УЗЕЛ ВАЛКОВ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ ЛИСТОВОГО СТАНА Российский патент 2000 года по МПК B21B1/22 B21B13/02 

Описание патента на изобретение RU2146973C1

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к профилировкам валков листовых станов горячей и холодной прокатки.

Известен узел валков прокатной клети кварто полосового стана с выпуклыми опорными и криволинейно-асимметричными рабочими валками (см. авт.св. СССР N 1713696, МКИ B 21 B 1/22, 1992 г.). Рабочие валки установлены с возможностью осевого перемещения и бочка верхнего валка развернута относительно нижнего на 180o. Вогнутый участок бочки рабочего валка начинается у края бочки, выполнен асимметричным относительно своей середины и превышает по длине полусумму длин бочек рабочего и опорного валков. Данное техническое решение позволяет регулировать профиль прокатываемой полосы и обеспечивает поперечную устойчивость ее между валками при прокатке.

Недостатком известного устройства является большой съем металла рабочих валков при переточке на вальцешлифовальных станках после каждой кампании валков.

Известен узел валков прокатной клети листового стана со средствами осевого перемещения S-образных рабочих валков (см. G.Kneppe, P.Hormes "Operation of CVC rolls in hot and cold rolling mills"/ 37th Mechanical Working and Steel Processing Conference, 1995, стр. 303). Для регулирования профиля полосы относительным осевым смещением валков контур бочки обоих рабочих валков выполнен по полиному 3-й степени y(x)=a3x3+ a2x2+a1x и бочки валков повернуты друг относительно друга на 180o, где x - координата вдоль оси валка, ai - полиномиальные коэффициенты. Величина полиномиальных коэффициентов a3 и a2 определяется из установленного интервала регулирования профиля прокатываемой полосы в диапазоне возможного осевого смещения валков. Величина коэффициента a1 выбирается такой, чтобы обеспечить в нагруженном сплющенном состоянии параллельное и горизонтальное расположение верхнего и нижнего рабочих валков относительно опорных валков.

Недостатком данного технического решения является также большой съем металла валка при перешлифовке его изношенной бочки на шлифовальных станках после перевалки.

В заявленном устройстве решается задача уменьшения величины съема металла валков, работающих в режиме регулирования профиля прокатываемой полосы, при перешлифовке их изношенных бочек на вальцешлифовальных станках после перевалки прокатного стана. Данная задача решается за счет того, что в узле валков прокатной клети листового стана, включающем два комплекта валков, верхний и нижний, каждый из которых имеет один рабочий валок со средствами осевого перемещения и, возможно, один или более опорный валок, причем бочки одноименных валков выполнены по контуру y(x), определяемому полиномом до 5-й степени: y(x)= a5x5+a4x4+a3x3+ a2x2+a1x, и развернуты в разных комплектах одна относительно другой на 180o, величина коэффициента a1 определяется из выражения: a1=-0,25L2(0,25a5L2+a3), где x - координата вдоль оси валка с началом посередине его бочки; L - длина бочки валка. При таких параметрах профилировки валков сохраняется возможность регулирования профиля прокатываемой полосы осевой сдвижкой валков и достигается минимальная разность между наибольшим и наименьшим диаметром бочки валка, следовательно, при перешлифовке валка съем тела валка будет минимальным.

На фиг. 1 показан предлагаемый узел валков с рабочими валками, выполненный по полиному 3-й степени (в случае a5=0 и a4=0) и опорными валками по полиному 2-й степени (при a5=0, a4=0 и a3=0). На фиг. 2 показан контур бочки рабочего валка, выполненный по полиному 3-й степени в соответствии с предложенным решением (сплошная линия) и в соответствии с прототипом (прерывистая линия). На фиг. 3 показан контур бочки валка по полиному 5-й степени в соответствии с предложенным узлом валков.

Узел валков (фиг. 1) состоит из двух комплектов валков: верхнего включающего рабочий валок 1 и, возможно, опорный 2, а также нижнего комплекта, включающего рабочий 3 и, возможно, опорный валок 4. Рабочие валки снабжены средствами осевого перемещения (на фиг. 1 не показаны) для регулирования поперечного профиля прокатываемой полосы 5. Контуры бочек всех валков y(x) выполнены по полиному до 5-й степени y(x)=a5x5+a4x4+a3x3+ a2x2+a1x, причем бочки одноименных валков в разных комплектах развернуты друг относительно друга на 180o. В примере на фиг. 1 контур рабочих валков выполнен по полиному 3-й степени: y(x)=a3x3+a2x2+a1x, т.е. a5=0 и a4=0, а контур опорных валков по полиному 2-й степени (a5=a4=a3=0). Величины полиномиальных коэффициентов a3 и a2 рабочего валка определяются в зависимости от требуемого интервала регулирования профиля полосы [Δpmin,Δpmax], максимального осевого смещения рабочего валка Cmax (при симметричной осевой сдвижке валков в каждом комплекте) и длины бочки опорного валка Lo:

