ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК Российский патент 2003 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться на станах горячей и холодной прокатки.

Все прокатные валки делятся на неприводные и приводные, которые кроме бочки и шеек имеют еще треф для передачи вращательного движения от двигателя.

Известен прокатный валок, содержащий бочку, шейки и треф [1]. Недостатком известного технического решения является низкий ресурс работы валка.

Наиболее близким к заявляемому является прокатный валок, включающий бочку, шейки и треф лопаточной формы [2].

Недостатками известного технического решения являются небольшой ресурс работы валка вследствие износа трефа и нарушение ритмичности в работе стана.

Технический результат - повышение ресурса работы валка, снижение расходного коэффициента валков и улучшение ритмичности работы стана.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что прокатный валок, включающий бочку, шейки и треф лопаточной формы, треф на расстоянии от начала до окончания плоской части в направлении вдоль оси валка имеет наплавленный слой на цилиндрических и/или плоских частях толщиной 0,001-0,350 от диаметра цилиндрической части трефа. Бочка валка может иметь наплавленный слой.

Изобретение поясняется чертежом, где 1 - бочка валка, 2 - шейка, 3 - треф, 4 - наплавленный слой, D - диаметр цилиндрической части трефа, Н - толщина трефа, l - расстояние от начала до окончания плоской части трефа, h - толщина наплавленного слоя.

Ресурс работы прокатного валка определяется, как правило, толщиной активного слоя бочки, т.е. ограничивается минимальным диаметром бочки, при котором валок еще могут заваливать в стан. Однако приводные валки, которым передается вращение от электродвигателя, часто изнашиваются по цилиндрической и/или плоской части трефа. Для передачи вращательного движения на треф валка надевается муфта, причем между трефом и муфтой всегда имеется зазор. В процессе работы валка из-за наличия зазора происходит трение между внутренней поверхностью муфты и наружной поверхностью трефа. Кроме того, края плоской части трефа испытывают значительные нагрузки при передаче момента от электродвигателя, что часто приводит к их пластической деформации, что резко увеличивается износ трефа. В момент запуска валка, а особенно при реверсе (многие клети или даже станы работают в реверсивном режиме), наблюдаются ударные нагрузки на плоские края трефа, что не только увеличивает его износ, но может привести к образованию трещин и выкрашиванию металла трефа. Из-за износа поверхности трефа наблюдается увеличение зазора между трефом и муфтой, что, в свою очередь, увеличивает степень износа по указанным выше причинам. В результате при большом износе может наблюдаться заклинивание трефа в муфте или даже его поломка, что приводит к аварийной остановке и нарушению ритмичности работы стана. По этой причине валки с повышенным износом трефа стараются выводить из работы даже при наличии большого остаточного активного слоя на бочке валка. В результате повышается расходный коэффициент валков, что, в свою очередь, увеличивает себестоимость проката.

При наличии остаточного активного слоя на бочке валка целесообразно восстановить наплавкой изношенный треф до первоначальных (чертежных) размеров. В зависимости от того, какие части трефа износились - цилиндрические и/или плоские, эти части и подвергают наплавке.

Как было установлено экспериментально, толщина наплавленного слоя не должна быть меньше 0,001 от диаметра цилиндрической части трефа. В противном случае зона сплавления будет находиться близко к поверхности, где действуют высокие усилия и ударные нагрузки со стороны муфты, что может привести к выкрашиванию наплавленного слоя. При толщине наплавленного слоя более 0,350 от диаметра цилиндрической части трефа резко возрастает масса наплавленного металла, что приводит к росту остаточных сварочных напряжений, которые невозможно полностью устранить даже последующей термической обработкой. При последующей эксплуатации такого валка в трефе быстро образуются трещины и валок выходит из строя.

Наплавленный слой расположен на цилиндрических и/или плоских частях трефа на расстоянии от начала до окончания плоской части трефа в направлении вдоль оси валка, т.к. именно эта часть при эксплуатации валка контактирует с муфтой, а следовательно, подвергается интенсивному износу.

Бочка прокатного валка также может иметь наплавленный слой, что приводит к повышению ресурса работы валка.

Пример прокатного валка. Рабочий прокатный валок клети до стана горячей прокатки содержит бочку, шейки и треф лопаточной формы. Диаметр цилиндрической части трефа 600 мм. На цилиндрических и плоских частях трефа на расстоянии от начала до окончания его плоской части имеется наплавленный слой толщиной 6 мм на сторону, что составляет 0,01 от диаметра цилиндрической части трефа.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в повышении ресурса работы валка, т.к. валки с наплавленными трефами можно снова вводить в работу до полной выработки активного слоя по бочке. Также улучшается ритмичность работы стана, т.к. отпадает необходимость в эксплуатации валков с повышенным износом трефа, что предотвращает заклинивание изношенного трефа в муфте. В целом снижается расходный коэффициент валков и уменьшается себестоимость проката.

Источники информации
1. Ефименко С.П., Следнев В.П. Вальцовщик листопрокатных станов. - М.: Металлургия, 1980, с. 67-69.

2. Гун Г.С., Соколов В.Е., Огарков Н.Н. Обработка прокатных валков. - М. : Металлургия, 1983, с.16-18, рис. 5д.

Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться на станах горячей и холодной прокатки. Задача изобретения - повышение ресурса работы валка, снижение расходного коэффициента валков и улучшение ритмичности работы стана. Прокатный валок, включающий бочку, шейки и треф лопаточной формы, треф на расстоянии от начала до окончания плоской части в направлении вдоль оси валка имеет наплавленный слой на цилиндрических и/или плоских частях толщиной 0,001-0,350 от диаметра цилиндрической части трефа. Изобретение обеспечивает неоднократное использование валка до полной выработки активного слоя по бочке, исключает заклинивание изношенного трефа в муфте. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Прокатный валок, включающий бочку, шейки и треф лопаточной формы, отличающийся тем, что треф на расстоянии от начала до окончания плоской части в направлении вдоль оси валка имеет наплавленный слой на цилиндрических и/или плоских частях толщиной 0,001-0,350 от диаметра цилиндрической части трефа. 2. Прокатный валок по п. 1, отличающийся тем, что бочка имеет наплавленный слой.