RU2100110C1 - Buildup rolling roll - Google Patents
Buildup rolling roll Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100110C1 RU2100110C1 RU96117928A RU96117928A RU2100110C1 RU 2100110 C1 RU2100110 C1 RU 2100110C1 RU 96117928 A RU96117928 A RU 96117928A RU 96117928 A RU96117928 A RU 96117928A RU 2100110 C1 RU2100110 C1 RU 2100110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- axis
- interference
- roll
- bandage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве листов и полосового проката на стенах горячей и холодной прокатки. The invention relates to rolling production and can be used in the production of sheets and strip products on the walls of hot and cold rolling.
Известен составной прокатный валок [1] содержащий ось и бандаж, состоящий из двух слоев различной жесткости, наружный слой более жесткий. Known composite rolling roll [1] containing the axis and the bandage, consisting of two layers of different stiffness, the outer layer is more rigid.
При работе этого валка основным фактором, влияющим на работоспособность его элементов, является процесс фреттинг-коррозии при наличии контактного давления и амплитуды проскальзывания между его элементами. Наиболее интенсивный износ посадочной поверхности оси наблюдается у торцов бочки, где амплитуда проскальзывания и контактное давление максимальны. Повышенное давление по торцам составного валка обусловлено краевым у торцов бочки эффектом изгибающего момента, действующего на валок. При увеличении относительной толщины стенки составного бандажа процесс фреттинг-коррозии, особенно на оси валка, происходит интенсивнее, краевой эффект роста давления по торцам также увеличивается. During the operation of this roll, the main factor affecting the performance of its elements is the fretting corrosion process in the presence of contact pressure and the amplitude of slipping between its elements. The most intense wear of the axle landing surface is observed at the ends of the barrel, where the slip amplitude and contact pressure are maximum. The increased pressure at the ends of the composite roll is due to the edge effect at the ends of the barrel bending moment acting on the roll. With an increase in the relative wall thickness of the composite brace, the process of fretting corrosion, especially on the axis of the roll, occurs more intensively, the edge effect of the pressure increase at the ends also increases.
Таким образом, выполнение составного бандажа [1] путем заливки слоя чугуна на внутренние стенки стального внешнего бандажа имеет существенный недостаток, заключающийся в интенсивном процессе фреттинг-коррозии на основном силовом элементе валка оси, появлении усталостных трещин, исключающих ее повторное использование. Thus, the implementation of composite brace [1] by pouring a layer of cast iron on the inner walls of the steel outer brace has a significant drawback, which consists in the intensive process of fretting corrosion on the main power element of the axis roll, the appearance of fatigue cracks that preclude its reuse.
Этот недостаток частично устраняется в составном прокатном валке [2] содержащем износостойкий бандаж толщиной 0,16-0,2 его среднего рабочего радиуса, податливую гильзу толщиной 0,06-0,11 ее максимального радиуса и ось, сопряженную с охватывающей деталью по посадке с натягом. При этом отношение несущих способностей бандажа, гильзы и оси их моментов сопротивления изгибу соответственно равны
где Mб несущая способность бандажа;
Mг-о несущая способность гильзы и оси в соединении;
Mг несущая способность гильзы;
Mо несущая способность оси;
D наружный (текущий) диаметр бандажа;
dг наружный диаметр гильзы;
d диаметр оси.This drawback is partially eliminated in a composite rolling roll [2] containing a wear-resistant bandage with a thickness of 0.16-0.2 of its average working radius, a compliant sleeve with a thickness of 0.06-0.11 of its maximum radius and an axis associated with the covering part for landing with tight fit. In this case, the ratio of the bearing abilities of the brace, sleeve and the axis of their moments of bending resistance are respectively equal
where M b the bearing capacity of the bandage;
M r about the bearing capacity of the sleeve and axis in the connection;
M g bearing capacity of the sleeve;
M about the bearing capacity of the axis;
D outer (current) diameter of the band;
d g outer diameter of the sleeve;
d is the diameter of the axis.
