CS199239B2 - Válec válcovací stolice a způsob Jeho výroby - Google Patents

Description

Vynález se týká válce válcovací stolice, skládajícího se z pracovního kroužku ze spékaného tvrdého kovu a z nosného kroužku, které Jsou uloženy ve vnějším ložisku válce. Vynález se dále týká způsobu výroby válce zmíněného výše, při kterém se nasazuje pracovní kroužek ze spékaného tvrdého kovu.

Bylo již navrženo použít válců válcovacích stolic opatřených kroužky ze spékaných karbidů, avšak bylo provedeno v zařízeních, která byla konstruována speciálně pro tento účel a která mají hřídele a válce o malých rozměrech.

Do dnešního dne se nepodařilo použít pracovních kroužků ze spékaných tvrdých kovů, například karbidů, na běžných válcích válcovacích stolic, a to jednak vzhledem k jejich velkým rozměrům, jednak vzhledem k obtížím spojeným s rozdílným součinitelem roztažnosti materiálů nosných válců a karbidů kovů. Během provozu se válec válcovací stolice z vnitřku ohřívá účinkem tření v ložiskách, ve kterých se otáčí, a jeho teplota se s časem mění.

.Jestliže se nasazují kroužky z karbidu na hřídel s normální vůlí při teplotě okolí, yznikne za určitou dobu provozu značný tlak na kroužek, a to tím, že válec se více roztahuje než kroužek, který jej obklopuje. Jelikož spékané karbidy špatně odolávají tomu2 to druhu namáhání, dochází k roztržení kroužků.

Bylo proto navrženo ponechat při nasazování kroužku při teplotě okolí vůli, která je vyměřena tak, aby byla anulována při předpokládané provozní teplotě. Jestliže však není této teploty během provozu dosaženo/ není kroužek dostatečně pevně usazen na svém nosném válci a vyválcovaný výrobek není pravidelný. Naopak, Jestliže následkem poruchy dojde k nadměrnému stoupnutí teploty, nastává opět nebezpečí roztržení kroužku.

Kromě toho různé roztažnosti válce a kroužku působí v axiálním směru a způsobují spojení těchto dvou části zaklínováním, čímž se vytvoří zeslabené oblasti v karbidovém kroužku a vzniká další nebezpečí jeho roztržení.

U systému podle patentového spisu Spojených států amerických č. 2 342 159 je pracovní kroužek ze spékaného karbidu přidržován sevřením uvnitř osazení prstencových obvodových dutin dvou nosných desek naklínovaných na hřídeli. Kroužek však je vystaven ohybovému namáhání a následkem toho nastává nebezpečí jeho roztržení.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny válcem podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že pracovní kroužek je osově upev199239 něn:-alespoň jednou maticí, která má součinitel roztažnosti větší, než je součinitel roztažnosti polohřídelů válce, a je na nosném kroužku nasazen s velmi malou radiální vůlí, přičemž tento nosný kroužek je z materiálu, který má součinitel roztažnosti stejný jako 'materiál pracovního kroužku, zejména ze spékaného tvrdého kovu, a je upevněn osově i radiálně nákružky upevňovacích členů válce, jejichž vnitřní vrtání má vzhledem ke dnu ložiska vůli větší, než je maximální roztažení.

Podle výhodného vytvoření vynálezu se upevňovací členy nosného kroužku skládají ze dvou polohřídelů, které mají větší součinitel roztažnosti než spékaný tvrdý kov, jsou na svých protilehlých koncích neseny ložisky a spolu spojeny mechanicky, přičemž matice jsou vytvořeny z nerezové oceli.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu je osové upevnění nosného kroužku vytvořeno šrouby s maticemi a pouzdry, jejichž materiál má větší součinitel roztažnosti než polohřídel válce mezi nákružky, přičemž osové upevnění nosného kroužku je vytvořeno maticí, s výhodou z nerezové ocelí, upevněnou na polohřídeli válce šrouby.

Vynález dále vytváří způsob výroby válce definovaného výše, jehož podstata spočívá v tom, že oba polohřídele se ohřejí, nosný kroužek se nasadí na jeden polohřídel, přiloží se druhý polohřídel a připevní k prvnímu polohřídeli, sestava se ochladí, vyrovná se vnější povrch nosného kroužku a nastaví se pracovní kroužek na nosném kroužku s vůlí rovnou několika setinám milimetru.

Jelikož nosný kroužek není nalisován na hřídel, nýbrž sevřen za provozní, teploty, je nebezpečí roztržení tohoto kroužku roztažností hřídele odstraněno. Prstencová obvodová dutina, ve které je nosný kroužek sevřen, je uspořádána mezi dvěma částmi hřídele, které jsou za účelem montáže od sebe odděleny a potom jsou mechanicky spojeny.

