RU1816235C - Прокатна клеть - Google Patents

Abstract

Использование: при прокатке полосы повышенной точности формы. Сущность изобретени : рабочие валки клети имеют выпукло-вогнутый контур с различной кривизной выпуклого и вогнутого участков (у вогнутого кривизна больше). Верхний и нижний рабочие валки взаимно повернуты на 180° и установлены с возможностью взаимного осевого перемещени . Достигаетс  возможность компенсации эксплуатационных искажений контура и тонкого регулировани  профил  полосы. 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к прокатному стану дл  производства полосы.

Задача изобретени  заключаетс  в повышении эффективности регулировани  профил  прокатываемой полосы, в частности , в отношении равномерности распределени  усили  прокатки по линии контакта валков, а также в отношении образовани  и поддержани  определенного зазора между валками.

Эта задача решаетс  за счет того, что выпуклый и вогнутый участки бочки валков, примыкающие к левой и правой кромкам, описаны кривыми различной конфигурации и в среднем по длине этих участков различной кривизны так, что средн   кривизна вог- нутого участка превышает среднюю кривизну выпуклого участка.

Благодар  предлагаемой форме контура валков все воздействи  во врем  прокатки: термические, прогиб валков, .сплющивание, износ и т.д., могут быть учтены уже заранее, то есть в ненагруженном , состо нии, таким образом, что они компенсируютс  в нагруженном состо нии, то есть

при работе прокатного стана. Чтобы компенсировать указанные воздействи  при работе прокатного стана, необходимо лишь небольшое дополнительное осевое смещение отдельных валков или валковой пары относительно друг друга. Что касаетс  предлагаемых , согласно изобретению контуров валков, то речь идет о контурах, которые не дополн ют друг друга в исходном состо нии , но которые почти полностью дополн ют друг друга, в частности, по ширине полосы лишь в нагруженном состо нии, то есть во врем  работы прокатного стана. Благодар  этому обеспечиваетс  оптимальное распределение усили  прокатки по всей длине контакта валков при одновременном поддержании заданного зазора между валками .

Согласно изобретению предусматриваетс , что сумма диаметров бочек валков, описываема  в функции осевой координаты, состоит из участков, соответствующих различным математическим функци м, При этом сумма диаметров бочек на первом участке может измен тьс  в соответствии с паел

С

00

(Ј ю со ел

со

раболической кривой, на втором (среднем) участке -- в соответствии с синусоидальной кривой, з на третьем участке - снова в соответствии с параболической кривой (зеркальное отражение первого участка).

(роме того, осева  функци  суммы диаметров бочек валков может представл ть собой сумму, среднее или линейную комбинацию нескольких математических функций . Характеристика контура валка такой формы может быть выражена, например, следующей формулой:

D(z) az2 + Bcos(2 JTZ) + С

Кроме того, предусматриваетс , что осева  характеристика суммы диаметров бочек валков в каждом относительном положении валков по оси соответствует функции , симметричной по отношению к середине прокатки.

На фиг.1 показана пара рабочих валков с выпуклой и сильно вогнутой линией контура в смещенном по оси положении относительно друг друга: на фиг.2 - пара рабочих валков, показанна  на фиг.1, со смещением в противоположном направлении; на фиг.З - четырехвалковый прокатный узел с профилированными валками, расположенными над плоскостью прокатываемой поло- cbi с возможностью осевого смещени ; на фиг.4 -- л тивалховый прокатный узел с вал- кзки, расположенными над плоскостью прокатываемой полосы с возможностью осевого смещени , поперечное сечение; на фиг,5 / ,6 - шестивалковый прокатный узел с различным расположением валков над и под плоскостью прокатываемой полосы, поперечное сечение; на фиг,7 - графики функций формы отдельных валков, рассчитанные по изменени м суммы диаметров бочек двух рабочих валков.

На фиг.1 показаны два рабочих валка 1 и 2 прокатной клети, контур которых состоит из слабо выпуклого участка 3 и сильно вогнутого участка 4. Лини  этого контура соответствует целой рациональной функции (выпуклый участок 3) и экспоненциальной функции (вогнутый участок 4). Верхний рабочий валок 1 смещен при этом по оси вправо относительно нижнего рабочего валка 2 на определенную величину (+100 мм)из среднего положени . В этом положении рабочие валки 1 и 2 соответствуют бочкообразно отшлифованной валковой паре с параболической выпуклостью, а прокатываема  полоса 5 имеет дво ковогнутую форму, соответствующую зазору 6 между валками.