Данное техническое решение прототип направлено на обеспечение равнопрочности составляющих элементов опорных валков на базе равенства их жесткостных характеристик. Установлено, что это условие достигается на участках по длине бочки, удаленных от края ее торцов на расстоянии 0,25L, где L длина бочки валка. В диапазоне (0,25-0,75)L, как показывают численные и экспериментальные исследования, не проявляется фреттинг-процесс. This technical solution is a prototype aimed at ensuring equal strength of the constituent elements of the backup rolls on the basis of the equality of their stiffness characteristics. It is established that this condition is achieved in sections along the length of the barrel, remote from the edge of its ends at a distance of 0.25L, where L is the length of the roll barrel. In the range (0.25-0.75) L, as shown by numerical and experimental studies, the fretting process does not appear.
Около торцов бочки валка расположены участки взаимного проскальзывания, где действуют силы трения и их моменты. Силы трения зависят от величины натягов в первую очередь. Near the ends of the roll barrel there are sections of mutual slippage, where the friction forces and their moments act. Friction forces depend on the amount of interference in the first place.
Следовательно, техническое решение прототип [2] не может обеспечить стабильную работу составного прокатного валка при произвольных знаниях натягов, определяющих силу. Therefore, the technical solution of the prototype [2] cannot ensure the stable operation of a composite rolling roll with arbitrary knowledge of interference, determining the force.
Трения на контактных поверхностях
Известно, что моменты трения в соединении с натягом, работающим в условиях изгиба, как, например, опорные валки прокатных станов зависят от величины плеча и силы трения. В случае предлагаемого технического решения плечо сил трения в сопряжении ось-гильза равно радиусу оси, а в сопряжении гильза-бандаж, соответственно, радиусу гильзы. Сила трения определяется как произведение величины давления на площадь контакта. Единичная площадь контакта равна длине окружности посадочной поверхности.Friction on contact surfaces
It is known that friction moments in conjunction with an interference fit operating in bending conditions, such as, for example, backup rolls of rolling mills, depend on the size of the shoulder and the friction force. In the case of the proposed technical solution, the shoulder of the friction forces in the axis-sleeve pair is equal to the radius of the axis, and in the pair of sleeve-bandage, respectively, to the radius of the sleeve. The friction force is defined as the product of the pressure value and the contact area. The unit contact area is equal to the circumference of the landing surface.
Целью изобретения является повышение ресурса прокатного валка и его элементов путем снижения процессов коррозии и его перераспределение по составляющим валок элементов. The aim of the invention is to increase the resource of the rolling roll and its elements by reducing corrosion processes and its redistribution among the components of the roll elements.
Цель достигается тем, что в составном прокатном валке, содержащем износостойкий бандаж толщиной 0,16-0,20 его среднего рабочего радиуса, податливую гильзу толщиной 0,16-0,10 ее максимального радиуса и ось, сопряженную с охватывающей деталью по посадке натягом, величина натяга в сопряжении ось-гильза Δ и величина натяга в сопряжении гильза-бандаж Dг выполнены в отношении Δ/Δг= 1,3-1,7.The goal is achieved by the fact that in a composite rolling roll containing a wear-resistant bandage with a thickness of 0.16-0.20 of its average working radius, a ductile sleeve 0.16-0.10 of a thickness of its maximum radius and an axis mating with an interference fit over the fitting part, the value of the interference in the pair of axis-sleeve Δ and the value of the interference in the pair of sleeve-band D g made in the ratio Δ / Δ g = 1.3-1.7.
Величины давлений
На контактных поверхностях ось-гильза и гильза-бандаж выбираются из условия обеспечения превышения моментов сил трения на контакте ось-гильза над величиной моментов сил трения на контакте гильза-бандаж. В случае опорных составных валков неабсолютная величина моментов сил трения, давлений и натягов на контактных поверхностях обеспечивает поставленную задачу изобретения.Pressure values
On the contact surfaces, the axis-sleeve and sleeve-bandage are selected from the condition that the moments of friction at the contact axis-sleeve exceed the values of the moments of friction at the contact of the sleeve-band. In the case of support composite rolls, the non-absolute value of the moments of friction, pressure and interference on the contact surfaces provides the object of the invention.
