Узел валков прокатной клети кварто Советский патент 1991 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве полосового и листового проката с рифленой поверхностью.

Целью изобретения является повышение срока службы валков.

Узел валков прокатной клети кварто содержит опорные и рабочие валки, один из которых рифленый и выполнен сборным, состоящим из оси с расположенными на ней гладкими бандажами и бандажами с винтовыми гребнями. Диаметр гладких бандажей превышает диаметр бандажей с гребнями на 30 - 50% высоты гребней, твердость их составляет 0,7 - 0,9 твердости бочек гладкого и опорного валков. Поверхность бандажей с гребнями выполнена с упрочненным поверхностным слоем, причем толщина упрочненного слоя граней гребней с одним направлением уклона в 1,3 - 1,6 раза превышает толщину упрочненного слоя граней другого направления уклона.

Выполнение гладких бандажей с диаметром на 30 - 50% высоты гребней превышающим диаметр бандажей с гребнями предотвращает контакт гребней с гладким рабочим валком при прокатке тонких рифленых полос, когда для получения требуемой толщины основания валки необходимо сводить в забой. Более низкая твердость гладких бандажей относительно гладкого рабочего и опорного валков способствует повышению срока службы валков, поскольку в процессе прокатки полосы контакт рифленого валка с гладким и опорным валками осуществляется гладкими бандажами, а так

О

4 00

ел

00

ю

как их твердость ниже, то износ контактирующих с ними валков в местах контакта практически отсутствует.

При прокатке полос с рифленой поверхностью в виде пересекающихся шевронных канавок различные нагрузки воспринимают и грани реборд. Грани реборд, первыми вступившие в контакт с мв таллом в очаге деформации, воспринимают нагрузки в 1,3 -1,6 раза больше, чем грани с другим направлением уклона.

Выбор граничных параметров обусловлен следующим. Изготовление гладких бандажей с диаметром, превышающим диаметр бандажей с гребнями менее чем на 30% высоты гребней, нежелательно, поскольку в процессе прокатки гладкие бандажи изнашиваются быстрее по сравнению с рифлеными бандажами, имеющими упрочненный поверхностный слой. Это приводит к тому, что по мере износа гладких бандажей во взаимодействие с опорным валком и гладким рабочим (при отсутствии полосы в очаге деформации) вступают грани рифленых бандажей. В связи с этим увеличивается интенсивность их износа и уменьшается срок службы рифленого валка. Выполнение гладких бандажей с диаметром, превышающим диаметр бандажей с гребням на 50% высоты гребней, не позволяет получать с помощью предлагаемого узла рифленые полосы общей толщиной до 3,5 мм и толщиной основания до 1,8 мм, поскольку зазор между вершинами гребней и гладким валком, который равен сумме разницы радиусов бандажей и пружины клети, более 1,8 мм.

Использование гладких бяндажей с твердостью более 0,9 твердости гладкого рабочего и опорного валков приводит к преждевременному износу последних на участках взаимодействия с гладкими бандажами. Если твердость бандажей менее 0,7 твердости валков, то гладкие бандажи изнашиваются интенсивнее бандажей с гребнями, что приводит к сокращению срока службы рифленого валка вследствие указанных причин.

В процессе прокатки грани гребней, вступающие первыми в контакт с металлом и имеющие одно направление уклона, воспринимают нагрузки в 1,3 - 1,6 раза больше, чем грани с другим направлением уклона, поэтому толщина упрочненного слоя первых граней в 1,3 - 1,6 раза больше толщины аналогичного слоя последних. Если соотношение толщин меньше, то это приводит к уменьшению срока службы рифленого валка за счет более быстрой выработки упрочненного слоя граней, первыми вступающих в контакт с металлом. Выполнять толщины

с большим соотношением нецелесообразно, поскольку раньше вырабатывается упрочненный слой граней с другим направлением уклона.

На фиг.1 изображен предлагаемый узел

валков; на фиг.2 - сечение А - А на фиг. 1,

Узел валков содержит два рабочих валка: рифленый 1 и гладкий 2, а также два опорных валка 3. Рифленый валок выполнен

0 сборным. Он состоит из оси 4 и расположенных на ней гладких бандажей 5 и бандажей 6 с винтовыми гребнями 7. Твердость гладких бандажей составляет 0,7 - 0,9 твердости бочек гладкого рабочего и опорного валков.