Bočního sevření každého z kroužků se dosahuje účinkem roztažnosti orgánů, které přidržují kroužky v jejich poloze při pracovní teplotě. Pracovní kroužek je tedy unášen třením, aniž dochází ke skluzu.

Oproti montáži s jedním kroužkem z materiálu, který může odolávat mechanickým, fyzikálním a chemickým namáháním, způsobeným stykem s horkým kovovým drátem, který je však velmi křehký k zachycení sil vznikajících při montáži, které jsou jiného druhu, nebo oproti montáži s jediným kroužkem z materiálu, který může zachycovat síly působící při montáži, který však má průměrné vlastnosti pro válcování za tepla, umožňuje montáž s dvěma kroužky podle vynálezu vytvoření odolného a účinného zařízení, u kterého se kombinují výhody obou výše uvedených způsobů montáže.

U způsobu montáže podle vynálezu je pracovní kroužek podpírán na celém obvodu svého vrtání. Pracovní kroužek je vystaven pouze tlakům účinkem válcování, který zachycuje přímo. Jeho pracovní podmínky jsou tedy dobré ve srovnání s pracovními podmínkami jediného pracovního válce bez styku v jeho vrtání a sevřeného orgány půsocícími radiálními silami směřujícími z vnějšku směrem k ose, který je tudíž vystaven ohvbovým namáháním.

Kromě toho použití dvou kružků umožňuje jednoduchou výměnu pracovního kroužku, když to vyžaduje jeho opotřebení. Přitom se nedemontuje nosný kroužek, který tvoří s válcem celek, který je obtížně demontovatelný.

Kromě toho přebroušení jediného pracovního kroužku vyžaduje stroj o menším výkonu.

Dále jsou uvedeny dva příklady válce válcovací stolice, podle vynálezu, kde na obr. 1 je osový řez válcem a na obr. 2 je osový řez polohřídelem.

Na přiloženém výkresu v obr. 1 je znázorněn osový řez válcem válcovací stolice opatřeným kroužkem podle vynálezu. V tomto případě jde o běžný válec válcovací .stolice, uložený otočně v ložiskách na obou koncích. Tento válec se skládá ze dvou polohřídelů

1, 2 z oceli o pevnosti v tahu 1370 MPa, přičemž pravý konec prvního polohřídele 1 je zašroubován do levého konce druhého polohřídele 2. Nosný kroužek 6 z tvrdé slitiny karbidu wolframu a kobaltu s velkou houževnatostí, obsahující 75 hmotnostních % karbldii wolframu, je umístěn v prstencové obvodové dutině mezi oběma polohřídeli 1,

2. Jeho materiál má součinitel tepelné roztažnosti 4,9.10^-6 K^-1 a má pevnost v ohybu 2700 MPa. Jeho vrtání je o něco větší, než je průměr pravého konce. prvního polohřídele 1, který obklopuje. Nosný kroužek 6 je držen sevřením mezi nákružky 7, 8, které spolupůsobí s jeho bočními nákružky 9, 10. Pracovní kroužek 5, popřípadě opatřený neznázorněnými kanály, je zhotoven z tvrdé slitiny karbidu wolframu a kobaltu s 85 % hmotnostními karbidu wolframu, která je všeobecně používána pro válcování ocelového drátu za tepla a má součinitel tepelné roztažnosti 4,4. 10^_6/K^_1 a ohybovou pevnost 2300 MPa' Pracovní kroužek 5 je nasazen na nosném kroužku 6 a je držen bočně maticemi 3, 4 z nerezové oceli s vysokým součinitelem tepelné roztažnosti, které jsou našroubovány na polohřídele 1, 2.

Jestliže teplota válce a kroužků 5, 6 je za provozu řádově 100 °C, ohřejí se předběžně oba od seb,e oddělené polohřídele 1, 2 na teplotu 150 ^ÓC. Potom se nasadí nosný kroužek 6 za studená na první polohřídel 1 tak, že boční nákružek 9 zapadne do nákružku 7. Nyní se posune druhý polohřídel 2 tak, že jeho nákružek 8 se přiloží k bočnímu nákružku. 10 nosného kroužku 6, načež se druhý polohřídel 2 našroubuje na první polohřídel 1. Plochy bočních nákružků 9, 10 nosného kroužku 6 a nákružků 7, 8 polohřídelů 1, 2 jsou provedeny tak, že velikost sevření při 100 °C je podstatně větší než rozdíl roz199239 »