При этом любое симметричное осевое смещение рабочих валков 1 и 3 будет вызывать линейное изменение профиля полосы 5, что является необходимым условием управления, в заданном интервале регулирования. Полиномиальный коэффициент рабочего валка a1, при заданных коэффициентах a3 и a2, определяет угол наклона образующей бочки рабочего валка, а значит и широкой грани поперечного сечения прокатываемой полосы, к горизонту - угол α на фиг. 1. С другой стороны, коэффициент a1 (при заданных a3 и a2) определяет величину d1-разность максимального и минимального радиуса бочки рабочего валка. От d1 зависит величина съема металла изношенного валка при перешлифовке его на станках после вывалки из клети, так как технология шлифовки предполагает первоначальное изготовление на бочке валка цилиндра, т.е. полный срез d1 плюс износ, а затем профилирование нового контура бочки. Приближенное решение сложной математической задачи отыскания коэффициента a1 из условия минимума съема валка d1, равного min{max y(x) - min y(x)}, имеет вид: a1=-0,25L2(0,25a5L2+a3) - для полинома 5-й степени и a1=-0,25a3L2 - для полинома 3-й степени. На фиг. 2 изображен контур бочки рабочего валка 1, выполненный по полиному 3-й степени с коэффициентом a1=-0,25a3L2 - сплошной линией, и с a1 в соответствии с прототипом (горизонтальное расположение образующей бочки валка), - прерывистой линией. Видно, что в первом случае величина съема (d1) значительно меньше величины съема у прототипа (d2). На фиг. 3 изображен контур бочки рабочего валка 1, выполненный по полиному 5-й степени с коэффициентом a1=-0,25L2(0,25a5L2+a3) и минимальным для требуемого регулирования профиля полосы съема металла валков при перешлифовке d1.

На фиг. 1 и фиг. 2 видно, что по сравнению с известными конструкциями предлагаемый узел валков увеличивает угол α - угол плоскости поперечного сечения прокатываемой полосы к горизонту. Но минимальная величина этого угла не превышает 8•10-4 рад (3 мин), что никак не сказывается на устойчивости полосы при прокатке или возникновении осевых усилий.

На 10-й клети стана 2000 АО НЛМК было проведено опробование предлагаемой конструкции узла валков (фиг. 1). Интервал регулирования профиля прокатываемой полосы - [-0,125 мм, +0,325 мм], диапазон осевой сдвижки рабочих валков [-150 мм, +150 мм], длина бочки опорного валка Lo=2000 мм, бочки рабочего - L= 2300 мм. Контур рабочих валков выполнили по полиному 3-й степени в соответствии с предлагаемым узлом валков с полиномиальными коэффициентами: a3=5•10-10 мм-2, a2=-1•10-7 мм-1, a1=-6,61•10-4. При прокатке полосы в процессе регулирования ее профиля осевые усилия рабочих валков изменялись в пределах от -20m до 20m. Величина съема валка при перешлифовке составила d1= 0,59 мм. Для сравнения были выполнены валки в соответствии с прототипом с полиномиальными коэффициентами: a3=5•10-10 мм-2, a2=-1•10-7 мм-1, a1=-1•104. Осевые усилия при прокатке на этих валках изменялись от -21m до 16m, т.е. фактически в том же диапазоне, что и в предыдущем случае. Величина же съема при перешлифовке этих валков составила d2=1,29 мм, что в два раза больше, чем в предлагаемой конструкции.

