Узел подушек рабочих и опорных валков клетей кварто прокатного стана Советский патент 1984 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением в частности, к кoнcтpyкlJ и подушек ра бочих и опорных валков клетей кварто для прокатки листового металла. Известна конструкция опорного узла рабочих валков, состоящая из подушек рабочих валков, предназначенных для установки рабочего валка и деталей, закрепляющих валок в подушках. Боковые опорные «поверхности подушек рабочего валка взаимодействуют с опорными планками на внутренних боковых поверхностях проемов в подушках опорных валков. Для фиксации рабочих валков от осевогб смещения подушка рабочего валка со стороны зоны обслуживания имеет специальные бурты, одна сторона которых может соприкасаться с подушкой опорного валка, а другая, при ее смещении, с головками фиксаторов. Go стороны привода рабочих валков подушки фиксации не имеют р1 . Недостатком известной конструкции является прогиб рабочего валка в плос кости движения раската при прокатке о Величина зазора между боковыми опорньЕми поверхностями подушек рабочих валков и опорными планками проемов в подушках опорных валков колеблется в пределах 0,35-0,6 мм и при толщине подушки 430 мм обеспечивает ее поворот всего лишь в пределах 2-4 , Такого угла поворота подушки недостаточно для компенсации действительной деформации рабочего валка, что приводит к заклиниванию подшипников. Известен комплект подушек рабочих и опорных валков нереверсивной клети кварто горячей прокатки 21 , Подушки рабочих валков, входящие в этот комплект, в осевом направлении могут свободно перемещаться S. поскольку не имеют фиксации. Боковые поверхности подушек рабочих валков и сопряженные с ними направляющие подушек опорных валкоз вьтолнены по плоскостям: расположенным под некоторым постоянным углом к осям расточек под подшипники таким образом, что продолжение этих направляющих поверхностей пересекает ось прокатки в точках смещен1Л)1Х в направлении, противоположном направлению прокатки. При прогибе яалка в направлении прокатки он обладает лучшей самоустановкой. Нагрузки на рабочие валки складываются из действия сил переднего и заднего натяжении полосы и горизонтальной составляклцей полного давления металла на валки. Под действием этого комплекса горизонтальных сил валок может прогибаться как в направлении движения проката, так и в противоположном, В последнем случае наклон боковых направляющих поверхностей подушек опорных валков не только не облег чает самоустановки подушек рабочих валков, но приводит к увеличению их заклинивания и к возрастанию опасности поломки подшипников. Наиболее близким к предлагаемому является узел подушек рабочих и опорных валков клетей кварто прокатного стана, содержащий подушки-рабочих валков, установленные с возможностью их осевого перемещения в расточках подушек опорных валков, имеющих боковые установочные поверхности, выполненные по плоскостям, расположенным под углом к их осям 13J. Однако данная конструкция не обеспечивает самоустановку подушек в горизонтальной плоскости при прокатке с натяжением. Цель изобретения - обеспечение самоустановки подушек в горизонтальной плоскости при прокатке с натяжением. Указанная цель достигается тем, что в узле подушек рабочих и опорных валков клетей кварто прокатного стана, содержащем подушки рабочих валков, установленных с возможностью их осевого перемещения в расточках подушек опорных валков, имеюнщх боковые установочные поверхности, выполненные по плоскостям, расположенным под углом к их осям, плоскости боковых .установочных поверхностей подушек опорных валков при их продолжении пересекаются с осью прокатки в точках, смещенных на первой по ходу прокатки клети прокатного стана в направлении моталки, а на последующих клетях - в направлении разматывателя.. Угол наклона п-чоскости установочных поверхностей к оси составляет 2,53,5 , а сопрягающиеся с ними поверхности подушек рабочих валков выполнены в виде части многогранника, состоящей не менее, чем из трех граней, где угол. вер1лины равен 175-178°. Пересечение продолжениями направляют щих поверхностей подушек оси прокатки в точках, смещенных на первой клети , в направлении моталки, а на остальных клетях - в направлении разматьшателя, уменьшает вероятность заклинивания подшипников, так как валок всегда про гибается S направлении действия макси мального горизонтального усилия, и на правление опорных поверхностей подуше не препятствует этому повороту. Это объясняется тем, что на современных непрерывных станах первая клеть имеет переднее натяжение больше заднего, а на остальных клетлх сила заднего натя жения всегда больше, так как удельное натяжение в полосе назначают примерно одинаковым (20-30% от предела текучести, а толщина полосы сзади больше, следовательно усилие на более толстую полосу действует меньше. Назначение угла наклона направляющей поверхно- сти подушек к оси расточек в диапазоне 2,5-3,5 , объясняется тем, что при изгибе рабочего валка в горизонтальной плоскости происходит не только поворот оси валка и вместе с ней подушек с подшипниками, но и некоторое скольжение наружных опорных поверхностей подушек рабочих валков по внут ренним опорным поверхностям подушек опорных валков (под действием всегда имеющихся осевых сил). Чтобы не было препятствия этому скольжению (самотор можения), ухудшающему самоустановку подушек, угол наклона направляющих поверхностей должен быть больше угла динамического трения х1 д.т . Коэффициент динамического трения (f д.т tg5j6A,T) равен 0,04-0,05. Следовательно ,,-t 2-2,5Г, Поэтому при назначении угла наклона направляющих в диапазоне 2,5-3,5 достигается исключение самоторможения подушек рабочих вапков. Выполнение опорных поверх ностей подушек рабочих валков в виде частей вьтуклых многогранников обеспечивает возможность самоустановки подшипников не только при постоянных усилиях, но и при колебаниях, имеющих место на практике, так как при изменениях углов поворота оси валка, вызванньпс колебаниями усилий, у подушек рабочего валка создается возможность дополнительных поворотов относительно опорной плоскости, в контакт с которой вступают разные грани многогранника. Диапазон углов вершин, равный 175-178, гарантирует исключение заклинивания подшипников (так как минимальный угол поворота оси валка, согласно практическим данным, составляет 1 г 1,5) и снижает средние удельные давления на контактных поверхнос: тях граней, поскольку в контакт с опорной плоскостью вступают поочередно разные грани боковой поверхности подушки.При меньшем угле вершины контакт происходит по средней грани или ее крайним частям что уменьшает площадь контакта. На фиг. 1 изображен узел подушек рабочего и опорного валков одной из клетей, например второй, непрерывного стана, горизонтальный разрез; на фиг. 2 и 3 - профили поперечного сечения подушки рабочего валка и накладок подушки опорного валка. Предлагаемый узел подушек рабочего и опорного валков содержит рабочий валок 1, на цапфе которого установлен подшипник 2 качения, помещенный в корпус подушки 3 рабочего валка, левую 4 и правую 5 накладки на боковых опорных поверхностях подушки 3 рабочего валка. Накладки имеют многогранные боковые наружные поверхности, состоящие не менее, чем из трех граней, и прикреплены к боковым опорным поверхностям подушки 3 болтами 6. Накладки 7 и 8 на боковых - поверхностях проемов подушки опорного валка 9 имеют клиновую форму, причем продолжения плоскостей накладок .пересекают ось прокатки со стороны разматьшателя. Головки 10 фиксаторов, расположенных в подушках опорных валков 9, уменьшены по высоте на 400 мм, что создает возможность осевого перемещения и вращения подушки 3 рабочего валка 1 в процессе работы стана. Профиль поперечного сечения накладок 4 и 5 на боковых опорных поверхностях цодушки 3 рабочего валка 1 имеет три участка: СХ , Ъ , с - для левой накладки и участки а , Ъ ;f, и С, - для правой 5t. Участки Ъ и Ъ, имеют равные углы наклона к оси рабочего валка и приняты в данной конструкции равными 3 , а углы между продолжениями средней грани Ь и Ъ, и примыкающими к ним гранями о могут быть от 2 до 5. Наклад7 и 8 на боковых поверхностях проемов подушек опорных вапков 9 имеют форму плоских усеченных , у ко- торых вершины направлены в разные стороны от оси страна, а угол наклона при вершине клина равен 3. Направляющие поверхности подушек опорных валков выполнены таким образом, что их продолжения пересекают ось прокатки в точках, смещенных в направлении максимального горизонтального усилия, действующего на полосу.