В прммере выполнени , представленном на фиг.2, верхний рабочий валок t смещен относительно нижнего рабочего валка 2 на ту же величину (-100 мм), что и на фиг.1. но влево от среднего положени . Так как рабочие валки на фиг.1 и 2 идентичны.-то

они снабжены одними и теми же позици ми. В показанном на фиг.2 положении рабочих валков 1 и 2 получаетс  зазор 7, который придает прокатываемой полосе 8 по существу пр моугольную форму поперечного сечени  с диагонально расположенными слегка закругленными наружными кромками . Благодар  осевому смещению верхнего рабочего валка 1 относительно нижнего рабочего валка 2 из показанного на фиг.1 крайнего правого положени  (У - +100 мм) в показанное на фиг.2 левое крайнее положение (У -100 мм) можно бесступенчато регулировать зазор между валками от вогнутого до пр моугольного, обеспечива  соответствующую форму поперечного сечени  прока- тываемой полосы, и поддерживать выбранную форму зазора. Пон тно, что показанные на фиг.1 и 2 положени  рабочих валков относительно друг друга могут быть

достигнуты путем осевого смещени  нижнего рабочего валка 2 по отношению к верхнему рабочему валку 1. Рабочие валки 1 и 2 могут также опиратьс  через не показанные на чертеже опорные валки и при необходи0 мости промежуточные валки, выполненные соответствующим образом. Существенное преимущество таких профильных рабочих валков 1. и 2 заключаетс  согласно изобретению , в том, что они пригодны в частности

5 дл  компенсации воздействий при различных температурных режимах. Так, дл  холодной прокатки, когда форма валков определ етс  только механически обработанным поверхностным контуром, дл  ком0 пенсации упругих деформаций комплекта валков необходима бочкообразность, котора  обеспечиваетс  в результате положени  рабочих валков 1 и 2, показанного на фиг.1. С возрастанием температуры прокатки ус5 танавливаетс , однако, такое распределение температуры, которое в средней зоне равномерно и снижаетс  к кра м бочки. Температурной кривой, однако, соответствует вследствие различного коэффициента

0 термического расширени  теплова  бочкообразность формы валков, показанной на фиг.1 и 2, Соответственно уменьшаетс  требуема  механическа  бочкообразность валков . Но одновременно становитс 

5 необходимой компенсации изменившейс  линии диаметров валков по кра м бочки. И то, и другое можно регулировать на завис щую от температуры величину путем представленного на фиг.1 и 2 осевого бесступенчатого смещени  верхнего рабочего валка 10 относительно нижнего рабочего валка 11 до крайней точки (V -100 мм).

На фиг.З показан прокатный узел с двум  рабочими валками 9 и 10 и двум  опорными валками 11 и 12, при этом согласно изобретению расположенные над плоскостью прокатываемой полосы 13 валки 9 и 11 выполнены бутылкообразной формы и установлены с возможностью осевого смещени  относительно валков 10 и 12, расположенных под плоскостью полосы 13. Рабочий валок 9 и опорный валок 11 предпочтительно расположен друг над другом по вертикали один за другим (если смотреть в направлении действи  усилий, обозначенном стрелками 14 и 15).

Форму зазора 16 между валками в направлении , поперечном направлению прокатки , можно измен ть через форму бочек валков. Увеличение соответствующего локального диаметра (Di) одного валка приводит к уменьшению в этом месте высоты зазора 16 между валками, при этом проходимость отдельных валков различна. В примере выполнени  контура по формуле:

- Д h(z) CiD 1(2) + C2D2(z) + C3D3(z) +

+ C4D4(z)

с Ci и С4 ОД..0.45 дл  опорных валков 11,12 и С2 и сз 0.7...0.95 дл  рабочих валков 9,10 зазор зависит от диаметра валков, длины бочек, других свойств, уровн  нагрузки и т.д.

Поэтому форма, то есть контуры валков должны быть выбраны таким образом, чтобы суммарное воздействие на зазор между валками обеспечивало желаемую, в общем симметричную относительно оси прокатываемой ленты форму:

- A h(z) CiDi(z - Vi)- + C2D2(z - Vi),

при этом Vi и /2 - величина смещени  валкое . .

В общем валки, расположенные дальше от прокатываемого материала, имеют более сильное профилирование приблизительно в следующем соотношении:

(Dlmax - Dlmin) : (D2max - D2min) C2 : Ci

Кроме того, величины смещени  Vi и V2

могут быть выбраны по своему значению

(например, Vi V2). При оптимальном выборе контура валков можно совсем отказатьс 

от осевого смещени  одного из валков.

