Валково-опорный узел шестивалковой клети листопрокатного стана Советский патент 1991 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к производству холоднокатаного полосового проката с высокой точностью геометрических размеров, и может быть использовано как на базе действующих шестивалковых клетей, так и на вновк строящихся со специальной конструкцией станины клети.

Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров прокатываемых полос за счет увеличения жесткости клети путем уменьшения расстояния между осями при неизменном диаметре роликов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема известного валково-опорного узла (Р - усилие прокатки, Рм в - межвалковые усилия; р - угол между прямыми, соединяющими центр рабочего валка с центрами контактирующих с ним роликов опорного ряда); на фиг.2 - принципиальная схема

предлагаемого валково-опорного узла (пунктиром показано положение сегментов фиксаторов при перевалке опорных роликов, насаженных на оси); на фиг.З - ось опорных роликов с проточками.

Валково-опорный узел листопрокатной клети включает рабочие валки 1, верхнюю и нижнюю опорные группы, каждая из которых состоит из аналогичных опорных роликов 2, насаженных на две смежные оси 3, расстояние между центрами которых не превышает величину диаметра насаженных на них опорных роликов, с промежуточными опорами 4 этих осей вдоль их длины верхней опорной группы, смонтированными в шахматном порядке относительно промежуточных опор нижней группы (фиг. 1). Каждая ось опорных роликов 5 выполнена с проточками напротив опорных роликов на смежной оси с протяженностью, равной расстоянию

О

ю о о

го

между рядом стоящими промежуточными опорами, причем образующая каждой проточки выполнена дугой окружности с центром, совмещенным с осью смежного опорного ряда и радиусом, не превышающим суммы радиусов ролика и оси, а концевые промежуточные опоры каждой оси снабжены шарнирным соединением 6 с механизмами 7 фиксирования осзй опорных роликов.

Подготовка к работе валково-опорного узла осуществляется следующим образом. Оси опорных роликов 2 с насаженными на них опорными роликами 5 устанавливаются в седла (сегменты) промежуточных опор 4. При этом сегменты механизмов фиксирования находятся в положении, показанном пунктиром на фиг.2. Оси фиксируются в концевых промежуточных опорах с помощью сегментов 6 механизмов фиксирования. После этого в клеть заваливаются рабочие вал ки.

Валково-опорный узел работает следующим образом.

В зазор между рабочими валками 1, по меньшей мере один из которых приводится во вращение под действием передаваемого через шпиндель крутящего момента, задается полоса. При обжатии полосы рабочими валками возникают усилия между рабочим валком и каждым опорным роликом 2. Это усилие от каждого опорного ролика воспринимают оси 3 опорных роликов. Усилие от осей опорных роликов воспринимаются промежуточными опорами 4, расположенными между смежными опорными роликами на каждой оси по ее краям.

Площадь смятия осей опорных роликов предлагаемого узла в контакте с промежуточными опорами по сравнению с известным больше, чем дополнительно снижает напряжение смятия. Это площадь увеличивается за счет того, что длина дуги окружности большего диаметра, опирающейся на одинаковый угол, всегда больше. Дополнительно напряжение смятия снижается также за счет уменьшения угла у(фиг.1 и 2).

Охват осей опорных роликов сегментами их промежуточных опор и сегментами фиксатора должен осуществляться по всей круглой образующей осей. В граничном случае, когда расстояние между центрами опорных роликов близко к сумме радиуса опорного ролика, зазоры между ним и осью смежных опорных роликов, учитывая, что радиус опорных роликов имеет конечную величину, охват сегментами осей будет всегда осуществляться по дуге, опирающейся на угол, больший 180°, что обеспечит фиксацию осей.

При этом глубина каждой проточки по радиусу оси не должна превышать величины радиуса этой оси. В противном случае охват оси сегментами промежуточных опор и сег5 ментами механизмов фиксирования может опираться на дугу менее 180°, что не обеспечивает фиксации оси.

Механизмы фиксирования осей опорных роликов обеспечивают также отсугст0 вне возможного их поворота вокруг продольной оси, так как при этом ось опорных роликов будет касаться поверхности опорных роликов на смежной оси, что недопустимо. Это может быть достигнуто, напри5 мер, выполнением выступа на внутренней поверхности сегмента фиксатора и сосн вет- ствующей впадины на оси опорных роликов. Протяженность проточек на осях опорных роликов, равная расстоянию между ря0 дом стоящими промежуточными опорами, обеспечивает отсутствие касания боковых поверхностей опорных роликов с осями.

Образующая каждой проточки в виде дуги окружности обеспечивает при рав5 ных диаметрах осей опорных роликов, угле р максимальную площадь поперечного сечения оси в плоскости проточки и соответственно максимальную прочность оси на срез.

