Валковий вузол прокатної кліті листового стана

Валковий вузол прокатної кліті листового стана, що включає робочі і опорні валки, бочки яких виконані з чергуванням різновисоких і різноспрямованих ділянок, утвореними виступами і западинами, розташованими під кутом 10... 56° до вертикальної осі валків, який відрізняється тим, що западини виконані з глибиною R / R  0,00025...0,00033, із кроком западин t / R  0,09...0,15 ( R - радіус валка; R - глибина западини на радіус; t - крок западин; L - довжина бочки валка). (19) (21) u201102034 (22) 21.02.2011 (24) 12.09.2011 (46) 12.09.2011, Бюл.№ 17, 2011 р. (72) НІКОЛАЄВ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, НІКОЛЕНКО АНДРІЙ ГЕОРГІЙОВИЧ, МАЦКО СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ВАСИЛЬЄВ ОЛЕКСАНДР ГЕННАДІЙОВИЧ, РУДЕНКО ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, КАСЬЯН СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ВАСИЛЬЄВ АНДРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) НІКОЛАЄВ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, НІКОЛЕНКО АНДРІЙ ГЕОРГІЙОВИЧ, МАЦКО СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ВАСИЛЬЄВ ОЛЕКСАНДР ГЕННАДІЙОВИЧ, РУДЕНКО ВОЛОДИМИР ВІКТО 3 спеціального рельєфу, забезпечується поліпшення умов їхнього охолодження і центрування робочих валків щодо осі прокатної кліті, підвищення зносостійкості валків і зниження руйнування підшипників. Для вирішення поставленої задачі у валковому вузлі прокатної кліті листового стана, що включає робочі і опорні валки, бочки яких виконані з чергуванням різновисоких і різноспрямованих ділянок, утвореними виступами і западинами, розташованими під кутом 10...56 град, до вертикальної осі валків і при цьому западини виконані з глибиною R / R  0,00025...0,00033 із кроком западин t / L  0,09...,15 ( R - радіус валка; R - глибина западини на радіус; t - крок западин; L довжина бочки валка). На кресленні представлено валковий вузол, що включає опорний валок 1 із западинами (врізами) 2, виготовленими по гвинтових лініях із протилежним напрямком, шийку 3 опорного валка, робочий валок 4 із шийками 5 і штабу 6. Гвинтові западини виготовляються на вальцешліфувальному верстаті після чистового проходу шліфувальним кругом з режимом шліфування відповідно до технологічної інструкції: Швидкість обертання валка (nB ) , об/хв 20...60; Швидкість обертання шліфувального круга (nK ) об/хв - 600...800; Подовжня швидкість переміщення круга ( VK ) , мм/хв - 1200; Навантаження на двигун шліфувального круга (I) , А - 30....40. При такому режимі шліфувального кола одержують шліфовану (гладку) поверхню опорного валка. Наступні два проходи шліфувального круга для виготовлення гвинтових западин із глибиною R / R , кроком t / L і протилежним напрямком виготовляють по наступному режиму для оптимальних значень R / R і t / L : Швидкість обертання валка (nB ) , об/хв - 4...5; Швидкість обертання шліфувального круга (nK ) , об/хв 600...800; Подовжня швидкість переміщення круга ( VK ) , мм/хв - 1000... 1100; Навантаження на двигун шліфувального круга (I) , А - 120...170. При шліфуванні по цьому режиму в першому проході виготовляють по гвинтовій лінії западину, ширина якої дорівнює ширині шліфувального круга. При зворотному ході круга також виготовляють западину по гвинтовій лінії з тим же режимом обробки, що й у першому проході. Такий спосіб обробки забезпечує одержання рельєфу валка, показаного на кресленні (показано верхній валковий вузол, цілком аналогічний нижньому валковому вузлу з робочим і опорним валками). Валковий вузол працює таким чином. При прокатуванні штаби 6 на валок давить сила Р, у результаті дії якої відбувається пружне сплющування робочого і опорного валків на ділянках контакту І. На ділянках 2, де немає безпосереднього міжвалкового контакту, поверхневий шар робочого валка 62724 4 заповнює (удавлюється) в зазор R . При такій взаємодії валків контакт по довжині валків із прямолінійного при гладких валках перетворюється в криволінійний (рельєфний) з ділянками сп  0 на ділянці 2 і сп  0 на ділянці 1. Поверхневий шар робочого валка, що заповнив западини опорного валка, створює додаткові перешкоди осьовому переміщенню робочого валка і, разом з цим, знижує випадки руйнування підшипників. При прокатуванні штаб валки інтенсивно охолоджують водою. У даній конструкції валкового вузла охолоджувач