Способ настройки приводных рабочих валков в четырехвалковой клети прокатного стана Советский патент 1989 года по МПК B21B27/02 

1

(21)А069651/22-02

(22)22.05.86

(46) 23.07,89. Бюл. № 27

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения

(72)С.Д.Гарцман, А.А.Филатов,

Ю.С.Чехлов, Л.И.Данилов, Ю.В.Липухин, А.М.Сорокин и 3.П.Каретный

(53)621.771.237(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР fr 1318582, кл. В 21 В 1/00, 1985.

(54)СПОСОБ НАСТРОЙКИ ПРИВОДНЫХ РАБОЧИХ ВАЛКОВ В ЧЕТЫРЕХВАЛКОВОЙ КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА

(57)Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам настройки смещения приводных рабочих, валков в клети кварто листового стана горячей прокатки. Цепь изобретения - повьшение срока службы подшипниковых узлов валков и элементов станины путем снижения динамических нагрузок в клети. Обеспечение стабильного положени } подушек валков в проемах станины прокатной клети при прокатке путем регулируемого

2

свала, величина которого определяется по результатам замеров усилия прокатки и горизонтальных сил клети по

формуле: Г 0,25(По„-Ю;,) (5

г

где cJj - свал рабочих валков в направлении входа полосы в клеть; Don Dp - диаметры опорного, рабочего - валков; Q(t) - суммарное горизонтальное усилие взаимодействия подушек рабочих валков со станиной со стороны выхода полосы из клети в момент времени t; P(t) - усилие прокатки в момент времени t; f - свал рабочих валков в направлении выхода полосы из клети. Способ предполагает пробную прокатку партии полос одинаковой массы, геометрических размеров и материала при которой определяют усилие прокатки при произвольной величине смещения плоскости осей рабочих валков в направлении выхода полосы из клети Г/ . По определенным усилие P(t), Qj(t) и сГ, , устанавливают с(. Использование способа настройки рабочих валков позволяет увеличить срок службы подушек и сменных планок станин для стана 2000 горячей прокат- ки до 5 лет вместо 1-го года.

9

СЛ

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам настройки приводных рабочих валков в четырехвалковой рабочей клети листового стана горячей прокатки.

Цель изобретения - повышение срока службы подшипниковых узлов валков

и элементов станины путем снижения динамических нагрузок в клети.

На фиг. 1 изображена схема взаимодействия рабочих,опорных валков и полосы при смещении плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков в направлении выхода полосы из клети; на фиг. 2 схема взаимодействия рабочих, опорны валков и полосы при смещении (свале) осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков в на- праЬлении входа полосы в клеть.

На чертеже показаны рабочие валки 1, опорные валки 2, прокатываемая полоса 3,

Суть способа заключается в определении величины смещения осей рабочих валков в зависимости от суммарного горизонтального усилия, действующего на рабочие валки, включающего как инерционные нагрузки, формирующиеся в зонах контакта рабочих и опорных валков, так и нагрузки, возникакяцие в результате взаимодействия смежных клетей непрерывной группы.

Рассмотрим нагрузки, действующие на рабочие валки и их опорные узлы при захвате полосы, и сформулируем условие постоянного прижатия поду- шек рабочих валков к стойкам станины Первоначально учтем, что при«Г 0,4К с погрешностью, не превьшающей 3%, можно принять:

-;cosJ.,

(I) 30

где J. - острый угол между вертикалью и прямой, соединяющей центры . рабочего и опорного валков

(см. фиг. 1 и 2);

г и R - соответственно радиусы рабочего и опорного валков; «Г- величина смещения рабочих

валков относительно плоскости опорных валков.

Поскольку реальные значения f существенно меньше, чем 0,4 R, то с погрешностью менее 3% можно использовать зависимость (I),

В процессе прокатки пробной полосы на подшипниковые узлы рабочих валков и стойки станин будет действовать в функции от времени t горизонтальное усилие Q(t), не зависящее от смещения Г. Это усилие возникает в результате подпора или натяжения полосы, ее разгона или торможения, а также вследствие разгона или торможения рабочих и опорных валков.

Кроме того, при смещении Г| осей рабочих валков в направлении выхода полосы из клети (см. фиг. 1) под действием усилий P(t) прокатки в зонах контакта рабочих и опорных

валков возникают усилия P(t)/cos«(, направленные вдоль линии, соединяющей центры валков. Суммарная горизонтальная составляющая этих, усилий Q.((P(t)) согласио формуле (1) связана с усилиями P(t) следующей зависимостью:

10 Q,(P(t))-2P(t)tg.2P(t) r+R

-4P(t) Dp+Uon

(2)

15

где Dp,Don соответственио диаметры рабочего и опорного валков.

Суммарное горизонтальное усилие взаимодействия подушек рабочих, валков со стойками стании со стороны выхода полосы из клети составляет

Qj(t)-Q,(t)+Q,(P(t)), (3)

Из зависимостей (2) и (3) нетрудно получить, что

- . D il +Dp

. В случае смещения осей рабочих валков в направлении входа полосы в клеть (см, фиг. 2), в процессе прокатки партии полос, имеющих ту же массу, геометрические размеры, материал и режимы прокатки, что и пробная полоса, будут формироваться усилия P(t) и Q(t), практически равные этим же усилиям, полученным при прокатке пробной полосы. Это объясняется тем, что параметры очага деформаQ,(t)Q5(t)-4p(t)

(4)

