ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК Российский патент 2004 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатному оборудованию, и может быть использовано при изготовлении рабочих валков чистовых клетей, преимущественно проволочных и мелкосортных станов.

Известен прокатный валок (заявка Японии 63-2510 МКИ В 21 В 27/02), содержащий вал с конической посадочной поверхностью, шайбу из твердого сплава, размещенную на валу, и гильзу в виде тонкостенной втулки, установленной между валом и шайбой.

Тонкостенная гильза в данной конструкции установлена для упрощения и облегчения монтажа и демонтажа шайбы с шейки вала.

Также известен прокатный валок, используемый в прокатных станах, производимых и поставляемых фирмой SKET на Украину, а именно прокатный валок проволочного стана 150 "Криворожсталь". Этот валок по конструкции напоминает вышеописанный и включает в себя конусный рабочий вал, на котором установлена прокатная шайба посредством гильзы. Гильза выполнена в виде втулки с фланцем в виде выступов, запрессованной на валу. Кроме того, втулка выполнена с внутренним конусным отверстием с углом конусности, равным углу конусности шейки рабочего вала, причем угол конусности отверстия втулки равен углу самоторможения, что предотвращает распрессовку шайбы во время работы.

Что касается эксплуатационных характеристик описанных прокатных валков, а именно: надежности крепления шайбы на валу и ремонтопригодности (распрессовки), то они недостаточно высоки за счет несовершенства конструкции отдельных деталей валка.

Наиболее близким к заявляемому по технической сути и достигаемому результату является прокатный валок, описанный в заявке Японии 63-2509 МКИ В 21 В 27/02. Этот прокатный валок содержит вал с конической посадочной поверхностью, на котором установлена прокатная шайба из износостойкого материала, гильзу с внутренней конической посадочной поверхностью, угол конусности которой равен или меньше угла самоторможения, расположенную между шайбой и валом и включающую фланец в виде выступов. Для упрощения удаления шайбы с поверхности вала на внутренней конической посадочной поверхности гильзы выполнены спиральные канавки для подачи масла под высоким давлением. Под действием давления происходит расширение шайбы и гильзы и уменьшение натяга в посадочной части при разборке валка.

Известное техническое решение частично улучшает эксплуатационные характеристики валка, то есть процесс разборки валка, однако не обеспечивает надежного крепления шайбы на валу.

Для надежного крепления шайбы на валу необходимо промежуточную гильзу запрессовывать в зазор между ними с усилием, достаточным для создания напряжений в материале гильзы, величина которого равна или больше предела текучести. В этой связи при незначительном несовпадении углов конусности вала относительно гильзы или наличия незначительного зазора между шайбой и гильзой происходит проворачивание шайбы и гильзы, а также гильзы относительно вала, что приводит к задирам на посадочных поверхностях. Кроме того, валок сложен в изготовлении и требует специального оборудования для его производства, в особенности большие технологические затруднения вызывает изготовление внутренних поверхностей сложной формы.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение эксплуатационных характеристик валка, а именно: повышение надежности крепления и уменьшение усилий распрессовки деталей валка за счет нового конструктивного выполнения гильзы.

Поставленная задача достигается тем, что в прокатном валке, содержащем вал с конической посадочной поверхностью, на котором установлена прокатная шайба из износостойкого материала, гильзу, расположенную между шайбой и валом с внутренней конической посадочной поверхностью, гильза выполнена разрезной вдоль оси по длине сопрягаемого участка на n равных частей, где n - целое число, с шириной паза разрезки, равной (0,2-0,5) мм.

Выполнение гильзы разрезной позволяет выбирать зазоры между сопрягаемыми деталями и обеспечивает надежное крепление прокатной шайбы на валу; делает гильзу эластичной и значительно уменьшает усилия при запрессовке. Ширина паза разрезки выбрана из условий сохранения площади контакта сопрягаемых деталей. Кроме того, предлагаемая конструкция гильзы обеспечивает возможность изготовления ее тонкостенной за счет уменьшения наружного диаметра, что также повышает надежность сопряжения. Следует заметить, что в данном случае нет необходимости применять сложные технологии и специальное оборудование для изготовления валков.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый прокатный валок отличается тем, что гильза выполнена разрезной вдоль оси по длине сопрягаемого участка на n равных частей, где n - целое число, с шириной паза разрезки, равной (0,2-0,5) мм.

Таким образом, заявляемый прокатный валок соответствует критерию изобретения "новизна". По совокупности существенных отличительных признаков, которые обеспечивают технический результат, заключающийся в повышении надежности крепления и уменьшении усилий распрессовки деталей валка - заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Кроме того, заявляемый прокатный валок в настоящее время используется в производстве, то есть промышленно применим.

Заявляемое техническое решение поясняется иллюстрациями.

На фиг.1 приведен составной валок.

На фиг.2 показана гильза валка.

Прокатный валок содержит вал 1 (см. фиг.1), на конической шейке которого установлена твердосплавная прокатная шайба 2. Между цилиндрическим отверстием шайбы 2 и конической шейкой вала 1 запрессована гильза 3, перемещение которой в осевом направлении ограничивается гайкой 4. Гильза 3 (см. фиг.2) состоит из рабочего участка 5, в котором выполнены отверстия 6, например (4-6) отверстий с равным шагом по окружности, и соответственно тело гильзы разрезано на 7 равных частей (лепестков) с шириной реза (0,2-0,5) мм. Такая конструкция гильзы обеспечивает ей большую податливость и одновременно повышает надежность крепления прокатной шайбы. Ширина паза резки выбрана оптимальной, что подтверждено испытаниями. Так, если брать ширину паза резки большей чем 0,5 мм, то в случае внецентренного приложения нагрузки, при распрессовке гильзы, происходит перекос ее лепестков.

Заявляемая конструкция прокатного валка прошла испытания на металлургическом комбинате "Криворожсталь" и в настоящее время используется, что позволило практически исключить провороты прокатной шайбы.

Изобретение относится к изготовлению рабочих валков чистовых клетей, преимущественно проволочных и мелкосортных станов. Задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик валка. Валок содержит вал с конической посадочной поверхностью, на котором установлена прокатная шайба из износостойкого материала, гильзу, расположенную между шайбой и валом, имеющую внутреннюю коническую посадочную поверхность, угол конусности которой равен или меньше угла самоторможения. Новым в изобретении является то, что гильза выполнена разрезной вдоль оси по длине сопрягаемого участка на n равных частей, где n - целое число, а ширина паза равна (0,2-0,5) мм. Техническим результатом данного технического решения является повышение надежности крепления и уменьшение усилий распрессовки деталей валка. 2 ил.

Прокатный валок, содержащий вал с конической посадочной поверхностью, на котором установлена прокатная шайба из износостойкого материала, гильзу, расположенную между шайбой и валом с внутренней конической посадочной поверхностью, отличающийся тем, что гильза выполнена разрезной вдоль оси по длине сопрягаемого участка на n равных частей, где n - целое число, с шириной паза разрезки, равной (0,2-0,5) мм.