RU2025159C1 - Protecting-relieving device for roll mill stand - Google Patents
Protecting-relieving device for roll mill stand Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025159C1 RU2025159C1 SU5034816A RU2025159C1 RU 2025159 C1 RU2025159 C1 RU 2025159C1 SU 5034816 A SU5034816 A SU 5034816A RU 2025159 C1 RU2025159 C1 RU 2025159C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- bandage
- punch
- roll mill
- ring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для защиты рабочих клетей прокатных станов от технологических перегрузок. The invention relates to rolling production and can be used to protect the working stands of rolling mills from technological overloads.
Известно предохранительное устройство прокатной клети, включающее расположенный между подушками валков и нажимным устройством клиновый предохранительный механизм, выполненный несамотормозящимся, с пружинным элементом, размещенным между клином и регулировочным винтом (авт.св. N 601060, кл. В 21 В 33/00). A safety device of a rolling stand is known, including a wedge safety mechanism located between the roll cushions and the pressure device, made non-self-locking, with a spring element located between the wedge and the adjusting screw (ed. St. N 601060, class B 21 V 33/00).
Недостатком клинового механизма является нестабильность величины силы срабатывания вследствие эффекта приработки трущихся поверхностей, а также попадания в рабочие контакты механизма частиц окалины, воды, смазки, паров и т.п., что изменяет коэффициент трения. The disadvantage of the wedge mechanism is the instability of the magnitude of the response force due to the effect of running-in of the rubbing surfaces, as well as getting into the working contacts of the mechanism of particles of scale, water, grease, vapor, etc., which changes the coefficient of friction.
Известно также предохранительное устройство прокатной клети, размещенное между нажимным механизмом и подушкой прокатного валка, в котором для ограничения технологических нагрузок использованы пакеты гибких пластин, установленных своей плоскостью параллельно воспринимаемой нагрузки (авт.св. N 1011288, кл. В 21 В 33/00). A rolling stand safety device is also known, located between the pressure mechanism and the roll roll cushion, in which packets of flexible plates installed with their plane parallel to the perceived load are used to limit technological loads (ed. St. N 1011288, class B 21 V 33/00) .
Известное устройство снижает жесткость прокатной клети вследствие прогиба пластин еще до потери их устойчивости, а также подвержено эффекту усталостного разрушения пластин при их эксплуатации. Более того вертикальное расположение пластин увеличивает габариты устройства, что требует увеличения размеров прокатной клети. The known device reduces the rigidity of the rolling stand due to the deflection of the plates before losing their stability, and is also subject to the effect of fatigue fracture of the plates during their operation. Moreover, the vertical arrangement of the plates increases the dimensions of the device, which requires an increase in the size of the rolling stand.
Известно также предохранительно-разгрузочное устройство прокатной клети содержащее пуансон и корпус, образующие рабочую полость, заполненную легкоплавким металлом (свинцом), а также дополнительную полость, огражденную от рабочей полости срезным диском и размещенную под рабочей полостью [1]. There is also known a safety and unloading device of a rolling stand containing a punch and a housing forming a working cavity filled with low-melting metal (lead), as well as an additional cavity enclosed by a shear disk and placed under the working cavity [1].
Недостатком устройства является сложность восстановления его работоспособности, требующая для замены срезного диска извлечения устройства из клети, удаления остатков легкоплавкого металла и заливку полости новой порцией свинца. Наличие дополнительной полости обуславливает также необходимость увеличения вертикальных размеров прокатной клети, что увеличивает ее металлоемкость и снижает жесткость. The disadvantage of this device is the difficulty of restoring its operability, which requires replacing the shear disk to remove the device from the stand, remove the remnants of low-melting metal and fill the cavity with a new portion of lead. The presence of an additional cavity also necessitates an increase in the vertical dimensions of the rolling stand, which increases its metal consumption and reduces rigidity.
Задачей изобретения является создание конструктивно простого, компактного и удобного в эксплуатации устройства, позволяющего снизить продолжительность аварийных простоев стана и уменьшить трудоемкость восстановительных работ. The objective of the invention is to create a structurally simple, compact and easy-to-use device to reduce the duration of emergency downtime of the mill and reduce the complexity of the restoration work.
