Прокатный валок Советский патент 1980 года по МПК B21B27/02 

(54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструк ции бандажированных прокатных валков преимущественно опорных. Известен прокатный валок, содержа щий ось и соединенный с ней посредством натяга бандаж, н-а посадочных поверхностях которых выполнены ступени ti3. Такой валок позволяет устранить сползание бандажа, однако не предотвращает проскальзования крнцов бандажа, не обеспечивает требуемой жест кости. Скольжение концов бандажа свя зано с тем, что при приложении к вал ку рабочей нагрузки касательные напряжения распределяются по посадочной поверхности неравномерно, наибол ших значений величина касательных на пряжений достигает у торцов бандажа и снижается до нуля в центре посадоч ной поверхности. Если величина касательных напряжений у торцов превышает усилия трения, действующие в посадке, то происходит скольжение концов бандажа относительно оси. Проскальзование бандг1жа при изгибе происходит со стороны растянутой части бандажа, поэтому форма посадочной поверхности должна обеспечить перецачу усилия с оси на бандаж на растянутой стороне валка, при этом не должно быть зазора между стыковыми поверхностями. Целью изобретения является повышение жесткости и надежности соединения бандажа с осью. Это достигается тем, что ступени выполнены не менее, чем на двух участках каждой посадочной поверхности оси и бандажа, и расположены у их краев, причем длина каждого ступенчатого участка находится в пределах 0,150,25 длины бандгика, а расстояние L1 между ступенями посадочных поверхностей бандажа и оси равно 2006cft4LI 20000cf{, величины осевого натяга а , На фиг, 1 изображен валок с двумя ступенями на посадочной поверхности , На фиг. 2 - то же с несколькими ступенями, выполненными на участках с обеих сторон; на фиг. 3 - валок с несколькими ступенями на участке с одной стороны и одной увеличенной ступенью с другой стороны. Прокатный валок состоит из оси 1 бандажа 2, на посадочных поверхностях которых выполнены ступени 3, расположенные не менее, чем на двух участкак айв, не превышающих 0,25 длины L бандажа каждый. Расстояние с от края посадочной поверхности до ближайшей ступени не превышает 0,1 длины банда:жа, при этом расстояние между ступенями посадочной поверхности бандажа л еньше соответствующих расстояний между ступенями посадочной поверхности оси. Валок, изображённый на ,фиг. 2, позволяет выдерживать большие изгибающие нагрузки при работе валка, так как суммарная площади торцовых поверхностей уступов 1У1ожет быть существенно увеличена по сравнению с конструкцией, изображенной на фиг. 1, но трудоемкость изготовления такой конструкции существенно выше.

На фиг. 3 изображен валок, позвоЛЙЙ1ЦИЙ воспринимать большие изгибающие нагрузки по сравнению с валком, показанном на фиг. 1, но менее трудоемок в изготовлении по сравнению с валком, Приведенном на фиг. .2. Следует отметить, что концентрация напряжений в основании увеличенной ступени несколько больше, чем в конструкции с большим числом более мелких ступеней. Исследованием установлено, что наиболее рационально выполнять ступени на участках длиной в пределе- 0,15-0,25 L в непосредственной близости от торца бандажа. Наличие ступеней на центральной части бандажа-длиной 0,5 L практически не сказывается на жесткости конструкции Выполнение длины ступенчатого участка менее 0,15 L приводит к резкому снижению жесткости конструкции.

Установлено, что для предотвращения проскальзывания торцовых частей бандажа ближайшие от торцов ступени необходимо располагать на расстоянии, не превышающем 0,1 L бандажа.

---При большем расстоянии от торца

до первой ступени, чем 0,1 L, в случаё больших нагрузок происходит проскальзывание торцов бандажа.

Сборка валка осуществляется путем посадки нагретого бандажа на охлажденную ось. При этом за счет разности температур достигается увеличение диаметра выступов на бандаже на вели-чину, превышающую высоту выступов оси.

Работает валок следующим образом. В процессе прокатки валок, подвергается изгибу, при этом на растянутой J стороне валка выступы, имеющиеся на оси, упираются в выступы бандажа и препятствуют его проскальзыванию. На сжа;той стороне проскальзывания не наблюдается из-за действия сил трения.

Q Бандажи изготовляют из стали 9ХФ и 75X2 ГНМФ, а оси из стали 25ХЗНМФА и стали 45.

При изготовлении валка Ф270 мм с длиной бандажа 450 мм крайние уступы выполняют на расстоянии 25 мм

5 от торца и имеют высоту 0,15 мм. Радиальный натяг при диаметре посадочной поверхности 200 мм составляет

0,20 мм, осевой натяг на дли.не 400 мм равен 0,1 мм, т.е. сЯ 0,00025 L.

0 Перед посадкой бандаж нагревают до 400°С. Данная конструкция прокатного валка позволяет получить надежное соединение бандажа с осью.

Формула изобретения

Прокатный валок, содержащий ось и соединенный с ней посредством натяга бандаж, на посадочных поверхностях которых выполнены ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости и надежности соединения бандажа с осью, ступени выполнены не менее, чем на двух участках каждой посадочной поверхности оси и бандажа, и расположены у их краев причем длина каждого ступенчатого участка находится в пределах 0,15-0,25 длины бандажа, а расстяние; Li между ступенями посадочных поверхностей бандажа и оси равно 2000dliLi 20000ifi величины осевого натяга (fl ,

45 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

с

т

. X

W///////////,

Ш ///97/

У1

//////////.

фие.З