Прокатный валок Советский патент 1987 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металлов .давлением на станах горячей и холодной прокатки, в частности толстолистовых станах.

Целью изобретения является повышение эксплуатадионной надежности валка.

На фиг,1 изображен прокатный валок; на фиг.2 - распределение напряжений на участке сопряжения бочки с шейками валка; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - распределение напряжений на участке шлидевого трефа.

Прокатный валок содержит бочку 1, сопряженные с ней посредством криволинейных участков 2 шейки 3. Шейки 3 соединены с трефами 4. Участок 2 сопряжения выполнен по радиусу R, а между участком 2 и рабочей поверхностью шейки 3 валок снабжен кольцевой выточкой 5 полукруглого сечения. Глубина h проточки 5 равна 0,3- 0,5 величины радиуса R участка сопряжения 2.

Треф 4 имеет шлицевые пазы 6. По дну шлидевых пазов 6 треф 4 содержит на расстоянии 1, , равном 0,8-1,2 радиуса галтели г, от стенки 7 выточки 8. Глубина h| выточек 8 равна 0,3-0,6 радиуса.

Максимальный положительный эффект достигается у нижнего диапазона взаимосвязанных величин -- 0,8, а для

г

h

соотношения

0,4.

как

Увеличение параметра 1 и следствие, параметра R вызывает необходимость увеличения и глубины кольцевых выточек h. Верхний предел диапазона изменения глубины кольцево выточки (h 0,5R) установлен из условия предотвращения прогрессируюш;е- го ослабления сечения шейки валка.

Уменьшение же граничного условия

за нижний

предел ( 0,3) R

не обеспечивает реального снижения концентра- дии напряжений.

Для шлицевого паза увеличение параметра 1, вызьшает необходимость увеличения и глубины выточек h,, т.е. при 1, 1,2г h, должно быть равным 0,6г. Увеличение же параметра h, приводит к ухудшению условий передачи

момента при шлидевом соединении с дополнительными канавками. Дальнейшее увеличение параметра 1, , независимо от увеличения h , приводит к резкому прогрессируюш,ему снижению влияния дополнительных выточек на изменения величины концентрации напряжений шлицевых трефов.

Выход же за нижний предел граничных условии

(.0,3

и

ij-cO,8)

не

приводит к эффективному снижению кон- центрадии напряжений в конструкции шлицевого трефа.

Выполнение конструкции прокатного валка согласно изобретению позволяет сократить до минимума как величину переходного участка сопряжения бочки с шейками, так и величину коэффициента кондентрадии напряжений.

В качестве примера приведена величина коэффйдиента концентрации напряжений в переходном криволинейном участке известной и предлагаемой конструкции рабочего валка реверсивной клети кварто толстолистового стана 5000 с диаметром бочки валка, D 1120 мм, диаметром шейки d 850 мм. На шейках валков предлагаемой конст- рукдии на расстоянии 1 40 мм выполнены кольцевые выточки полукруглого сечения глубиной h 2,5 мм, равной 0,3 радиуса сопряжения переходного участка R 8,33 мм.

Установлено, что для -валка известной конструкдии k|j 2,96, для валка предлагаемой конструкции kg- 1,105, или в 2,68 раза меньше. Это свидетельствует о том, что режим ра- боты валка в 2,68 раза менее напряженный, т.е. исходя из прочностных свойств валков возможно увеличение режима обжатия прокатьшаемого метал-

ла на эту же величину без увеличе- НИН участка 3 сопряжения бочки с шейками валка.

Кроме того, по дну шлицевых пазов в валках предлагаемой конструкции

на расстоянии 1, г 2мм от торцовой стенки впадин шлица выполнены выточки глубиной h, 1 мм.

Расчетом по известной методике установлено, что значение величины

коэффициента концентрации на переходных участках впадин и выступов шлицевых пазов валка известной конструкции составляет kg 1,87, а для

валка согласно изобретению k,

1,09, или в 1,72 раза меньше.

Кроме того, уменьшается вероятность выхода из строя валка по причине срезов буртов трефового соединения за счет снижения экстремальных значений концентрации на переходных участках от впадин к выступам

Приведенные значения свидетельствуют о том, что режим работы приводного трефа валка предлагаемой конструкции в 1,72 раза менее напряженный, т.ё, исходя из прочностных . свойств металла трефовых соединений валков возможно увеличение передаваемой нагрузки от привода двигателя на валок в 1,72 раза.

Поскольку снижение напряжений меньше, чем то, которое достигается на участке сопряжения бочки с шей- ,кой, оно и определяет допустимое увличением нагрузки на валки.

544

Формула изобретения

Прокатный валок, содержащий бочку и шейки, сопряженные между собой по переходным криволинейным поверх- ностям, имеющие кольцевые выточки полукруглого сечения, приводной шли- цевой треф с пазами, сопряженные с выступами галтелями, имеющими продольные выточки, отличающийс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности валка, глубина кольцевых выточек составляет 0,3-0,5 радиуса криволинейной поверхности, выбираемого из соотношения

я Н.

где D и d - диаметры бочки и шейки

валка; 1 - расстояние от торца бочки

-ДО кольцевой выточки, а продольные выточки пазов шлицевого трефа выполнены на расстоянии 0,8- 1,2 радиуса галтели от торца выступа трефа и глубиной 0,3-0,6 радиуса галтели.

/

Изобретение относится к прокатному производству и может быть исполь- зёвано в конструкции прокатных валков. Прокатный валок содержит бочку 1 и шейки 3, сопрягающиеся по переходным криволинейным поверхностям 2, на которых выполнены кольцевые выточки 5 полукруглого сечения. Радиус этих выточек выбирается из -соотноше- ния R (D/d)-|r, где D и d - диаметры бочки и шейки валка; 1 - расстояние от торца бочки до выточки. Ука- занное выполнение выточек обеспечивает максимальное снижение коэффициента концентрации напряжений при различных диаметрах валков. Валок включает приводной шлицевой треф, пазы которого сопряжены с выступами галтелями. На них выполнены продольные выточки на расстоянии 0,8-12 радиуса галтели от торца выступа трефа и глубиной 0,3-0,6 радиуса галтели. 4 ил. (Л Фиг. 2

Фиг. 1

Редактор А.Долинич

Составитель В.Васильева Техред В.Кадар

Заказ 2553/9Тираж 480Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

. 4

Корректор В.Бутяга