Ролик пічного рольганга

Реферат: Ролик пічного рольганга містить порожнисту сталеву вісь із радіальними вентиляційними отворами, розташованими по гвинтовій лінії, й поздовжніми ребрами жорсткості на її внутрішній поверхні, і складену бочку, що набрана із зовнішніх кільцевих втулок з поздовжніми пазами на внутрішній поверхні, які в з'єднанні із зовнішньою поверхнею й радіальними отворами порожнистої осі утворюють поздовжні осьові вентиляційні канали. Порожниста зварна вісь виконана зі складених модулів по довжині. Всі складені модулі з торців обладнані дисковими ребрами, циліндричні поверхні яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів. Товщина дискових ребер із циліндричною поверхнею, що охоплює, дорівнює товщині поздовжніх ребер жорсткості. Товщина дискових ребер з охоплюваною циліндричною поверхнею дорівнює подвійній товщині поздовжніх ребер жорсткості. UA 100323 U (54) РОЛИК ПІЧНОГО РОЛЬГАНГА UA 100323 U UA 100323 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі металургійного машинобудування, а саме до нагрівальних (термічних) печей. Відомим аналогом є ролик пічного рольганга [патент UA 12592], що містить порожнисту сталеву вісь, насаджену на кінцеві цапфи, і складену бочку, що набирається із зовнішніх кільцевих втулок з поздовжніми виступами на внутрішній поверхні. Зовнішні кільцеві втулки з'єднані безпосередньо з порожнистою сталевою віссю за допомогою центрувальних поясків, які виконані на поздовжніх виступах з боку кожного торця зовнішніх втулок, причому в кінцевих зовнішніх втулках виконані отвори для розміщення елементів, що фіксують втулки відносно кінцевих цапф. На ділянці з'єднання порожнистої сталевої осі і цапфи виконані вентиляційні отвори. Основним недолік аналога те, що вісь ролика виконана з конструкційних марок сталей, що не забезпечує тривалу роботу ролика при температурах печі в межах 850-900 °C. Найближчим аналогом до корисної моделі є ролик пічного рольганга [UA 87471], який містить пустотілу сталеву зварну вісь із жароміцної сталі із внутрішніми поздовжніми ребрами жорсткості з рівним опором вигину по довжині. Вісь торцевими поверхнями насаджена на привідну й непривідну цапфи, у яких виконані горизонтальні вентиляційні канали з розтрубами спрямованими убік непривідної осі. Бочка ролика виконана складеною із зовнішніх торцевих втулок з поздовжніми пазами, які в з'єднанні із зовнішньою поверхнею й радіальними каналами порожнистої осі утворюють вентиляційні канали. Технічне рішення забезпечує незалежну роботу деталей складеної бочки й осі, а також експлуатаційна температуру підвищується до 850-900 °C. Проте в технічному рішенні, вибраному за прототип, є недоліки. При транспортуванні нагрітих до температури прокатки слябів, а також в умовах нагрівальних печей станів гарячої прокатки температура в пічному просторі становить 11501280 °C. При цьому температура поверхні складеної бочки підвищується до температури нагрітих слябів, а температура деталей осі до 750-850 °C. При такій температурі осі жароміцна сталь знижує допустимі напруження на вигин до 300-350 МПа. Ситуацію збільшує нерівномірне нагрівання деталей ролика в поперечному перерізі при зупинці обертання ролика, що збільшує прогин осі й бочки й знижує працездатність пічного ролика. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення довговічності й надійності роботи пічних роликів, шляхом зменшення деформації пічних роликів за рахунок збільшення поперечної й поздовжньої жорсткості осі ролика. Поставлена задача вирішується тим, що ролик пічного рольганга містить порожнисту сталеву вісь із радіальними вентиляційними отворами, розташованими по гвинтовій лінії, й поздовжніми ребрами жорсткості на її внутрішній поверхні, і складену бочку, що набрана із зовнішніх кільцевих втулок з поздовжніми пазами на внутрішній поверхні, які в з'єднанні із зовнішньою поверхнею й радіальними отворами порожнистої осі утворюють поздовжні осьові вентиляційні канали, згідно з корисною моделлю, порожниста зварна вісь виконана зі складених модулів по довжині, при цьому всі складені модулі з торців обладнані дисковими ребрами, циліндричні поверхні яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів, крім того, товщина дискових ребер із циліндричною поверхнею, що охоплює, дорівнює товщині поздовжніх ребер жорсткості, а товщина дискових ребер з охоплюваною циліндричною поверхнею дорівнює подвійній товщині поздовжніх ребер жорсткості. У результаті порівняльного аналізу корисної моделі із найближчим аналогом встановлено, що