Прокатна кліть

Реферат: Прокатна кліть включає опорні та робочі валки з подушками і підшипниками кочення. Шийки робочого валка виконують з більшим діаметром з боку бочки валка (з прямим конусом поверхні контакту), шийки опорного валка виконують з меншим діаметром з боку бочки валка (із зворотним конусом поверхні контакту). Різниця діаметрів по довжині шийки дорівнює двом прогинам валка по осі відносно кінців його шийок. UA 108968 U (12) UA 108968 U UA 108968 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до прокатного виробництва, зокрема до конструкції валків для гарячої і холодної прокатки штаб. Корисна модель призначена для поліпшення умов експлуатації підшипників прокатних валків і зниження їх витрати. Відома прокатна кліть, що включає опорні валки з конічними шийками зі зменшенням діаметра до торця шийки (з прямим конусом), які працюють в парі з підшипниками рідинного тертя (ПРТ), і робочі валки з циліндричними шийками, що працюють в парі з підшипниками кочення. (Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатних станов - М.: Металлургия, 1969. - С. 136, рис. 63, с. 137, рис. 64). Недоліком комплекту конічна шийка - ПРТ на опорних валках є складність виготовлення монтажу і ремонту підшипникового вузла. Особливо якщо це стосується робочих валків, заміну яких виконують через кожні 8-24 години. Недоліком комплекту циліндрична шийка - роликовий підшипник кочення (працюють із зазором між їх поверхнями =0,2-0,3 мм) на робочих валках є перекіс шийки відносно підшипника внаслідок вигину робочого валка при прокатуванні і часте руйнування підшипників кочення. Як прототип прийнята прокатна кліть, що включає опорні та робочі прокатні валки з циліндричними опорними шийками, які встановлюють у подушки з підшипниками кочення (зазвичай чотирирядні) (Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатних станов - М .: Металлургия , 1969. - С. 138, рис. 65, с. 137, рис. 64). Зазори =0,2-0,4 мм на діаметр між шийкою і підшипником забезпечують вільний монтаж і демонтаж подушок валків з підшипниками з циліндричними шийками прокатних валків під час їх зміни. Недоліком такого комплекту циліндрична шийка - роликовий підшипник кочення на опорних і робочих валках є перекіс шийки відносно підшипника внаслідок вигину валка при прокатуванні і часте руйнування підшипників кочення. При цьому виникає нерівномірний розподіл погонної сили, коли при вигині валка його шийка спирається на перший і четвертий ряди, а другий і третій ряди підшипника не сприймають навантаження. Тобто все навантаження сприймають два крайніх ряди підшипників. В основу корисної моделі поставлена задача створення такої прокатної кліті, в якій забезпечується зменшення виходу з ладу підшипників кочення опорних і робочих валків. Поставлена задача вирішується тим, що включає опорні та робочі валки з подушками і підшипниками кочення, згідно з корисною моделлю, шийки робочого валка виконують з більшим діаметром з боку бочки валка (з прямим конусом поверхні контакту), шийки опорного валка виконують з меншим діаметром з боку бочки валка (із зворотним конусом поверхні контакту), а різниця діаметрів по довжині шийки дорівнює двом прогинам валка по осі відносно кінців його шийок. На фіг. 1, 2 представлені опорний валок 1 із шийкою 2, з різницею діаметрів по довжині шийки, що утворює зворотний конус, подушку 3 валка з встановленими в ній підшипниками кочення 4. Шийки опорного валка сприймають силу прокатки штаби. Для верхнього валка навантаження сприймається верхньою поверхнею шийки. Внутрішній діаметр кільця підшипника кочення валка має постійний розмір по довжині шийки  ш , а діаметр шийки зменшується від d до d (d >d ), утворюючи зворотний конус (тобто 1 2 1 2 діаметр на кінці шийки більше діаметра біля торця бочки). Для стикання з підшипником по всій довжині шийки валка, тобто для рівномірного навантаження усіх рядів підшипника при вигині опорного валка, параметр (d 1-d2 )/2 повинен бути рівний величині прогину W ш - валка на ділянці довжини шийки валка  ш . Тобто W Ш=(d1-d2)/2, (1) де d1 і d2 - діаметри шийки валка на кінці і з боку торця бочки. 