В п тивалковом прокатном узле, показанном на фиг.А. с рабочими валками 17,18 и опорными валками 19,20 и 21. как и в прокатном узле, показанном на фиг.З. с возможностью осевого смещени , установлены только валки 17,19 и 20, расположенные над плоскостью прокатываемой полосы 22. Однако расположение верхних опорных валков . 19 и 20 таково, что они расположены

0 р дом друг с другом, если смотреть в направлении действи  усили  (стрелки 23, 24). В остальном, как в четырехвалковом прокатном узле, показанном на фиг.З, форма зазора между валками определ етс  все5 ми диаметрами валков. Дл  зазора между валками имеет также значение суммарный эффект, о котором шла речь при описании фиг.З. Так как при симметричном расположении оба опорные валка 19,20 обладают

0 одинаковой степенью перемещени  на межвалковом зазоре, то в отличие от прокатного узла, показанного на фиг.З с валками одинаковой формы можно обеспечить симметричное воздействие на межвзлко5 вый зазор. Особые преимущества прокатных узлов, показанных на фиг.З и 4, по сравнению с известными, заключаютс  в том, что простым способом предотвращаетс  S-образна  форма межвалкового зазора

0 и обеспечиваетс  равномерна  характеристика нагрузки на рабочих валках, особенно при группировании валков.

При необходимости в шестивалковом прокатном узле, показанном на фиг.5, целе5 сообразно предусмотреть зеркальное, то есть симметричное относительно плоскости прокатываемой полосы 25 расположение рабочих валков 26 и 27 и взаимодействующих с рабочими валками опорных валков 28,

0 29 и 30. 31. В этом прокатном узле контуры валков также выполнены согласно изобретению и предусматриваетс  осевое смещение только одного из валков, например, одного из рабочих валков, относительно

5 других валков на одной стороне от прокатываемой полосы 25, то есть сверху или снизу. Впрочем, как показано на фиг.6, может быть целесообразным такое расположение валков в прокатном стане с шестью валка0 ми, при котором рабочий валок 32 под прокатываемой полосой 33 опираетс  лишь на один опорный валок 34, в то врем  как рабочий валок 35, наход щийс  над прокатываемой полосой 33, опираетс  через

5 промежуточный валок 36 на два опорных валка 37 и 38, взаимодействующих с промежуточным валком 36.

На фиг.7 показаны различные контуры диаметров.бочек(мм) рабочих валков в зависимости от занимаемой ширины валков, то

есть координата z. Дл  двух симметрично расположенных верхнего и нижнего валков при этом даетс  обозначенна  А крива  формы отдельного валка согласно многочлену 3-й степени и уравнению:

Di(z) 250 -.0.15z - 0;20z2 + 0,15z3

Крива  В формы отдельного валка соответствует угловой функции:

Di(z) 250 + 0,25 cos(2 жг) + + 0,10sln(2 n z) + 0,08sin(V TCZ).

Крива  С соответствует экспоненциальной функции:

Dt(z) 250 - 0,35exp(z) - 0,12exp(-2z) + + 0,27exp(-z) + 0,06exp(2z)

Кроме этого, возможно множество других вариантов, например, в отношении рас- положени  нескольких опорных и промежуточных валков по одну или по обе стороны межвалкового промежутка, с обеспечением тех же преимуществ, которые были указаны при описании прокатных станов, представленных на чертежах, То же самое имеет место и дл  любых расположений в многовалковых клет х. Рабочие валки прокатного стана согласно изобретению могут быть также поворотными относительно друг друга в плоскости прокатки, или оси взаимодействующей пары валков могут быть установлены с наклоном относительно друг друга поперек плоскости прокатки. Однако при этом важное значение имеет профилирование валков согласно изобретению таким образом, чтобы валки дополн лись в

нагруженном состо нии и не дополн лись в ненагруженном состо нии.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Прокатна  клеть дл  производства полосы , содержаща  рабочие и по меньшей

   мере в том же числе опорные валки, установленные в станине с возможностью автономного осевого перемещени  и механизм такого же перемещени , при этом контуры бочек рабочих валков выполнены криволинейными , каждый из выпуклого и вогнутого участков, и взаимно развернуты на 180° относительно вертикальной оси клети, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности регулировани  профил 

   прокатываемой полосы, выпуклый и вогнутый участки бочки рабочих валков, примыкающие к левой и правой кромкам полосы, описаны кривыми различной конфигурации и в среднем по длине этих участков различной кривизны так, что средн   кривизна вог- нутого участка превышает среднюю кривизну выпуклого участка.