Узел работает следующим образом.

В процессе прокатки рабочий валок прогибается в горизонтальной плоскости в направлении максимального усилия. Этому прогибу соответствует некоторый угол поворота его цапфы с закреплрнным на ней подшипником 2 и подушкой 3. Под влиянием этих деформаци:$ подушка рабочего валка поворачивается и в контакт с опорной плоскостью вступают грани b и Ь . При изменениях величины горизонтального

усилия прогиб валка, а следовательнь и угол поворота его оси, изменяется (2-5 )и в контакт с опорной плоскостью вступают грани с и С или 0| и а , в зависимости от того, уменьшилось или увеличилось первоначальное усилие. Так как плоскости граней С и с, , а и а , расположены под углом 2-5

к плоскостям средних граней

b И Ь, , препятствий дополнительным

поворотам подушки рабочего валка со стороны подушки опорного валка не возникает. Этим исключается заклинивание подшипников, т.е. обеспечивает СИ самоустановка.

1. УЗЕЛ ПОДУШЕК РАБОЧИХ И ОПОРНЫХ ВАЛКОВ КЛЕТЕЙ КВАРТО ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащий подушки рабочих валков, установленные с возможностью их осевого перемещения в расточках подушек опорных валков, имеющих боковые установочные поверхности, вьшолненные по плоскостям, расположенным под углом к их осям, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самоустановки подушек в горизонтальной плоскости при прокатке с йатяжением,.плоскости боковых установочных поверхностей подушек опорных валков при их продолжении пересекаются с осью прокатки в точках, смещенных на первой по ходу прокатки клети прокатного стана в направлении моталки, а на последуннцих клетях - в направлении разматьшателя. 2. Узел подушек по п. 1, отли(Л чающийся тем, что угол наклона плоскости установочных поверхностей к оси составляет 2,5-3,5°, а сопрягающиеся с ними поверхности подушек рабочих валков выполнены в виде части многогранника, состоящей не менее, чем из трех граней, где угол вер ®шины равен 175-178 . ;О сл ел

Ось

cmonofjo.

Фиг.1

Сторона моталки

CtnOf)OHOL раз люыёателя

. ci i/.J