Для этого в предохранительно-разгрузочном устройстве прокатной клети, включающем размещенные под нажимным средством пуансон и корпус, образующие рабочую полость, заполненную материалом, передающим давление, а также разрушаемый элемент, согласно изобретению корпус образован основанием и разрывным бандажом, установленным с охватом основания, причем разрывной бандаж выполнен в виде кольца, на внешней стороне которого размещена проточка, параллельная оси нажимного средства. В качестве материала, передающего давление, использован эластомер, а именно полиуретан. Пуансон снабжен ограничителем перемещений, выполненным в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью нажимного средства, а торец размещен в отверстии, выполненном в основании корпуса, бандажное кольцо снабжено буртом, выполненным на внутренней поверхности кольца со стороны его опорного торца. For this, in a safety and unloading device of a rolling stand, including a punch and a housing located under the pressing means, forming a working cavity filled with pressure transmitting material, as well as a destructible element, according to the invention, the housing is formed by a base and a tensile bandage installed with a base covering, and a tensile the bandage is made in the form of a ring, on the outside of which a groove is placed parallel to the axis of the pressing means. As a pressure transmitting material, an elastomer, namely polyurethane, is used. The punch is equipped with a movement limiter made in the form of a cylinder, the axis of which coincides with the axis of the pressing means, and the end face is placed in the hole made in the base of the housing, the retaining ring is provided with a shoulder made on the inner surface of the ring from the side of its supporting end.
На фиг. 1 представлена схема устройства с разрывным бандажом, установленным с охватом основания; на фиг.2 - схема бандажа, выполненного в виде кольца с проточкой; на фиг.3 - схема распределения давления на внутренние поверхности рабочей полости устройства; на фиг.4 - схема деформирования пластичного материала, передающего давление, при разрушении бандажа; на фиг.5 - схема устройства с ограничителем перемещений, рабочая полость которого заполнена эластомером; на фиг.6 - схема деформирования эластомера при разрушении бандажного кольца; на фиг.7 - схема восстановленного эластомера при снятии технологической нагрузки. In FIG. 1 shows a diagram of a device with a tensile bandage installed with the coverage of the base; figure 2 - diagram of the bandage made in the form of a ring with a groove; figure 3 - diagram of the distribution of pressure on the inner surface of the working cavity of the device; figure 4 is a diagram of the deformation of a plastic material that transfers pressure, when the destruction of the bandage; 5 is a diagram of a device with a travel limiter, the working cavity of which is filled with an elastomer; figure 6 - diagram of the deformation of the elastomer during the destruction of the retaining ring; Fig.7 is a diagram of a restored elastomer when removing the process load.
В пространстве между нажимным средством 1 (фиг.1) и подушкой 2 прокатной клети размещено предохранительно-разгрузочное устройство, включающее пуансон 3, установленный в корпусе, образованном основанием 4 и боковой стенкой, выполненной в виде бандажа 5, охватывающего основание. Рабочая полость, образованная пуансоном, бандажом и основанием, заполнена материалом 6, передающим давление, в качестве которого может быть использован пластичный материал, например легкоплавкий металл (свинец) или упругий материал, эластомер (резина, полиуретан). In the space between the pressing means 1 (Fig. 1) and the
Пластичный материал для заполнения рабочей полости устройства целесообразно использовать в случае, когда для разгружения прокатной клети необходимы значительные перемещения, например, в предохранительных устройствах линеек-кантователей блюмингов. Упругие материалы- эластомеры целесообразно применять в предохранительных устройствах прокатных клетей, для разгружения которых не требуются значительные перемещения валков, например, в слябингах, черновых клетях толстолистовых станов и т.п. It is advisable to use plastic material to fill the working cavity of the device in the case when significant displacements are necessary for unloading the rolling stand, for example, in the safety devices of blooming rulers. It is advisable to use elastic elastomer materials in safety devices of rolling stands, for the unloading of which significant movement of the rolls is not required, for example, in slabs, roughing stands of plate mills, etc.
