Составной прокатный валок Советский патент 1986 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям валков прокатных станов.

Цель изобретения - повышение ресурса валка путем снижения растягиваюш,их напряжений в бандаже.

На фиг. 1 изображен составной валок, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Составной прокатный валок содержит корпус 1, на котором установлен бандаж 2, выполненный из твердосплавного материала, фланца 3 и стяжных болтов 4. Между торцовыми поверхностями бандажа 2 и обращенными к ним поверхностями корпуса 1 и фланца 3 имеются зазоры за счет установки тел 5 качения, выполненных в виде роликов и равномерно расположенных по окружности. Для установки роликов на поверхностях корпуса и фланца проточены кольцевые канавки равного радиуса.

Торцовые поверхности бандажа и об10

15

даж и вся конструкция стягивается болтами.

В процессе работы валка усилие прокатки действует на бандаж, пытаясь сдвинуть его как радиально, так и провернуть его относительно корпуса. В этой конструкции радиальная составляющая усилия прокатки, действующая на бандаж, воспринимается корпусом фланца по коническим поверхностям через ролики. В связи с тем, что коэффициент трения качения значительно меньше коэффициента трения скольжения реакция корпуса фланца на бандаж в этом случае складывается, в основном, из вертикальной составляющей нормальной реакции и вертикальной составляющей силы трения скольжения, возникающей между роликами и бандажом. Реакция корпуса фланца, представляющая собой распределенную нагрузку (вертикальной составляющей нормальной реакции и вертикальной составляюращенные к ним поверхности корпуса и флан- щей силы трения), расположена преимущестца выполнены коническими с конусностью а.Угол а выбирается с учетом различного теплового расширения материалов бандажа и корпуса, а также условий трения и определяется из соотношения tga -, где D - внешний диаметр бандажа; Е - высота бандажа.

Если угол конусности, образованный коническими поверхностями бандажа и корпуса, будет больше угла трения взаи модей- ствующих парных поверхностей, валок потеряет работоспособность вследствие выталкивания роликов.

Угол а должен быть меньще угла, определенного по указанному соотношению для обеспечения аксиального сжатия бандажа за счет чего повышается его стойкость.

Сборка валка осуществляется следующим образом.

В кольцевые канавки конуса и фланца устанавливаются ролики, которые равномерно распределяются по окружности и фиксируются с помощью упругих вкладыщей. После чего на корпус устанавливается бан25

30

35

40

венно на 1/2 длины средней линии соприкосновения роликов с бандажом со стороны действия усилия прокатки, т. е. реакция корпуса на конической поверхности бандажа, противоположной действующему усилию прокатки, будет практически равна нулю. Это объясняется тем, что при действии на бандаж радиальной составляющей усилия прокатки и в связи с малой величиной силы трения качения, происходит упругое весьма малое смещение бандажа в радиальном направлении, что способствует освобождению бандажа от аксиального сжатия на противоположной стороне от действующего усилия прокатки, а это значительно уменьшает на этом участке силу трения скольжения между роликом и бандажом.

В предлагаемой конструкции прокатного валка в процессе работы в бандаже уменьшается изгибающий момент и не возникает растягивающих напряжений при нагреве, а также увеличивается аксиальное сжатие бандажа от дей ствующего усилия прокатки, что приводит к увеличению прочности и износостойкости валка.

даж и вся конструкция стягивается болтами.

В процессе работы валка усилие прокатки действует на бандаж, пытаясь сдвинуть его как радиально, так и провернуть его относительно корпуса. В этой конструкции радиальная составляющая усилия прокатки, действующая на бандаж, воспринимается корпусом фланца по коническим поверхностям через ролики. В связи с тем, что коэффициент трения качения значительно меньше коэффициента трения скольжения реакция корпуса фланца на бандаж в этом случае складывается, в основном, из вертикальной составляющей нормальной реакции и вертикальной составляющей силы трения скольжения, возникающей между роликами и бандажом. Реакция корпуса фланца, представляющая собой распределенную нагрузку (вертикальной составляющей нормальной реакции и вертикальной составляю щей силы трения), расположена преимущест5

0

5

0

венно на 1/2 длины средней линии соприкосновения роликов с бандажом со стороны действия усилия прокатки, т. е. реакция корпуса на конической поверхности бандажа, противоположной действующему усилию прокатки, будет практически равна нулю. Это объясняется тем, что при действии на бандаж радиальной составляющей усилия прокатки и в связи с малой величиной силы трения качения, происходит упругое весьма малое смещение бандажа в радиальном направлении, что способствует освобождению бандажа от аксиального сжатия на противоположной стороне от действующего усилия прокатки, а это значительно уменьшает на этом участке силу трения скольжения между роликом и бандажом.

В предлагаемой конструкции прокатного валка в процессе работы в бандаже уменьшается изгибающий момент и не возникает растягивающих напряжений при нагреве, а также увеличивается аксиальное сжатие бандажа от дей ствующего усилия прокатки, что приводит к увеличению прочности и износостойкости валка.

ВНИИПИ Заказ 2493/8 Тираж 518 Подписное Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4