вони мають наступні загальні ознаки: - порожниста сталева вісь із радіальними вентиляційними отворами розташованими по гвинтовій лінії й поздовжніми ребрами жорсткості на її внутрішній поверхні; - складена бочка, що набрана із зовнішніх кільцевих втулок з поздовжніми пазами на внутрішній поверхні, які в з'єднанні із зовнішньою поверхнею й радіальними отворами порожнистої осі утворюють поздовжні осьові вентиляційні канали; а також відмітні ознаки: - виконання порожнистої зварної осі зі складених модулів по довжині; - всі складені модулі з торців обладнані дисковими ребрами, циліндричні поверхні яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів; - товщина дискових ребер із циліндричною поверхнею, що охоплює, дорівнює товщині поздовжніх ребер жорсткості; - товщина дискових ребер з охоплюваною циліндричною поверхнею дорівнює подвійній товщині поздовжніх ребер жорсткості. Таким чином, корисна модель має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей, а також нове розміщення їх відносно один одного. 1 UA 100323 U 5 10 15 20 25 30 Завдяки тому, що порожниста зварна вісь виконана зі складених модулів по довжині, при цьому всі складені модулі з торців обладнані дисковими ребрами, циліндричні поверхні яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів, крім того, товщина дискових ребер із циліндричною поверхнею, що охоплює, дорівнює товщині поздовжніх ребер жорсткості, а товщина дискових ребер з охоплюваною циліндричною поверхнею дорівнює подвійній товщині поздовжніх ребер жорсткості, стало можливим зменшити згинальні напруги на зовнішній поверхні осі, а також стало можливим збільшити локальний момент опору вигину й площу поперечного перерізу суміжних торців дискових ребер, яка сприймає сили, що перерізують. Регламентування товщини дискових ребер спрямоване на забезпечення оптимальної жорсткості поверхонь примикання модулів осі та всієї осі в цілому. По корисній моделі виконаний технічний проект пічних роликів рольганга з тепловим екраном стана 1700 гарячої прокатки. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображене: фіг. 1 - ролик пічного рольганга; фіг. 2 - вид А на фіг. 1. Ролик пічного рольганга (фіг. 1-2) містить порожнисту зварену вісь 1 з радіальними вентиляційними отворами 2, розташованими по гвинтовій лінії й поздовжніми ребрами 3 жорсткості на внутрішній поверхні 4 осі з рівним опором вигину по всій їх довжині. Внутрішні поверхні 4 осі посаджені на привідну 5 і непривідну цапфи 6 з горизонтальними вентиляційними каналами 7 з розтрубами 8 з боку непривідної цапфи. Складена бочка 9 містить кільцеві втулки 10 з поздовжніми пазами 11, які разом з віссю 1 утворюють вентиляційні канали 12. Порожниста зварна вісь 1 складається з модулів 13 по довжині, при цьому складені модулі з торців постачені дисковими ребрами 14 і 15, циліндричні поверхні 16 і 17 яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів. Товщина дискових ребер 14 із циліндричною поверхнею 16, що охоплює, дорівнює товщині у поздовжніх ребер 3 жорсткості (наприклад розмір t). Товщина дискових ребер 15 з охоплюваною циліндричною поверхнею 17 дорівнює подвійній товщині у поздовжніх ребер 3 жорсткості осі (2 t) (фіг. 2). Таким чином, використання конструкції пічних роликів відповідно до формули корисної моделі, забезпечить збільшення довговічності й надійності їх роботи, завдяки зменшення деформації пічних роликів за рахунок підвищення в конструкції ролика жорсткості його складових частин. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 Ролик пічного рольганга, що містить порожнисту сталеву вісь із радіальними вентиляційними отворами, розташованими по гвинтовій лінії, й поздовжніми ребрами жорсткості на її внутрішній поверхні, і складену бочку, що набрана із зовнішніх кільцевих втулок з поздовжніми пазами на внутрішній поверхні, які в з'єднанні із зовнішньою поверхнею й радіальними отворами порожнистої осі утворюють поздовжні осьові вентиляційні канали, який відрізняється тим, що порожниста зварна вісь виконана зі складених модулів по довжині, при цьому всі складені модулі з торців обладнані дисковими ребрами, циліндричні поверхні яких виконані з можливістю взаємного центрування суміжних модулів, крім того, товщина дискових ребер із циліндричною поверхнею, що охоплює, дорівнює товщині поздовжніх ребер жорсткості, а товщина дискових ребер з охоплюваною циліндричною поверхнею дорівнює подвійній товщині поздовжніх ребер жорсткості. 2 UA 100323 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3