2 W Ш=W ОП[(1+2  ш /L) -1], (2) де W ОП - прогин опорного валка відносно довжини його бочки; L - довжина бочки валка. Прогин валка визначається експериментально або теоретично за відомими формулами. Так, наприклад, для кліті № 9 широкоштабового стана гарячої прокатки (ШСГП) 1680, L=1680 мм,  ш =650 мм, В=1250 мм, сила прокатки Р=10 МН, прогин опорного валка дорівнює W ОП=0,056 мм (Николаев В.А., Путноки А.Ю. Прокатка широкополосной стали. - К.: Освита Украины, 2009. - С. 61) параметр W Ш з формули (2) дорівнює W Ш=0,056(3,05-1,0)0,115 мм. Таким чином, відповідно до виразу (1) різниця діаметрів шийки опорного валка повинна дорівнювати (d1-d2)=2W Ш; (d1-d2)=0,23 мм. 1 UA 108968 U 5 10 Робочий валок (наприклад, верхній) сприймає силу прокатки, але його шийки (нижні поверхні) сприймають навантаження від врівноважуючих пристроїв або від пристроїв противигину робочого валка. Для стикання з підшипником по всій довжині шийки валка, тобто для рівномірного навантаження всіх рядів підшипника при вигині робочого валка параметр (d2d1)/2 повинен бути рівний величині прогину W Ш - вaлкa, на ділянці довжини шийки валка Іш. У цьому випадку, як випливає із фіг. 2, для створення контакту по всій довжині шийки необхідно виготовити шийку з більшим діаметром з боку торця бочки валка. Тобто забезпечити співвідношення d2>d1 (прямий конус поверхні) і рівність 2W Ш = (d2-d1). (3) Визначення параметра W Ш для робочого валка конкретного стана виконуємо таким чином з використанням формули W Ш=W Р[(1+2  ш //L) -1], (4) де W Р - прогин робочого валка відносно довжини його бочки; L - довжина бочки валка. Так, наприклад, для кліті № 9 широкоштабового стана гарячої прокатки (ШСГП) L=1680 мм, 2 15 20 25 В=1250 мм,  ш =360 мм, Р=10 МН, прогин робочого валка дорівнює W P=0,047 мм (Николаев В.А., Путноки А.Ю. Прокатка широкополосной стали. - К.: Освита Украины, 2009, с. 61) параметр W Ш з формули (4) дорівнює W Ш=0,047 (2,05-1)0,05 мм. Таким чином, відповідно до виразу (3) різниця діаметрів шийки робочого валка повинна дорівнювати (d2-d1)=2 W Ш; (d2-d1)=0,1 мм. Пропонована конструкція шийок валків забезпечує підвищення стійкості підшипників і поліпшення умов регулювання міжвалкового зазору, може бути використана на будь-якому широкоштабовому стані гарячої і холодної прокатки штаб і сортових профілів. Подібна конструкція шийок робочих валків забезпечує також зменшення нерівномірності питомих тисків на їх підшипники, що діють в горизонтальній площині. Таким чином, запропоноване технічне рішення, у порівнянні з прототипом, дозволяє, за рахунок зміни конструкції шийок валків забезпечити підвищення експлуатаційної стійкості підшипників валків і якість профілю штаби. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Прокатна кліть, що включає опорні та робочі валки з подушками і підшипниками кочення, яка відрізняється тим, що шийки робочого валка виконують з більшим діаметром з боку бочки валка (з прямим конусом поверхні контакту), шийки опорного валка виконують з меншим діаметром з боку бочки валка (із зворотним конусом поверхні контакту), а різниця діаметрів по довжині шийки дорівнює двом прогинам валка по осі відносно кінців його шийок. 2 UA 108968 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3