Конструктивная разработка шагающих балок

При выходе заднего конца трубы из валков клети, по сигналу от фотодатчика с выдержкой времени подается команда на подъем опоры оправки клети, что фиксируется ВК. Выдержка времени необходима для прохождения заднего конца трубы расстояния от датчика до положения заднего торца трубы, позволяющего подъем опоры оправки. В это время оправка поддерживается в горизонтальном положении подпружиненной роликовой опорой, которая опирается на внутреннюю поверхность трубы.

Конструкция подъемного рольганга аналогична конструкции подъемного рольганга , за исключением того, что отсутствуют поворотные ролики, а рама рольганга имеет только два положения: верхнее – для трубы диаметром 1020 мм, и нижнее – для трубы диаметром 1220 мм. Также отличие в том, что из 4-х роликов два – холостые.

Для избежания пробуксовки приводных роликов рольганга по поверхности трубы предусматривается согласование режима работы приводов роликов рольганга  c режимом работы приводов клетей линии.

Подается команда на подъем переднего конца трубы подъемным роликом с целью выливания остатков воды из внутренней поверхности трубы. После выдержки времени, необходимого для выливания воды, подъемный ролик опускается, и труба вновь устанавливается на ролики подъемного рольганга 4. Верхнее и нижнее положения подъемного ролика  фиксируются ВК.

Далее подается команда на реверс приводов линии. Труба роликами рольганга 4 и валками тянущей клети  подается в обратном направлении и проходит между блоков индукторов механизма наведения. При этом происходит контролируемый пирометрами нагрев зоны сварных швов до температуры, необходимой для отпуска. Наведение индукторов на сварные швы производится по сигналам датчика следящей системы.

При прохождении переднего по ходу движения трубы фотодатчика , подается команда на отведение (опускание) опоры оправки, что фиксируется ВК.

Далее труба подается через рабочую клеть, проходит между блоками индукторов механизма наведения, в зоне которых, при необходимости, поддерживается температура отпуска и, далее, через клеть.

При прохождении заднего по ходу движения торца трубы фотодатчика, подается команда на подъем опоры оправки, что фиксируется ВК.

После поступления всей трубы на ролики рольганга 2, при обработке труб диаметром 1020 мм рама рольганга опускается в исходное среднее положение, а при обработке труб диаметром 1220 мм, рама рольганга уже находится в этом среднем положении. Далее труба подается на ролики 4 «приемного рольганга». Для избежания пробуксовки приводных  роликов рольгангов по поверхности трубы предусматривается согласование режима работы приводов роликов рольганга  c режимом работы приводов клетей линии, а так же режимов работы приводов роликов рольганга  и роликов «приемного рольганга» между собой.

При поступлении трубы на ролики  «приемного рольганга», передний (по ходу движения) торец трубы фиксируется фотодатчиком , который дает команду на остановку. Далее шаговыми балками 5 труба передается с роликов приемного рольганга 1 на ролики  сборного рольганга 6.

«Сборный рольганг» расположен между двумя линиями ЛТМО и состоит из отдельно стоящих восемнадцати приводных роликов , двух приводных роликов  и одного холостого ролика .

Работа шаговых балок возможна только при отсутствии предыдущей трубы на роликах сборного рольганга в районе шаговых балок, что фиксируется датчиками импульсов ДИ1 и ДИ2.

Шаговые балки 8 снимают трубы с роликов приемных рольгангов поочередно то с одной, то с другой линии ЛТМО.

Цикл обработки трубы на линии ЛТМО завершен. На ролики 4 «приемного рольганга» подается очередная труба с рольганговой тележки.

По роликам сборного рольганга труба транспортируется в сторону шаговых балок 9, конструкция и принцип работы которых аналогичны конструкции и принципу работы шаговых балок 8.

При транспортировке трубы шаговыми балками и по роликам сборного рольганга зоны сварных швов охлаждаются (т.е. продолжается процесс отпуска). На сборном рольганге может так же происходить накопление труб, что контролируется визуально оператором.

При подходе трубы на последние ролики сборного рольганга, передний торец трубы фиксируется фотодатчиком , который дает команду на остановку. Шаговыми балками 5 труба передается сначала на ложементы стационарных балок, а затем на ролики  разгрузочного рольганга.

 Разгрузочный рольганг 8 состоит из отдельно стоящих одного холостого ролика , шестнадцати приводных роликов  и четырех приводных роликов .