Форма бандажа в плане определяется пластическими свойствами материала, из которого он изготовлен. Так, для хрупких материалов (чугун, высокоуглеродистая сталь) форма бандажа допускается произвольной (круглая, эллипсная, квадратная, шестигранная, восьмигранная, с лыской, с проточкой и т.п.) и обусловлена формой свободного пространства в клети для размещения предохранительного устройства, а также технологическими условиями изготовления бандажа. The shape of the bandage in the plan is determined by the plastic properties of the material from which it is made. So, for brittle materials (cast iron, high-carbon steel), the shape of the bandage is allowed to be arbitrary (round, ellipse, square, hexagon, octagonal, flat, with a groove, etc.) and is due to the shape of the free space in the cage to accommodate the safety device, and also the technological conditions for the manufacture of the bandage.
Для пластичных материалов (низко-, среднеуглеродистая сталь, цветные металлы) бандаж 5 (фиг.2) выполнен в виде кольца внутренним диаметром D и толщиной h. На внешней поверхности бандажного кольца выполнена проточка 7 глубиной b и радиусом скругления r. For ductile materials (low-, medium-carbon steel, non-ferrous metals) the bandage 5 (figure 2) is made in the form of a ring with an inner diameter D and thickness h. On the outer surface of the retaining ring, a groove 7 is made with depth b and a radius of rounding r.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При эксплуатации клети в рабочем диапазоне технологических нагрузок пуансон 3 (фиг.3), воспринимая внешнее усилие Q, приходящееся на нажимное средство клети, создает в рабочей полости давление
P = .When operating the stand in the operating range of technological loads, the punch 3 (figure 3), perceiving the external force Q attributable to the pressing means of the stand, creates pressure in the working cavity
P = .
При этом в замкнутом пространстве рабочей полости материал 6, передающий давление, ведет себя как жидкость, передавая давление на внутреннюю поверхность бандажа 5. Под действием давления Р в осевом сечении бандажа с минимальной площадью Fmin возникает нормальное напряжение
σ = , а при выполнении бандажа в виде кольца с проточкой 6 (фиг. 2) - напряжение
σ = k1, где H, H1 - высоты соответственно рабочей полости устройства и его бандажного кольца;
k1 - коэффициент концентрации напряжений, вызванный проточкой 6.In this case, in the confined space of the working cavity, the
σ = , and when performing a bandage in the form of a ring with a groove 6 (Fig. 2) - voltage
σ = k 1 , where H, H 1 - the height, respectively, of the working cavity of the device and its retaining ring;
k 1 - stress concentration coefficient caused by
При превышении нагрузки, действующей на нажимное средство, максимально допустимой величины
Qmax = , а при использовании бандажного кольца
Qmax = , происходит разрушение бандажа в опасном сечении, а вместе с ним и разрушение рабочей полости.If the load acting on the pressure means is exceeded, the maximum permissible value
Q max = , and when using a retaining ring
Q max = , there is a destruction of the bandage in a dangerous section, and with it the destruction of the working cavity.
В результате предохранительное устройство теряет свою жесткость, происходит его осадка на величину Δ Н (фиг.4) при которой внешнее технологическое усилие Q, существенно уменьшенное в результате разведения валков, уравновешивается давлением Рo оставшейся части материала 6. As a result, the safety device loses its rigidity, it settles by Δ Н (Fig. 4) at which the external technological force Q, significantly reduced as a result of the rolls roll-off, is balanced by the pressure Po of the remaining part of the
Для восстановления работоспособности прокатной клети следует удалить прокатываемый материал из межвалкового пространства, зафиксировать подушку прокатных валков от вертикальных перемещений, поднять нажимное средство и заменить предохранительно-разгрузочное устройство. При восстановлении несущей способности предохранительного устройства, использующего пластичный материал, необходимо удалить остатки материала, передающего давление, заменить бандаж, заполнить рабочую полость устройства новой порцией материала. To restore the working capacity of the rolling stand, the material to be rolled should be removed from the roll space, the cushion of the rolling rolls should be fixed from vertical movements, the pressure means should be raised and the safety and unloading device replaced. When restoring the bearing capacity of a safety device using plastic material, it is necessary to remove the remnants of the pressure transmitting material, replace the bandage, fill the working cavity of the device with a new portion of material.
Применение эластомеров в качестве материала, передающего давление, упрощает операции при восстановлении несущей способности предохранительных устройств. Однако при этом их конструкции нуждаются в дополнительных отличительных признаках, которые заключаются в следующем. The use of elastomers as a pressure transmitting material simplifies operations when restoring the bearing capacity of safety devices. However, at the same time, their designs need additional distinctive features, which are as follows.