ции, а следовательно, и силовые параметры не связаны с величиной и направлением смещения осей рабочих вал- iKOB. Отсюда следует, что при смещении г в направлении входа полосы в клеть на подшипниковые узлы рабочих валков и стойки станин будут действовать горизонтап1 ные усилия Q{(t) и )), равное по аналогии с зависимостью (2):

Ji

Q,(P(t)).4P(t)

(5)

При этом направление усилия Qjt(t) бу- дет такое же, как и при прокатке пробной полосы, а усилие Q(P(t)) будет направлено против движения полосы. Очевидно, что для обеспечения постоянного контакта подушек рабочих валков со стойками станины необходиМО, ч1-обы для любого момента времени t соблюдалось условие

Q2(P(t))(t),

(6)

Подставив зависимости (4) и (5) в выражение (6), получим, что для вы- по;1нения условия (6) величина с должна удовлетворять соотношению

,25(В,„+Вр) -с/;. (7)

Из выражения (7) следует, что постоянное прижатие подушек рабочего валка к стойкам станин будет реализовано, если величина смещения Q будет равна

Qt(t)

cr,0,25(D,,-bD,)(i )мл..

(8)

где Ы ,

МАКС максимальное значение отношения силовых параметров

Qsit)

Q-(t) и P(t).

Величину () можно определить

путем замера величин Q(t) суммарного горизонтального усипия взаимодействия подушек со стойками станин и усилия прокатки P(t) для любого значения времени t процесса прокатки и последующего вычисления отношения

Qiit) P(t)

Из изложенного следует, что, если перед прокаткой пробной полосы сместить оси рабочих валков в направлении выхода полосы из клети на величину , определить при прокатке

пробной полосы величину (-т )

и подставить полученные значения в зависимость (8), адекватную заявляемой, то получим величину смещения осей рабочих валков етносительно осей опорных валков в направлении входа полосы в клеть, обеспечивающего постоянный контакт подушек рабочего валка со стойками станины, не конкрети.- зируя при этом величину подпора или натяжения полосы и ее массу в межкле- тьевом промежутке. Это позволяет использовать заявляемый способ для клетей непрерывных групп, в том числе и для первых клетей, а также для отдельно стоящих клетей.

Пример. В рабочей клети, имеющей диаметр Don опорного валка

1600 мм и диаметр D рабочего валка 1200 мм перед лрокаткой партии полог из стали марки ЗСП шириной 1500 мм и одинаковой массы, равной 30000 , смещают на величину t 16 мм оси рабочих валков относительно оси опорных валков в направлении выхода полосы из клети. В процессе прокатки

пробной полосы замеряют в функции от времени t усилие P(t) прокатки и суммарное горизонтальное усилие Q..(t) взаимодействия подушек рабочих валков со стойками станин со сто5 роны выхода полосы из клети. Результаты замеров приведены в таблице. Из таблицы следует, что величина

() равна 0,09А и соответству0 ет моменту времени ,1 сек, считая от момента начала роста усилий P(t) и QrCt).

5

Затем определяют величину зависимости

(Г 0,25(0,,+DP) ()„лкг 1

j;

г по

0,25(1600+1200) 0,094-16 49,82Г50 мм

Далее перед прокаткой партии полос

0 смещают оси рабочих валков на величину (/2 50 мм в направлении входа полосы в клеть.

Использование предлагаемого способа настройки рабочих валков обеспечи5 вает, по сравнению с существующими способами, снижение динамических нагрузок в клетях непрерывных групп Ш1фокополосовьгх станов горячей прокатки и повьш ение долговечности эле0 ментов станин и подшипниковых узлов рабочих валков. Использование предложенного способа только для рабочих клетей непрерывной черновой группы стана 2000 горячей прокатки базового

5 объекта, где срок службы подушек и сменных планок станин составляет примерно 1 год, позволит увеличить срок их службы до 5 лет.

Формула изобретения Q Способ настройки приводных рабочих валков в четырехвалковой клети прокатного стана, включающий регулируемое смещение вдоль оси прокатки подушек рабочих валков, оси которых 5 расположены в одной плоскости относительно плоскости, проходящей через оси опорных валков, в направлении входа прокатываемой полосы в клеть пе- .ред прокаткой партии полос одинаковой

массы, геометрических размеров и материала, определяемое на основании результатов замеров двух силовых параметров, одним из которых является усилие прокатки, полученных при прокатке пройной полосы в режимах пред- стоящей прокатки партии полос при произвольной величине смещения плоскости осей рабочих валков в направле- НИИ выхода полосы из клети, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы подшипниковых узлов валков и элементов станины путем снижения динамических нагру- зок в клети, первоначально измеряют величину произвольного смещения плоскости осей рабочих валков, при прокатке пробной полосы в качестве второго силового параметра определя- ют суммарное горизонтальное усилие от взаимодействия подушек рабочих валков с элементами станины со сто- роаы выхода полосы из клети, а величину смещения рабочих валков в направ лении входа полосы в клеть устанавливают по следующей зависимости

де (Ti - смещение осей рабочих валков относительно осей опорных валков в направлении входа прокатываемой полосы в клеть, мм;

Dor/ - диаметр опорного валка, мм;

Dp - диаметр рабочего валка, мм;

t - текущее значение времени процесса прокатки пробной полосы, с;

Qj(t) - суммарное горизонтальное усилие взаимодействия подушек рабочих валков со станиной со стороны выхода полосы из клети в момент времени t, кН;

P(t) - усилие прокатки в момент времени t, кН;

-т-) максимальное отношение . указанных параметров; величина произвольного смещения осей рабочих валков относительно осей опорных валков в направлении выхода прокатываемой полосы из кле4Hft.r

frM itfrnff

leflL lf fJ