захоплюється гвинтовими поверхнями западин валків, що обертаються, здійснюючи при цьому додаткове охолодження ділянок 1 міжвалкового контакту на всій довжині окружності валка. Поліпшується також охолодження робочих валків і, унаслідок цього, знижується знос їхніх поверхонь. Параметри рельєфу валків установлені на підставі дослідів у клітях 3-6 неперервного широкоштабового стана гарячої прокатки (ШСГП 1680). Граничні мінімальні значення параметрів R / R і t / L установлені з наступних положень. Мінімальне значення параметра R обумовлене тим, що для забезпечення вільного проходу охолоджувача в каналах 2 величина R повинна бути більше пружного сплющування валків, тобто R  сп (R  0,1мм) . При радіусі валків R=600мм граничне мінімальне відношення R / R  0,1600  0,00016. Отже, глибина западин рельєфу валка повинна бути R  0,1мм . Дослідами встановлено, що максимальний знос опорних валків у процесі їхньої роботи в зазначених клітях на радіус складає нз  0б05...0б1мм . Відповідно до цього, для забезпечення інтенсивного охолодження валків протягом їхньої експлуатації між перевалками, необхідно мати R  нз , тобто R  0,05  0,1мм (чи R / R  0,00008...0,00016). З урахуванням сплющивания і зносу валка сумарна раціональна величина R  0,15  0,2 , а щодо радіуса валка складе R / R  0,00025...0,00033 . Мінімальні значення кроку t западин обумовлені шириною круга і необхідно мати t   (де  ширина шліфувального круга). При t   на поверхні валка будуть відсутні виступи І і твірна бочки валка по всій довжині буде мати гладку поверхню. Оскільки ширина шліфувального круга дорівнює і   60...100мм , то необхідно  / Д  60...100/ 1680  0,036...0,060 мати t / L  0,060 . При збільшенні t / L зменшується кількість западин на поверхні валка і збільшується ширина виступів валка. Це погіршує умови охолодження валків на ділянках І контакту. Мінімальні значення t обумовлені також одержуваною шириною виступів. Наприклад, при t /  і   80мм ширина виступів буде дорівнювати b  (t / )      96  80  16мм . При такій ширині 5 виступів І (t / L  0,059) на міжвалковому контакті будуть виникати пружні деформації, що перевищують значення сп  0,1мм , при яких можливо повне перекриття западин 2, тобто сп  R , і відсутність інтенсивного охолодження валків. З урахуванням сказаного як мінімальне раціональне відношення t / L необхідно прийняти t / L  0,09 (L  1680мм, t  50мм) , що забезпечить інтенсивне охолодження валків при допустимому пружному сплющуванні валків (сп  0,1мм) . Максимальне раціональне відношення t / L обумовлює достатня кількість западин на поверхні валка. Так, при L  1680мм і t  150мм кількість повних западин дорівнює n  L / t  1680/ 150  11, а у випадку t  400мм (t / L  0,24) число западин дорівнює n  4 . При такій кількості западин не забезпечується інтенсивне охолодження валків (міжвалкових контактів) і не забезпечується зменшення зносу валків. Тому раціональним максимальним значенням t / L необхідно прийняти t / L  0,15 , що забезпечить інтенсивне охолодження валків і незначний їхній знос. Таким чином, оптимальним параметром t / L буде t / L  0,09...0,15 . Оскільки оптимальні параметри R / R і t / L обґрунтовані, приведеними вище даними, то промислові іспити на ШСГП 1680 виконані в клітях 3-6 Комп’ютерна верстка А. Рябко 62724 6 при використанні опорних валків з рельєфом поверхні при і R / R  0,00025...0,00033 t / L  0,09...15 . Опорні валки мають діаметр валків Dоп  1200...1540мм , Dp  585...610мм . а Довжина робочі бочок валки валків Д  1680мм . При зазначених значеннях виготовляли валки з R  0,15...0,20 мм і t / L  150...,250 . Валкові вузли працювали протягом дев'яти місяців, а ефективність їхньої експлуатації оцінювали по статистичним даним обсягу прокату і знімання зношеного шару валків при перешліфовках. На підставі обробки статистичних даних при використанні корисної моделі в порівнянні із серійними умовами отримані наступні зміни: збільшення стійкості опорних валків, Dоп / nB  0,3...14 раз ; збіль, шення стійкості робочих валків, Dр / nB  12...1 4 раз . , , Стійкість валків оцінювали параметром D / nB , де D - сумарне зменшення діаметрів валків у результаті перешліфовок; nB - число перешліфовок. Таким чином, валковий вузол прокатної кліті, що пропонується забезпечує збільшення стійкості опорних і робочих валків. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601