Пуансон 3 (фиг.5), установленный в корпусе, образованном основанием 4 и бандажом 5, снабжен ограничителем перемещений, выполненном в виде цилиндра 8, ось которого совпадает с осью нажимного средства 1, а торец размещен в отверстии 9, выполненном в основании корпуса. На внутренней поверхности бандажа имеется бурт 10, размещенный со стороны его опорного торца. The punch 3 (Fig. 5), installed in the housing formed by the
Устройство, использующее эластомер, работает следующим образом. A device using an elastomer operates as follows.
Предельная технологическая нагрузка, при которой происходит разрыв бандажа произвольной формы, с учетом диаметра d ограничителя перемещений, равна
Qmax = .The maximum technological load at which a bandage of arbitrary shape breaks, taking into account the diameter d of the movement limiter, is
Q max = .
При использовании кольцевого бандажа с проточкой
Qmax = , где k2 - коэффициент, учитывающий влияние бурта 10. В зависимости от размеров бурта k2 = 0,90...0,95.When using an annular bandage with a groove
Q max = where k 2 - coefficient taking into account the impact of the
При колебаниях технологической нагрузки, величина которой не превышает предельно допустимое значение, бурт 10 предотвращает вертикальное перемещение бандажа 5 вдоль оси устройства. With fluctuations in the technological load, the value of which does not exceed the maximum permissible value, the
При превышении нагрузки предельно допустимой величины происходит разрушение бандажа в сечении, ослабленном проточкой 7. Эластомер 6 (фиг.6) теряет жесткость и частично выдавливается в окружающее пространство, раздвигая разрушенный бандаж 5. Наибольшая деформация эластомера определена ходом Δ Н ограничителя перемещений 8 и не превышает максимальной упругой деформации этого материала, поэтому при полном разгружении устройства эластомер 6 полностью восстанавливает свою форму и размеры (фиг.7), после чего необходимо установить новый бандаж и передать устройство в эксплуатацию. When the load exceeds the maximum permissible value, the bandage collapses in the section weakened by the groove 7. The elastomer 6 (Fig. 6) loses its rigidity and is partially squeezed out into the surrounding space, pushing the destroyed
Среди эластомеров, рекомендуемых к применению в предохранительно-разгрузочных устройствах, следует выделить резину и полиуретан. Among the elastomers recommended for use in safety-unloading devices, rubber and polyurethane should be distinguished.
Вулканизированную резину, как более дешевый материал, целесообразно применять в рабочих клетях заготовочных станов, к жесткости которых не предъявляются строгие требования. С другой стороны этот эластомер требует минимальных зазоров между пуансоном и бандажом, что вынуждает повышать точность и качество обработки внутренней поверхности бандажа, а также допускает использование бандажей, выполненных только из хрупкого материала. Vulcanized rubber, as a cheaper material, it is advisable to apply in the working stands of blank mills, the rigidity of which are not stringent requirements. On the other hand, this elastomer requires minimal gaps between the punch and the bandage, which forces to increase the accuracy and quality of processing the inner surface of the bandage, and also allows the use of bandages made only of brittle material.
Полиуретаны относятся к жестким эластомерам, хотя и более дорогим материалам. Их область применения в качестве материала, передающего давление, в предохранительно-разгрузочных устройствах прокатных клетей охватывает не только обжимные клети заготовочных станов, но и черновые клети толстолистовых станов. Полиуретан допускает наличие зазоров между пуансоном и бандажом в 3. . . 4 раза больших, чем вулканизированная резина, а материал бандажа может быть как хрупким, так и пластичным. Последнее обстоятельство позволяет существенно снизить стоимость расходуемых бандажей. Polyurethanes are hard elastomers, although more expensive materials. Their field of application as a pressure transmitting material in safety and unloading devices of rolling stands covers not only crimping stands of blanking mills, but also roughing stands of plate mills. Polyurethane allows the presence of gaps between the punch and the bandage in 3.. . 4 times larger than vulcanized rubber, and the bandage material can be either brittle or ductile. The latter circumstance can significantly reduce the cost of consumable bandages.