0 Для ускорения перевалки опорных роликов, учитывая, что они насажены на жестких осях, прогиб которых под тяжестью роликов пренебрежимо мал, фиксирование каждой оси опорных роликов осущестзляет5 ся механизмами фиксирования, расположенными на двух крайних опорах. Сегменты всех промежуточных опор должны обеспечивать свободное перемещение каждой оси с роликами на верхней и нижней опорных0 группах одни навстречу другим. Для этого охват каждой оси опорных роликов ограничен горизонтальной плоскостью, в которой находятся центры опорных роликов и центры шарнирных соединений фиксаторов на

5 концевых опорах.

Пример. Реализация изобретения возможна, например, в условиях реверсивного стана 1680 при реконструкции валкового узла, выполненного в соответствии с

0 базовым объектом в предлагаемый.

Исходные данные по стану 1680: Le И 680 мм - длина бочки валков: Rpa6 300 мм - радиус рабочих валков; Р0си 200 мм - радиус осей опорных роликов; Ron.p 500 мм

5 радиус опорных роликов.

Опорные ролики на смежных осях, т.е. внутри одной опорной группы, смонтированы в шахматном порядке так, что между роликами, установленными на одной оси, образован зазор 1,03-1,1 мм (принимают

1,05 мм) длины бочки расположенного между ними опорного ролика, установленного на другой (смежной с ним) оси 3. Минимально возможный угол р базового валково- опорного узла находят по зависимости

Минимально возможный угол р предлагаемого валково-опорного узла находят по зависимости

/

arcsm

Ron.p + A

Ј (Ron.p Ь Rpa6)

Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к холоднокатаному полосовому прокату с высокой точностью геометрических размеров. Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров полос за счет увеличения жесткости клети путем уменьшения расстояния между осями при неизменном диаметре роликов. Каждая ось опорных роликов выполнена с проточками напротив опорных роликов на параллельной оси с протяженностью, равной расстоянию между рядом стоящими промежуточными опорами. Причем образующая каждой проточки выполнена дугой окружности с центром, совмещенным с осью смежного опорного ряда, и радиусом, не превышающим суммы радиусов ролика и оси, а концевые промежуточные опоры каждой оси снабжены шарнирным механизмом фиксирования осей опорных роликов. 3 ил.

р - 2 arcsin

Ron.p t ROCM Ь А 2 (Ron р + Rp)

где А- минимальный зазор между рабочей поверхностью опорных роликов и осью смежных опорных роликов.

Величину зазора Л между рабочей поверхностью опорного ролика и осью смеж- ных опорных роликов базового узла, обеспечивающую отсутствие их взаимного касания при максимальном биении опорного ролика, равном 0,05 мм, принимают равной 1 мм. Определяют угол .

Диаметр осей опорных роликов предлагаемого узла можно определить из следующих соотношений. Для обеспечения равной прочности на срез площадь опасного сечения осей опорных роликов предлагаемого узла и площадь сечения осей опорных роликов базового узла должны быть равны. Опасным сечением оси опорных роликов предлагаемого узла является сечение в местах проточек (сечение А-А на фиг.З).

Таким образом,

37 , Л Роси

48

где Ооси - диаметр осей опорных роликов предлагаемого узла;

Ьоси - базового,

Преобразуют полученное выражение:

2

D2 Ооси осиг- ,

Ооси

2 Ооси 1.41 Ооси 564 ММ.

Определяют угол (f 36,5°.

При снижении угла с 52° до 36,5° меж- валковые нагрузки Рм.в. (фиг.1 и 2) на каждый опорный ряд (на каждой оси)

снижаются в /п раз, т.е. в 1,057

sin p/2

раз. Соответственно, на ту же величину снижаются при прочих равных условиях упругие деформации валково-опорного узла и соответственно повышается его жесткость. Увеличение жесткости прокатной клети приводит к повышению точности геометрических размеров прокатываемых полос. Формула изобретения Валково-опорный узел шестивалковой клети листопрокатного стана, содержащий рабочие валки, верхнюю и нижнюю группы,

каждая из которых состоит из роликов, насаженных на две параллельные оси на расстоянии, превышающем ширину ролика, при этом оси между роликами и за краями опорного ряда имеют опоры, а ролики в каждои группе и опоры верхней группы относительно опор нижней группы установлены в шахматном порядке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности прокатываемых полос путем уменьшения расстояния между осями при неизменном диаметре роликов, каждая ось выполнена с проточками, имеющими протяженность, равную расстоянию между рядом стоящими опорами и выполненными в сечении с профилем дуги окружности с центром на смежной оси и радиусом, равным сумме радиусов ролика и оси, а крайние опоры каждой оси снабжены механизмами фиксирования положения осей.

Фиг.%

TW