism includes hydraulic cylinders 22 connected to struts 23 that are connected from the opposite sides of the rod 2 to the housing 1. The nozzle 3 turning mechanism consists of a hydraulic cylinder 24, the rod of which is connected to a lever 25 interconnected with the housing 1 and mounted on the rod 2. The fluid to the nozzles 3 is led by hoses (not conventionally shown).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При монтаже устройства над зоной перемещения проката, требующего удаления окалины, оно устанавливается в исходное положение, обуславливающее необходимые расстояние от сопел 3 до поверхности проката, угол наклона сопел 3 к поверхности проката и расстояние между соплами 3, смонтированными в кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 путем размещения их на соответствующих секциях 4, 5, 6, 7, 8 секционного вала. При изменении характеристик окалины в режиме реального времени расстояние между соплами 3 и поверхностью проката изменяется путем подъема или опускания корпуса 1 с помощью гидроцилиндров 22. При движении штоков гидроцилиндров 22 происходит вертикальное перемещение стоек 23 совместно с корпусом 1 и, соответственно, штангой 2, кронштейнами 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и составным валом, а также механизмами поворота сопел и линейного перемещения сопел. Одновременно с помощью механизма поворота осуществляется изменение угла наклона сопел 3 к поверхности проката. При этом движение от штока гидроцилиндра 24 передается рычагу 25, который вместе с корпусом 1 поворачивается вокруг штанги 2. При повороте корпуса 1 вокруг штанги 2 осуществляется поворот кронштейнов 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и секционного вала. При этом выполняется изменение расстояния между соплами 3 с помощью механизма линейного перемещения. Вращение от гидромотора 14 через соединение хвостовика 13 его выходного вала, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 8 вала, с секцией 8 передается секции 8. Далее за счет соединения хвостовика 10 секции 8, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 6 вала, с секцией 6 вращение передается секции 6, хвостовик 10 которой, вставленный в шлицевое отверстие 9 центральной секции 4 вала, приводит во вращение центральную секцию 4.When installing the device above the rental movement zone, requiring descaling, it is set to its original position, which determines the required distance from the nozzles 3 to the rolled surface, the angle of inclination of the nozzles 3 to the rolled surface and the distance between the nozzles 3 mounted in brackets 17, 18, 19, 20, 21 by placing them on the respective sections 4, 5, 6, 7, 8 of the sectional shaft. When changing the characteristics of the scale in real time, the distance between the nozzles 3 and the rolled surface changes by raising or lowering the housing 1 using the hydraulic cylinders 22. When the rods of the hydraulic cylinders 22 move, the racks 23 move vertically together with the housing 1 and, accordingly, the rod 2, brackets 17 , 18, 19, 20, 21 with nozzles 3 and a composite shaft, as well as mechanisms for turning the nozzles and linear movement of the nozzles. At the same time, using the rotation mechanism, the angle of inclination of the nozzles 3 to the rolled surface is changed. The movement from the rod of the hydraulic cylinder 24 is transmitted to the lever 25, which together with the housing 1 rotates around the rod 2. When the housing 1 is rotated around the rod 2, the brackets 17, 18, 19, 20, 21 are rotated with nozzles 3 and a section shaft. In this case, the distance between the nozzles 3 is changed using the linear movement mechanism. Rotation from the hydraulic motor 14 through the connection of the shank 13 of its output shaft inserted into the splined hole 12 of the shaft section 8, with the section 8 is transmitted to the section 8. Further, by connecting the shank 10 of the section 8 inserted into the splined hole 12 of the shaft section 6, with the rotation section 6 section 6 is transmitted, the shank 10 of which, inserted into the spline hole 9 of the central section 4 of the shaft, rotates the central section 4.

При этом вращение от центральной секции 4 вала через ее соединение с хвостовиком 10 секции 5 вала, вставленным в ее шлицевое отверстие 9, передается секции 5 вала. Далее за счет соединения секции 5 через ее шлицевое отверстие 12 с хвостовиком 10 секции 7 вала вращение передается секции 7 и затем через хвостовик 15 опорному валу 16. В результате происходит вращение секционного вала в корпусе 1. При вращении секционного вала происходит перемещение кронштейнов 18, 19, 20, 21 с соплами 3 по участкам с наружной резьбой 11 секций 5, 6, 7, 8 вала и вдоль штанги 2.When this rotation from the Central section 4 of the shaft through its connection with the shank 10 of the section 5 of the shaft inserted into its spline hole 9 is transmitted to the section 5 of the shaft. Further, by connecting the section 5 through its spline hole 12 with the shank 10 of the shaft section 7, the rotation is transmitted to the section 7 and then through the shank 15 to the support shaft 16. As a result, the sectional shaft rotates in the housing 1. When the sectional shaft rotates, the brackets 18, 19 move , 20, 21 with nozzles 3 in sections with an external thread of 11 sections 5, 6, 7, 8 of the shaft and along the rod 2.

Благодаря наличию механизмов подъема, поворота и линейного перемещения в режиме реального времени обеспечивается необходимое позиционирование сопел над поверхностью обрабатываемого проката, учитывающее характеристики окалины и геометрические параметры проката.Due to the presence of lifting, turning and linear movement mechanisms in real time, the necessary positioning of the nozzles above the surface of the rolled steel is provided, taking into account the characteristics of the scale and the geometric parameters of the rental.

Claims

A device for supplying liquid to the surface of the rental, comprising a housing with a holder with nozzles placed therein, nozzle lifting and turning mechanisms, characterized in that the device further comprises a nozzle linear displacement mechanism made in the form of a sectional drive shaft with at least five sections, fixed in the housing so that its longitudinal axis is located in the same plane with the longitudinal axis of the holder made in the form of a rod, while in the central section of the shaft with the bracket mounted on it but a through spline hole, other shaft sections containing a shank on one side and a section with an external thread and a spline hole on the other side, are installed by shanks in the spline holes of the previous sections, brackets are installed in the sections with an external thread that can be moved along the holder along it the longitudinal axis, and the nozzles are mounted in brackets, and the mechanisms for lifting and turning the nozzles are interconnected with the body and holder.