tažení obou polohřídelů 1, 2 a nosného kroužku 6. Potom se nechá sestava vychladnout a je nyní prakticky nerozebratelná působením tlakového předpětí, kterému je vystaven nosný kroužek 6. Nyní se obrobí na soustruhu vnější povrch nosného kroužku 6 a povrch hřídele tak, že oba povrchy jsou dokonale souosé. Potom zbývá nasadit pracovní kroužek 5 na nosný kroužek 6 s vůlí 0,02 mm a sevřít tento pracovní kroužek maticemi 3, 4 z nerezové oceli, které jsou našroubovány na polohřídele 1, 2 tak, že se mohou roztahovat při provozní teplotě směrem k pracovnímu kroužku 5, který je tudíž sevřen axiálně a současně i radiálně. Stejně je tomu pro nosný kroužek 6. Pro tyto dva poměrně křehké kusy jsou,tudíž vytvořeny co nejpříznivější podmínky.

Na obr. 2 je znázorněn osový řez jedním polohřídelem 1 nasazeným kuželovým vrtáním letmo na konec hřídele válcovací stolice. Nosný kroužek 6 z karbidu je uložen za podobných podmínek jako v předchozím pří6 kladu do prstencové obvodové dutiny, uspořádané mezi polohřídelem 1 a maticí 3 a tvořené nákružky 7, 8 matice 3 a polohřídele

1. Jeho vrtání nesedí na polohřídeli 1. Nosný kroužek 6 je sevřen v podélném směru mezi polohřídelem 1 a maticemi 26 šroubů 24, které pročnívají pouzdry 23 z nerezové ocele s vysokým součinitelem tepelné roztažnosti a jsou opřeny o osazení průchozích ojvorů šroubů 24. Když teplota stoupá, potom vlivem rozdílné tepelné roztažností šroubů 24 a pouzder 23 působí pouzdra 23 tahem na šrouby 24 a matice 28 přitlačují v axiálním směru nosný kroužek 6 k polohřídeli 1. Po obroušení povrchu nosného kroužku 6 za studená je nasazen pracovní kroužek 5 a je přitlačen k polohřídeli 1 maticí 3 z nerezové oceli s vysokým součinitelem tepelné roztažností, která je připevněna k polohřídeli 1 šrouby 29. I zde způsobuje rozdílná tepelná roztažnost polohřídele 1 a matice 3 axiální sevření pracovního kroužku 5 při provozní teplotě.

pRedmEt

Claims (4)

1. pRedmEt

   1. Válec válcovací stolice, skládající se z pracovního kroužku ze spékaného tvrdého kovu a z nosného kroužku, které jsou uloženy ve vnějším ložisku válče, vyznačený tím, že pracovní kroužek (5) je osově upevněn alespoň jednou maticí (3, 4), která má součinitel roztažnosti větší, než je součinitel roztažností polohřídelů (1, 2) válce, a je na nosném kroužku (6) nasazen s velmi malou radiální vůlí, přičemž tento nosný kroužek (6) je z materiálu, který má součinitel roztažností stejný jako materiál pracovního kroužku (5), například ze spékaného tvrdého kovu, a je upevněn osově i radiálně nákružky (7, 8) upevňovacích členů válce, jejichž vnitřní vrtání má vzhledem ke dnu ložiska vůli větší, než je maximální roztažení.
2. 2. Válec podle bodu 1, vyznačený tím, že upevňovací členy nosného kroužku (6) se skládají ze dvou polohřídelů (1, 2), které mají větší součinitel roztažení než spékaný tvrdý kov, jsou na svých protilehlých konVYNALEZU cích neseny ložisky a spolu spojeny mechanicky, přičemž matice (3, 4) jsou vytvořeny z nerezové oceli.
3. 3. Válec podle bodu 1, vyznačený tím, že osové upevnění nosného kroužku (6) je vytvořeno šrouby (24) s maticemi (26) a pouzdry (23J, jejichž materiál má větší součinitel roztažnosti než polohřídel (1) válce mezi nákružky (7, 8), přičemž osové upevnění pracovního kroužku (5) je vytvořeno maticí (3), například z nerezové oceli, upevněnou na polohřídeli (1) válce šrouby (29).
4. 4. Způsob výroby válce podle bodů 1 až 3, při kterém se nasazuje pracovní kroužek ze spékaného tvrdého kovu, vyznačený tím, že oba polohřídele se ohřejí, nosný kroužek se nasadí na jeden polohřídel, přiloží se druhý polohřídel a připevní k prvnímu polohřídeli, sestava se ochladí, vyrovná se vnější povrch nosného kroužku a nastaví se pracovní kroužek na nosném kroužku s vůlí rovnou několika setinám milimetru.

   2 listy výkresů

   - severografia, n. p., závod 7, Most