Исследования модели составных опорных валков показали, что в случае составного опорного валка, содержащего износостойкий бандаж толщиной 0,16-0,20 среднего его рабочего радиуса, податливую гильзу толщиной 0,06-0,10 ее максимального радиуса и ось, сопряженную с охватывающей деталью по посадке с натягом, величина натяга в сопряжении ось-гильза Δ и величина натяга в сопряжении гильза-бандаж Dг выполнены в отношении Δ/Δг 1,3-1,7.Studies of the model of composite backup rolls showed that in the case of a composite backup roll containing a wear-resistant bandage with a thickness of 0.16-0.20 of its average working radius, a ductile sleeve with a thickness of 0.06-0.10 of its maximum radius and an axis mating with the female part for an interference fit, the interference value in the axis-sleeve pairing Δ and the interference value in the sleeve-band pairing D g are made with respect to Δ / Δ g 1.3-1.7.
По сравнению с прототипом в предлагаемом составном валке численно подобрано такое отношение натягов на контактных поверхностях, которое обеспечивает его новое качество достаточную надежность и долговечность составляющих его элементов, в частности оси, для обеспечения многократного ее применения в стенах холодной и горячей прокатки. Compared with the prototype, the proposed composite roll numerically selected such a ratio of interference on contact surfaces, which provides its new quality, sufficient reliability and durability of its constituent elements, in particular the axis, to ensure its multiple use in cold and hot rolling walls.
На фиг. 1 представлена схема валка; на фиг 2 график изменения отношения Δ/Δг от изменения отношения t/tг.In FIG. 1 shows a roll diagram; in Fig.2 a graph of the change in the ratio Δ / Δ g from changes in the ratio t / t g .
Составной опорный валок включает ось 1, гильзу 2, бандаж 3. На ось смонтирована по посадке с натягом Δ гильза 2, в свою очередь на сборочную единицу ось-гильза смонтирован по посадке с натягом Dг бандаж 3. Рабочая поверхность бандажа в процессе эксплуатации валка перетачивается с диаметра D1 на диаметр D2.The composite backup roll includes an axis 1, a sleeve 2, a band 3. A shaft is mounted on an axis to fit with an interference fit Δ sleeve 2, and in turn to an assembly unit, an axis-sleeve is mounted to an interference fit D g band 3. The working surface of the band during operation of the roll grind from diameter D 1 to diameter D 2 .
Исходя из условий работы составного валка обеспечить неподвижность составляющих его элементов проводились численные исследования моментов сил трения, давлений и натягов в парах сопряжений ось-гильза и гильза-бандаж при условии, что максимальная величина давлений не должна привести к разрушению охватывающих деталей как в процессе изготовления, так и в процессе их эксплуатации. Минимальная величина натяга в сопряжении гильза-бандаж определялась исходя из обеспечения неподвижности бандажа в осевом направлении для предотвращения его использования. Максимальная величина натяга в сопряжении ось-гильза определялась исходя из условия обеспечения прочности гильзы при ее монтаже на оси. Based on the operating conditions of the composite roll to ensure the immobility of its constituent elements, numerical studies of the moments of friction forces, pressures and tightness in the pair of axle-sleeve and sleeve-band mates were carried out, provided that the maximum pressure should not lead to the destruction of the surrounding parts as during manufacturing, and in the process of their operation. The minimum amount of interference in the pair of sleeve-bandage was determined based on ensuring the immobility of the bandage in the axial direction to prevent its use. The maximum interference fit in the axis-sleeve pair was determined based on the condition for ensuring the strength of the sleeve when it is mounted on the axis.
