Способ прокатки профилей Советский патент 1988 года по МПК B21H8/00 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при продольной прокатке профилей, преимущественно периодического сечения, в закрытом калибре, ограниченном горизонтальными валками и двумя плоскими боковыми элементами.

Цель изобретения - сокращение расхода валков и плоских элементов путем снижения их износа.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что усилие прижатия боковых элементов к торцам валков изменяют в интервале от нуля до величины, превышающей усилие (полное давление) металла на боковые элементы, пропорционально изменению энергоси- ловых параметров процесса прокатки (усилия или момента прокатки, нагрузки на двигатель и др.). Это соответствует тому, что усилие прижатия боковых элементов изменяют прямо пропорционально изменен1то бокового yci-t- ЛИЯ со стороны десЬормируемого металла, косвенно оценивая последнее по энергосиловым параметрам процесса и обеспечивая некоторое превышение усилия прижатия над боковым усилием от металла. Причем при отсутствии металла между валками, когда усилие прокатки Р и боковое усилие от металла Р, равны нулю, усилие прижатия боковых элементов к торцам валков Q отсутствует.

При цодаче заготовки в валки и за- полнении металлом очага деформации увеличивается Р и прямо пропорцио-

Zi

налыю ему увеличивают Q, что обеспечивается, например, системой автоматического регулирования прижатия боковых элементов по возмущению от нагрузки на двигатель прокатного стана или от усилия прокатки Q, измеренного месдозой.

Боковое усилие от металла можно определить из выражения

(1)

FS р -

а

где PIV - среднее контактное давление металла на боковые элементы площадь контакта металла с боковым элементом. При этом Р связано со средним контактным давлением металла на валок PI соотношением

PJ РЬ - К,

(2)

2

К - напряжение пластического

сдвига металла.

Усилие прокатки Р можно определить, зная площадь контакта металла с валком FO

5

0

5

0

5

0

5

0

5

-РБ-(3)

Из выражений (1) - (3) легко по-- лучить соотношение между боковым Р,. и вертикальным Р усилиями °

-Ei- . -PJi-.f - -L- (Л) PZ. Fg г.

PS. где n 2 - коэффициент подпора.

Замеренные экспериментально усилия на стане 330 дают приближенное соотношение 0,05-0,5. При этом усилие прижима Q можно определить, как

Q пР,

где п - коэффициент запаса усилия

прижатия (экспериментальные исследования показывают,что достаточно иметь п 1,1 - 1,5).

Таким образом, Ц - переменная управляемая величина, которая в каждый момент времени принимает рациональное значение и тем самым обеспечивает :

обязательное превышение усилия прижатия Q над боковым усилием от металла PIJ,(Q PU), что гарантирует отсутствие микрозазоров между поверхностями инструмента и получе1ше качественного профиля (в отличие от известного способа, где, например, уменьшение температуры заготовки могло привести к увеличению Рп и превышению его над Q, вследствие чего ухудшилось бы качество профиля);

минимальную работу сил трения на соприкасающихся поверхностях боковых элементов и торцов валков и сущест снижение их износа за счет отсутствия усилия прижима в паузах между прокатками (время пауз обычно существенно выше машинного времени прокатки), а также обеспечения в каж дьй момент времени минимально необходимой величины Q.

Пример. На стане 330 осуществляют продольную прокатку (в закрытом калибре) полосы периодического профиля типа заготовки турбинной лопатки. Стан содержит два горизонтальных валка со средним диаметром

330 MM и шириной рабочего участка 30 мм и два плоских элемента в виде колец толщиной 30 мм, наружным диа метром 500 мм и внутренним 350 мм, которые прижаты к торцам валков двумя вертикальными роликами. Один из роликов установлен неподвижно, а другой смонтирован на одноплечем ры чаге (рычаг рода), точка опоры которого установлена неподвижно, а свободньш конец выведен за пределы прокатнор клети и связан со штоком гидроцилиндра систекы автоматическо го регулирования усилия прижима роли ков к кольцам. Система автоматичест кого регулирования является типовой аналогичной системам автоматического регулирования предварительного напряжения прокатной клети с регулируе мой нагрузкой.

Регулирование усилия, прилагаемого к плечу рычага, путем изменения давления жидкости в гидроцилиндре осуществляется с.помощью управляюще- го сервомеханизма по сигналу, посту- пающему от месдозы (датчик усилия прокатки).

Усилия прокатки Р изменяют в игг- тервале 700-1000 кН (Р 70-100 тс) а боковое усилие Р„ на кольца со стороны металла - в интервале 120- 180 кН (Ри 12--18 тс). Пропорционально изменению усилия прокатки изменяют давление в гидросистеме, обеспечивая изменения усилия Q прижима ролика к кольцу в интервале J50- 220 кН (Q 15-22 тс) и сбрасывая его до нуля при отсутствии металла в валках.

Использование предложенного способа позволяет полностью исключить затекание металла в зазоры между валками и кольцами и тем самым существенно повысить качество прокатываемого профиля, а также значительно сократить износ колец и валков, повысив срок их службы в 3-4 раза.

Формула изобретения

Способ прокатки профилей преимущественно периодического сечения, включающий деформацию металла в закрытом калибре, образованном двумя горизонтальными валками и двумя плоскими боковыми элементами, прижатыми к торцам горизонтальных валков внешним усилием в горизонтальном направлении, отличающийся тем что, с целью сокращения расхода валков и плоских элементов путем снижения их износа, усилие прижатия боковых элементов изменяют прямо пропорционально величине одного из энерго- силовых параметров прокатки.

Изобретение относится к прокат ному производству и может быть использовано при прокптке преимущественно периодического сечения в закрытом калибре, ограниченном горизон тальж 1ми валками и двумя плоскими бо- KOBbiNw элементами, Пелью изобретения является сокращение расхода валков и плоских элементов путем уменьшения их износа. В процессе прокатки поджимают боковые элементы к торцам валков с усилием, необходи1 1м и доста- точным для обеспечения их постоянного контакта с торцами горизонтальных валков. При этом регулируют усилие поджатия прямо пропорционально боковому давлению металла на плоские элементы с некоторым превышением этого давления. Для косвенного определения величины этого давления используется замер энергосиловых параметров прокатки, например усилия прокатки или момента прокатки. Снижение усилия прижатия боковых элементов до минимально необходимого при данном положении валков Существенно уменьшает износ их торцовых поверхностей и боковых элементов. « (Л