СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНОГО ВАЛКА Российский патент 1997 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному литью заготовок и может быть использовано в металлургическом и тяжелом машиностроении.

Известен способ изготовления составного валка, включающий посадку бандажа на ось с радиальным натягом, при этом нагрев бандажа перед посадкой осуществляют до температуры 200-250 ^oС, а охлаждение после посадки с минимальной скоростью в течение 2-5 суток (авт.св. N 1560341, кл. В 21 В 27/02, 1987).

Недостатком способа является низкая производительность процесса бандажирования.

Наиболее близким, принятым за прототип, можно считать способ изготовления составного валка, преимущественно зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, включающий нагрев до расчетной температуры колец бандажа и их посадку на ось с радиальным натягом (авт.св. N 1091991, кл. В 22 D 11/12, 1982).

Недостаток способа низкая производительность и невысокая точность сборки колец бандажа.

Предлагается в способе изготовления составного валка, преимущественно зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, включающего нагрев до расчетной температуры колец бандажа и их посадку на ось с радиальным натягом, перед посадкой кольца устанавливать стопой, в кольцевую полость которой вертикально опускать ось до отметки посадки бандажа, после чего фиксировать неподвижно в заданном положении; на оси выполнить направляющий заходной конус; фиксацию в заданном положении осуществлять технологическим кольцевым упорным буртом оси; нагрев бандажа производить с градиентом температуры по высоте последнего, при этом до максимальной температуры нагревать нижнее кольцо бандажа; перед посадкой ось смазывать графитом; стопу колец бандажа перед нагревом устанавливать в кондуктор.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность и надежность посадки бандажа при одновременном повышении производительности сборки.

Установка колец бандажа стопой, опускание в нее оси и последующая фиксация в вертикальном положении позволяет повысить производительность процесса бандажирования. Выполнение на оси направляющего заходного конуса обеспечивает самоцентровку колец бандажа относительно оси при опускании последней в стопу. Технологический кольцевой упорный бурт позволяет после опускания оси фиксировать ее в заданном положении без использования дополнительных устройств. Нагрев бандажа с градиентом температуры по высоте и условии нагрева до максимальной температуры нижнего кольца обеспечивает постепенное схватывание колец с осью, начиная сверху. Тем самым обусловливается наличие зазоров между кольцами, так как снизу технологический упорный бурт отсутствует. Смазывание оси графитом позволяет снизить трение при опускании оси в кольцевую полость. Установка колец в кондуктор повышает точность установки колец в стопу и последующего бандажирования. На фиг.1 представлена стопа колец бандажа на столе; на фиг.2 ось валка со стопой колец бандажа в исходном состоянии; на фиг.3 заключительная стадия бандажирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала кольца бандажа устанавливают в стопу 1 в кондукторе 2 на столе 3 с отверстием 4. Затем производят нагрев бандажа до расчетной температуры с градиентом по высоте так, чтобы максимальную температуру имело нижнее кольцо бандажа, затем ось валка 5 с предварительно выполненными на ней направляющим конусом 6 и упорным технологическим буртом 7 смазывают графитом и поднимают вертикально над стопой колец 1, закрепленных в кондукторе 2 на столе 3. Производят центровку оси относительно стопы колец и отверстия стола.

После центровки ось 5 опускают вертикально направляющим конусом 6 вниз в полость колец бандажа 1 до касания упорного бурта 7 с верхним кольцом бандажа и оставляют в таком положении до полного схватывания колец бандажа с осью. Затем бандажированный валок вынимают из кондуктора 2 и передают для финишной обработки.

Пример. Изготавливали составной валок зоны вторичного охлаждения МНЛЗ снаружным рабочим диаметром по бочке 600 мм. Валок имеет бочку длиной 2360 мм и опорные цапфы диаметром 360 мм. Общая длина валка 4300 мм.

Бандаж состоит из 20 колец с наружным диаметром 600 мм, внутренним 540 мм и шириной 90 мм. После бандажирования зазор между кольцами достигает 1,5 мм.

Материалом оси валка и колец бандажа является теплоустойчивая сталь 25ХIMIФА.

Сначала производили механическую обработку оси с формированием на последней бочке диаметром 540^-0,1 мм направляющего конуса длиной 310±1 мм, конусностью 3^o + 1^o и технологического упорного бурта диаметром 565^-5,0 мм.

Кольца бандажа с наружным диаметром 601 мм и внутренним 540 мм устанавливали в кондукторе стопой друг на друга. Кондуктор жестко закреплен сваркой к столу с отверстием. В стопу набирали 20 колец. При этом под нижнее кольцо бандажа укладывали асбестовый лист, который теплоизолировал бандаж от стола. Стопу колец накрывали асбестовой тканью. Затем с помощью панельных нагревателей, закрепленных на стойках кондуктора, производили нагрев колец бандажа до температуры 480-520 ^o С. При этом в пяти зонах по высоте стопы устанавливали термопары для контроля за температурой нагрева. После нагрева отключение панелей автоматическое. До максимальной температуры 520 ^o С нагревали нижнее кольцо бандажа.

После нагрева бандажа ось валка по поверхности бочки смазывали графитом, затем с помощью транспортного крана производили подъем оси над столом и стопой в вертикальном положении. Осуществляли центровку оси относительно отверстий колец бандажа и опустили ось в кольцевую полость до упора на технологический бурт, т.е. зафиксировали в данном положении.

Затем нагреватели отключили и произвели охлаждение бандажированного валка.

После охлаждения валок подали на финишную механическую обработку для проточки до окончательных размеров бочки и цапф (шеек) валка.

Предлагаемый способ изготовления составного валка позволяет повысить производительность сборки, обеспечить точность и надежность процесса бандажирования, а в конечном счете повысить стойкость валков машин непрерывного литья заготовок.

Использование: металлургия, в частности изготовление валков для непрерывного литья заготовок. Сущность изобретения: перед посадкой кольца устанавливают стопой, осуществляют их нагрев и в кольцевую полость стопы вертикально опускают ось до отметки посадки бандажа, после чего фиксируют ее неподвижно в заданном положении. При этом на оси выполняют направляющий заходный конус. Фиксацию в заданном положении осуществляют технологическим кольцевым упорным буртом оси. Нагрев бандажа производят с градиентом температуры по высоте последнего, при этом до максимальной температуры нагревают нижнее кольцо бандажа. Перед посадкой ось смазывают графитом. Стопу колец бандажа перед нагревом устанавливают в кондуктор. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления составного валка преимущественно зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, включающий нагрев до расчетной температуры колец бандажа и их посадку на ось с радиальным натягом, отличающийся тем, что перед посадкой кольца устанавливают стопой, нагрев колец производят одновременно, в полость стопы вертикально опускают ось до отметки посадки бандажа, после чего ось фиксируют неподвижно в заданном положении. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на оси выполняют направляющий заходный конус. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксацию в заданном положении осуществляют технологическим кольцевым упорным буртом оси. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев бандажа производят с градиентом температуры по высоте последнего, при этом до максимальной температуры нагревают нижнее кольцо бандажа. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед посадкой ось смазывают графитом. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что стопу колец бандажа перед нагревом устанавливают в кондуктор.