Похожие патенты RU2146973C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ВАЛКОВ КЛЕТЕЙ С ОСЕВОЙ СДВИЖКОЙ 2008
  • Бельский Сергей Михайлович
  • Долгих Павел Петрович
  • Ляшенко Виталий Васильевич
  • Шамрин Александр Владимирович
RU2370330C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНА 2005
  • Третьяков Владимир Аркадьевич
  • Мазур Сергей Иванович
  • Барышев Вадим Владимирович
  • Варшавский Евгений Александрович
  • Савочкин Андрей Геннадьевич
  • Тищенко Дмитрий Александрович
RU2301123C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС 2001
  • Настич В.П.
  • Чернов П.П.
  • Мамышев В.А.
  • Каретный З.П.
  • Третьяков В.А.
  • Варшавский Е.А.
  • Барышев В.В.
RU2210446C2
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЛОСКОСТНОСТИ ПОЛОС 2000
  • Божков А.И.
  • Настич В.П.
  • Складчиков В.М.
  • Титов Е.В.
  • Чеглов А.Е.
RU2189875C2
НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ 1998
  • Варшавский Е.А.
  • Третьяков В.А.
  • Тищенко А.Д.
  • Стрельников Н.Н.
RU2164182C2
ОПОРНЫЙ УЗЕЛ РАБОЧЕГО ВАЛКА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ 1998
  • Варшавский Е.А.
  • Третьяков В.А.
  • Бобров М.А.
  • Тищенко А.Д.
  • Стрельников Н.Н.
RU2147473C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАБОЧЕГО ВАЛКА 1998
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Пименов А.Ф.
  • Угаров А.А.
  • Барятинский В.П.
  • Швецов В.В.
  • Фридкин Е.А.
  • Ефремов В.И.
  • Трайно А.И.
  • Самарин С.В.
RU2131312C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛИСТОПРОКАТНОГО ВАЛКА 1998
  • Пименов А.Ф.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Угаров А.А.
  • Николаев В.А.
  • Чеглов А.Е.
  • Трайно А.И.
RU2126730C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАЛКА 1998
  • Настич В.П.
  • Барятинский В.П.
  • Чеглов А.Е.
  • Ролдугин А.С.
  • Горлов В.Н.
  • Офицеров Ю.А.
  • Швецов В.В.
  • Пименов А.Ф.
  • Трайно А.И.
RU2124956C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕКОСА ВАЛКОВ КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ 1998
  • Варшавский Е.А.
  • Бобров М.А.
  • Третьяков В.А.
  • Тищенко А.Д.
  • Стрельников Н.Н.
RU2122474C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 146 973 C1

Реферат патента 2000 года УЗЕЛ ВАЛКОВ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ ЛИСТОВОГО СТАНА

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к профилировкам валков листовых станов горячей и холодной прокатки. Узел валков прокатной клети листового стана включает два комплекта валков, верхний и нижний. Каждый из комплектов имеет один рабочий валок со средствами осевого перемещения и, возможно, один или более опорных валков. Причем бочки одноименных валков выполнены по контуру у(х), определяемому полиномом до 5-й степени: у(х) = а5x5 + а4x4 + а3х3 + а2x2 + а1х. Бочки одноименных валков развернуты в разных комплектах одна относительно другой на 180°. С целью уменьшения съема металла валков при перешлифовке в полиноме профиля валка величина коэффициента а1 определяется из выражения a1 = -0,25L2 (0,25 a5L2 + а3), где х - координата вдоль оси валка с началом посередине бочки, L - длина бочки валка. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 146 973 C1

Узел валков прокатной клети листового стана, включающий два комплекта валков, верхний и нижний, каждый из которых имеет один рабочий валок со средствами осевого перемещения и, возможно, один или более опорных валков, причем бочки одноименных валков выполнены по контуру y(x), определяемому полиномом до 5-й степени:
y(x) - a5x5 + a4x4 + a3x3 + a2x2 + a1x,
и развернуты в разных комплектах одна относительно другой на 180o, отличающийся тем, что в полиноме профиля валка величина коэффициента a1 определяется из выражения
a1 = -0,25L2(0,25a5L2 + a3),
где x - координата вдоль оси валка с началом посередине бочки;
L - длина бочки валка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2146973C1

G.KNEPPE at all
Operation of CVC rolls in hot and cold rolling mills
Пишущая машина 1922
  • Блок-Блох Г.К.
SU37A1
Топка с качающимися колосниковыми элементами 1921
  • Фюнер М.И.
SU1995A1
Способ воздействия на профиль прокатываемой полосы 1975
  • Потапов Иван Николаевич
  • Хлопонин Виктор Николаевич
SU559740A2
Узел валков прокатной клети кварто полосового стана 1989
  • Приходько Игорь Юрьевич
  • Мазур Валерий Леонидович
  • Сафьян Александр Матвеевич
  • Колесниченко Борис Паттелеевич
  • Ивашин Виктор Иосифович
  • Горбунков Сергей Григорьевич
  • Стариков Анатолий Ильич
  • Масленников Владимир Александрович
  • Русаков Владимир Павлович
  • Токарев Юрий Алексеевич
  • Челенко Татьяна Владимировна
SU1713696A1
Прокатная клеть 1987
  • Хуго Фельдманн
  • Тильманн Шультес
  • Герд Байземанн
SU1816235A3
DE 3620197 A1, 17.12.1987.

RU 2 146 973 C1

Авторы

Третьяков В.А.

Барышев В.В.

Варшавский Е.А.

Поляков Б.А.

Тищенко А.Д.

Даты

2000-03-27Публикация

1998-07-27Подача