5 Диаметр гладких бандажей на 30 - 50% высоты гребней превышает диаметр бандажей с гребнями, Бандажи с гребнями выполнены с упрочненным поверхностным слоем. Толщина упрочненного слоя грани 8 в 1,3 - 1,6

0 раза превышает толщину упрочненного слоя грани 9.

В процессе прокатки в клети ее деформация осуществляется -рабочими валками, которые приводятся во вращение от элект5 родвигателей. Крутящий момент опорным валкам передается рабочими валками через поверхности контакта. У гладкого рабочего валка такой поверхностью является вся поверхность бочки, у рифленого - поверхность

0 гладких бандажей, поскольку их диаметр превышает диаметр бандажей с гребнями. Вследствие этого гребни не контактируют с опорным валком, а при прокатке полос толщиной до 3,5 мм и с гладким рабочим вал5 ком. Вследствие отсутствия контакта повышается срок службы гребней и рабочего гладкого и опорного валков В результате взаимодействия валков на участках контакта они подвергаются износу. Поскольку

0 твердость гладких бандажей ниже твердости бочек контактирующих с ними валков, то в основном износу подвергаются гладкие бандажи, а они проще и дешевле в изготовлении, чем валки Деформация полосы со

5 стороны рифленого валка осуществляется винтовыми гребнями. Грани гребней при этом воспринимают различные по величине нагрузки. Более интенсивные нагрузки испытывают грани, первыми вступающие в

0 контакт с прокатываемой полосой и имеющие одно направление уклона. Этими гранями гребни внедряются в металл и сообщают движение полосе. Наличие на поверхности рифленых бандажей упрочненно5 го слоя и то, что его толщина на вступающих первыми в контакт с металлом гранях превышает толщину упрочненного слоя граней с другим направлением уклона, способствует повышению срока службы рифленого валка.

Предлагаемый узел используется для нанесения на полосу рифления в виде пересекающихся систем параллельных канавок. Как показали данные расчетов для получения на непрерывном штрипсовом стане 300 полос толщиной 2,8 мм с односторонним квадратным рифлением глубиной 1,4 мм, предлагаемый узел валков имеет диаметр бочки опорных валков 480,0 мм, материал - чугун с отбеленным слое, твер- дость HS 67; диаметр бочки гладкого рабочего валка 266,0 мм, длину 500,0 мм, материал - чугун с отбеленным слоем, твердость HS 67; диаметр гладких бандажей рифленого валка 273,1 мм, длину 95 мм, материал сталь 5ХНМ, твердость HRC40; диаметр рифленых бандажей 272,5 мм, длину 168 м, материал - сталь 5ХНМ, твердость HRC65, высоту винтовых гребней 1,7 мм, угол подъема винтовой линии 45е. Один бан- даж выполняется с правым направлением нарезки гребней, другой - с левым. Толщина упрочненного слоя граней, имеющих одно направление уклона, 0,5 - 0,6 мм, граней с другим направлением уклона 0,35 - 0,4 мм.

В результате увеличения срока службы валков сокращается расход валков на производство полосового проката с рифленой поверхностью. Предлагаемый узел валков позволяет снизить себестоимость рифленых полос.

Формула изобретения

1.Узел валков прокатной клети кварто, содержащий опорные и рабочие валки, один из которых имеет гладкие бандажи с винтовыми гребнями, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы валков, гладкие бандажи выполнены с диаметром на 30 - 50% -выше высоты бандажей с гребнями и твердостью, равной 0,7 - 0,9 твердости контактирующих с ними валков.

2.Узел поп.1,отличающийся тем, что бандажи с гребнями выполнены с упрочненным поверхностным слоем их боковых граней, причем толщина упрочненного слоя с одним направлением уклона в 1,3 - 1,6 раза больше толщины упрочненного слоя граней другого направления уклона.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве листового и полосового проката с рифленой поверхностью. Цель - повышение срока службы валков. Узел содержит опорные и рабочие валки, один из которых рифленый и выполнен сборным, состоящим из оси с расположенными на ней гладкими бандажами с винтовыми гребнями. Диаметр гладких бандажей на 30 - 50% высоты гребней превышает диаметр бандажей с гребнями, а твердость их составляет 0,7 - 0,9 твердости бочек гладкого рабочего и опорного валков. Поверхность бандажей с гребнями выполнена с упрочненным поверхностным слоем. Толщина упрочненного слоя гребней с одним направлением уклона в 1,3 - 1,6 раза превышает толщину упрочненного слоя граней другого направления уклона. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

А -А

Фиг. 2.