По роликам разгрузочного рольганга труба транспортируется в сторону передвижной рольганговой тележки, при этом на разгрузочном рольганге так же может происходить накопление труб, что контролируется визуально оператором.

При подходе трубы на последние ролики разгрузочного рольганга, передний торец трубы фиксируется фотодатчиком , который дает команду на остановку. При подходе рольганговой тележки в зону загрузки, труба транспортируется с роликов  разгрузочного рольганга на ролики рольганговой тележки. Далее тележкой труба транспортируется в другой пролет цеха для прохождения следующих технологических переделов.

 

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

 

2.1. Обзор конструкций

 

Для перемещения металла в продольном направлении цеха, например, от рольганга к рольгангу применяют различное оборудование: транспортеры и холодильники различных типов и конструкций. Рассмотрим некоторые из них:

1. Шлепперы

Для перемещения заготовок и крупносортных профилей металла поперек цеха (от подводящего рольгангу к отводящему, к уборочному карману или в соседний пролёт цеха) применяют канатные или цепные транспортеры, называемые шлепперами.

Канатный  шлеппер (рис. 2) состоит из 6-8 канатов, натянутых между рядом приводных барабанов 1 и рядом натяжных блоков 2. На всех канатах в один ряд закреплены шлепперные  тележки 3 с упорными пальцами 4. При ходе тележек вперед (налево) упорные пальцы 4 перемещают металл от  рольганга 5 к рольгангу 6. При обратном ходе тележек пальцы «утапливаются» и проходят под металлом. Конструкция многих шлепперных тележек позволяет поднимать пальцы 4 в любом месте между рольгангами и перемещать сколько угодно заготовок и профилей по рельсовому настилу (стеллажу) между канатами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При непрерывной реверсивной работе со скоростью перемещения тележек 1-2 м/с канатный шлеппер отличается маневренностью и позволяет накапливать на стеллаже и перемещать большое количество металла при  одновременном его охлаждении.

На рис. 3 показан цепной шлеппер для сбрасывания холодного сортового проката с рольганга 1 в уборочный карман 3.

2) Холодильники

  Для охлаждения сортовых профилей применяют холодильники реечного и роликового типов.

На холодильнике выполняются следующие операции: прием прокатных полос, охлаждение, передача полос по рейкам холодильника на отводящий рольганг, транспортирование остывших пачек полос к отделочным агрегатам.

Реечные холодильники

На реечном холодильнике охлаждение полос происходит на подвижных зубчатых рейках, совершающих качательно-поступательное движение. На рис. 4 представлен поперечный разрез реечного холодильника мелкосортного стана 250.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Роликовые холодильники

На многих среднесортных станах применяют роликовые холодильники. Роликовый холодильник состоит из длинных приводных роликов небольшого диаметра (100-120 мм), расположенных под углом 35-40º к оси подводящего рольганга. На концах роликов предусмотрены конические шестерни, находящиеся в зацеплении с коническими шестернями, установленными на общем трансмиссионном валу, приводимом от электродвигателя через редуктор.

Полоса в процессе охлаждения одновременно движется поступательно и поперек холодильника (от подводящего рольганга к  отводящему). Главным достоинством роликового холодильника является простота конструкции: отсутствуют сложные механизмы, связанные с качательным движением реек, упрощается фундамент.

Устройства для транспортировки рулонов

Система уборки гарячекатаных рулонов, кроме конвейеров, включает в себя: приемники рулонов, подъемно-транспортные столы, весы, устройства для сдваивания рулонов, передающие устройства и др.

На рис. 5,а показана схема расположения оборудования в системе уборки горячекатаных рулонов широкополосового стана. Рулоны от моталок передаются на параллельный линии прокатки конвейер 3, работающий в шаговом режиме, а затем при помощи подъемно-поворотных столов 9 направляются конвейером либо на склад агрегата резки, либо к травильным агрегатам цеха холодной прокатки. Средний подъемно-поворотный стол в зависимости от направления потоков рулонов совершает поворот на 90 или 180º.

На рис. 5,б показано, как от первого подъемно-поворотного стола 9 рулоны направляются в цех холодной прокатки и в цех разделки горячекатаной полосы. От второго подъемно-поворотного стола, установленного в цехе разделки, в противоположных направлениях отходят вдоль склада две ветки конвейеров. Наличие на складе двух разгрузочных конвейеров позволяет увеличить фронт разгрузки рулонов, уменьшить пробег мостовых кранов и, следовательно, сократить время, необходимое для разгрузки рулонов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ни один из рассмотренных вариантов оборудования не подходит для ЛТМО по тем или иным причинам. Рассмотрим вариант наиболее подходящий для ЛТМО. 