В качестве примера конкретного выполнения заявленного технического решения может быть приведено предохранительно-разгрузочное устройство обжимной клети слябинга 1150 Карагандинского металлургического комбината. Установка эластомера, выполненного в виде шайбы из полиуретана марки СКУ-ПФЛ-100 (Е = 58 МПа, μ = 0,493) с размерами D = 420 мм, d = 160 мм, Н = 50 мм позволяет применить в качестве разрушаемого элемента бандажное кольцо толщиной 40 мм, высотой 70 мм из стали 45 (ГОСТ 1050-81) с проточкой глубиной b = 12 мм и радиусом скругления r = 5 мм. Габаритные размеры устройства: высота - 120 мм, диаметр - 500 мм. Указанные параметры обеспечивают срабатывание устройства в диапазоне Qmaх = 10700...11000 кН с раздвижением валков на 18...22 мм.As an example of a specific implementation of the claimed technical solution, a safety-unloading device of the crimping stand of the slab 1150 of the Karaganda metallurgical plant can be given. The installation of an elastomer made in the form of a polyurethane washer of the SKU-PFL-100 brand (E = 58 MPa, μ = 0.493) with dimensions D = 420 mm, d = 160 mm, N = 50 mm allows you to use a retaining ring as a destructible element 40 mm, a height of 70 mm made of steel 45 (GOST 1050-81) with a groove depth of b = 12 mm and a radius of rounding of r = 5 mm. Overall dimensions of the device: height - 120 mm, diameter - 500 mm. The specified parameters ensure the operation of the device in the range of Q max = 10700 ... 11000 kN with a roll extension of 18 ... 22 mm.
Использование устpойства, описанного в примере выполнения, позволяет сократить аварийные простои стана, связанные с восстановлением работоспособности устройств, на 60...80%, снизить трудоемкость восстановительных работ в 5...8 раз и затраты на восстановление - в 10...12 раз. The use of the device described in the example execution allows to reduce emergency downtime of the mill associated with the restoration of the operability of devices by 60 ... 80%, reduce the complexity of restoration work by 5 ... 8 times and the cost of restoration - by 10 ... 12 time.
Таким образом, совокупность отличительных признаков заявленного технического решения упрощает конструкцию и эксплуатацию устройства, а также повышает его компактность. Thus, the set of distinctive features of the claimed technical solution simplifies the design and operation of the device, and also increases its compactness.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034816 RU2025159C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Protecting-relieving device for roll mill stand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034816 RU2025159C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Protecting-relieving device for roll mill stand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025159C1 true RU2025159C1 (en) | 1994-12-30 |
Family
ID=21600590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5034816 RU2025159C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Protecting-relieving device for roll mill stand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025159C1 (en) |
-
1992
- 1992-02-19 RU SU5034816 patent/RU2025159C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1328018, кл. B 21B 33/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2094413B1 (en) | Punch stripper | |
CA1054833A (en) | Roller reinforced with a hard metal jacket | |
US3315902A (en) | Gas hydraulic spring for crushing apparatus | |
RU2025159C1 (en) | Protecting-relieving device for roll mill stand | |
US4875261A (en) | Back-up roll in a rolling mill | |
US3130613A (en) | Overload protection device | |
US3628366A (en) | Rolling mill | |
RU2083302C1 (en) | Protection- relief apparatus for rolling stand | |
US3315901A (en) | Gas hydraulic spring for crushing apparatus | |
US3526118A (en) | Apparatus for bending the rolls of a rolling mill and like device | |
RU2021050C1 (en) | Safety device of roll mill | |
US4256169A (en) | Shear plug for use in a curved roll-rack | |
CA1317266C (en) | Grinding mills | |
JPS57187103A (en) | Fixing method for sintered hard alloy ring in rolling roll | |
RU2103083C1 (en) | Rolling stand safety device | |
RU2021049C1 (en) | Protective-discharge device of roll mill stand | |
WO1990014471A1 (en) | Force applicator | |
EP0248604B1 (en) | Roll change arrangement for beam mill stand | |
CN214348648U (en) | Hydraulic prestress system of short-stress rolling mill pull rod | |
US3403950A (en) | Bearing arrangement for the rolls of a rolling mill | |
RU2113923C1 (en) | Roll safety housing | |
CN213436327U (en) | Roller box interval real-time monitoring system | |
RU2058206C1 (en) | Rolling roll chock | |
US3381511A (en) | Protected load cell | |
JP7231940B2 (en) | Rubber bearings for bridges |