Состав оборудования 

Рассмотрим состав устройства шагающих балок, составные части оборудования представлены на рис.2:

Схема. Составные части оборудования

Рис. 6

 

 

продолжение рис.6

 

Устройство

Опоры эксцентриковые левая (1а, 1б) и правая (2а, 2б), установленные и закрепленные на фундаменте, включают каждая в себя раму, на стойках которой установлены в подшипниках качения два эксцентриковых вала (15) и на подшипниках скольжения – ограничители (12).

На участке валов с эксцентриситетом смонтированы на подшипниках качения опорные катки (13), несущие на себе подвижные балки (8а, 8б), попарно соединенные друг с другом рамами (7а, 7б), при этом подвижная платформа, состоящая из двух балок и рамы, опирается и передвигается на 4 катках.

Эксцентриковые валы опор (1а, 2а), а также опор (1б, 2б) соединяются между собой приводными валами (3а, 3б) и промежуточными валами (4а, 4б) при помощи зубчатых муфт. Для обеспечения синхронного поворота и подъема опорных катков приводные и промежуточные валы соединены через рычаги тягами (11). Резьбовая вставка на тягах позволяет регулировать взаимное угловое расположение валов по отношению друг к другу.

При неравномерной загрузке подвижных балок (8) перемещаемыми трубами возможно появление опрокидывающего момента и отрыв подвижных балок от одной из пар катков (13). Чтобы уменьшить указанный отрыв до минимальной величины 5…10 мм, в конструкцию опор (1 и 2) введены С-образные ограничители (12), при отсутствии опрокидывающего момента на балках (8) опирающиеся роликами в верхней части на нижний пояс балок (8). В этом случае имеется зазор в 5…10 мм между плоскостью упора в нижней части ограничителя и нижней точкой катков (13). При возникновении момента балка с ограничителем перемещается вверх до исчезновения указанного зазора, после чего дальнейший отрыв балки прекращается.

Гидроцилиндры подъема балок (5а, 5б) на концах штоков имеют наконечники, шарнирно соединенные с рычагами приводных валов (3а, 3б). При подаче жидкости в поршневую полость гидроцилиндра выдвижение штока вызывает поворот приводного вала, связанного с ним промежуточного вала и эксцентриковых валов с катками. Катки, поворачиваясь вокруг эксцентриситета, поднимают подвижные балки. Для опускания балок жидкость следует направить в штоковую полость гидроцилиндра.

Гидроцилиндры перемещения (6) балок наконечниками на концах штоков шарнирно соединены с кронштейнами на середине рам (7). При перемещении поршней гидроцилиндров (6) происходит перемещение подвижных балок на заданную величину, соответствующую шагу переноса труб (1700 мм).

Как на подвижных балках (8), так и на стационарных балках (9) расположены ложементы (10), предназначенные для фиксированной укладки на них перемещаемых труб. При подъеме подвижных балок (8) в верхнее положение ложементы (10) на них расположены выше ложементов (10) стационарных балок (9), при опускании балок (8) в нижнее положение, ложементы (10) на них будут расположены ниже ложементов (10) балок (9).

 

Порядок работы

Исходное положение подвижных балок – нижнее, балки 8а сдвинуты в сторону "приемного рольганга" А, балки 8б сдвинуты в сторону "приемного рольганга" Б, штоки гидроцилиндров 5а, 5б, 6а, 6б втянуты на всю длину хода.

Работа шаговых балок по переносу трубы с "приемных рольгангов" на "сборный рольганг" возможна только при отсутствии трубы на роликах "сборного рольганга", что должно фиксироваться фотодатчиком.

Включение гидроцилиндра 6а на перемещение балок 8а в сторону "сборного рольганга" возможно только при нахождении балок 8а в верхнем положении, а балок 8б – в исходном положении. И наоборот – включение гидроцилиндра 6б на перемещение балок 8б в сторону "сборного рольганга" возможно только при нахождении балок 8б в верхнем положении, а балок 8а – в исходном положении.

Включение гидроцилиндров 6а и 6б на перемещение балок 8а и 8б от "сборного рольганга" в сторону "приемных рольгангов" А или Б возможно только при нижнем положении балок 8а или 8б.