Методом моделирования многослойного составного валка численно получены значения величин натягов. На фиг. 2 приведен график изменения отношений Δ/Δг от изменения отношения t/tг, где
Δ величина натягов в сопряжении ось-гильза;
Dг величина натягов в сопряжении гильза-бандаж;
t толщина бандажа;
tг толщина гильзы.The method of modeling a multilayer composite roll numerically obtained values of the interference. In FIG. 2 shows a graph of changes in the Δ / Δ g relations from changes in the t / t g ratio, where
Δ value of interference in the axis-sleeve pair;
D g the value of interference in the pair of sleeve-bandage;
t bandage thickness;
t g liner thickness.
На фиг. 2 показан график, полученный в результате обработки результатов исследований составных опорных валков станов тлс 3000, тлс 3600, 2030 и 1700 холодной прокатки. Из графика следует, что при отношении толщин бандажа t и гильзы tг в реальных пределах t/tг 2,2 3,0, отношение натягов в сопряжении ось-гильза и гильза-бандаж Δ/Δг 1,3 1,7, что обеспечивает с одной стороны практическую совместную работу гильзы и оси на участках, примыкающих к торцам бочки и минимальные натяжения в бандаже при одновременном обеспечении неподвижности бандажа в осевом направлении.In FIG. Figure 2 shows a graph obtained as a result of processing the results of studies of composite backup rolls of mills TLS 3000, TLS 3600, 2030 and 1700 cold rolled. From the graph it follows that when the ratio of the thicknesses of the bandage t and the sleeve t g in the real range t / t g 2.2 3.0, the ratio of the interference in the pair of axis-sleeve and sleeve-band Δ / Δ g 1.3 1.7, which provides, on the one hand, the practical joint operation of the liner and the axis in areas adjacent to the ends of the barrel and the minimum tension in the bandage while ensuring the immobility of the bandage in the axial direction.
Пример 1 реализации предлагаемого решения на стане 3000. Example 1 of the implementation of the proposed solutions on the mill 3000.
Диаметр нового валка D1 2,108 м.The diameter of the new roll D 1 2.108 m
Диаметр переточенного валка D2 1,95 м.The diameter of the regrind roll D 2 1.95 m
Средний радиус рабочей поверхности равен
Принимая t/R 0,18, находим толщину бандажа
t 0,18•1,0125 0,182 мм.The average radius of the working surface is
Taking t / R 0.18, we find the thickness of the bandage
t 0.18 • 1.0125 0.182 mm.
Максимальный радиус гильзы равен
Rг 1,0125 0,182 0,830 м.The maximum radius of the sleeve is
R g 1.0125 0.182 0.830 m.
Толщина стенки гильзы, принимая t 0,085•Rг, равна
tг 0,085•0,83 0,07 м.The wall thickness of the sleeve, taking t 0,085 • R g equal to
t g 0.085 • 0.83 0.07 m.
Отношение t/tг 2,6.The ratio t / t g of 2.6.
Отношение Δ/Δг= 2,38/1,4 = 1,7.The ratio Δ / Δ g = 2.38 / 1.4 = 1.7.
Пример 2 реализации предлагаемого решения на стане 2030 х.п. Example 2 of the implementation of the proposed solutions on the camp 2030 h.p.
Диаметр нового валка D1 1,6 м.The diameter of the new roll D 1 1.6 m
Диаметр переточенного валка D2 1,480 м.The diameter of the regrind roll D 2 1,480 m
Средний радиус рабочей поверхности равен
Принимая t/R 0,18, находим толщину бандажа
t 0,18•0,77 0,14 м.Taking t / R 0.18, we find the thickness of the bandage
t 0.18 • 0.77 0.14 m.
Максимальный радиус гильзы равен Rг 0,77 0,14 0,63.The maximum radius of the sleeve is equal to R g 0.77 0.14 0.63.
Толщина стенки гильзы, принимая t/Rг 0,08, равна
tг 0,08•0,63 0,05 м.The wall thickness of the sleeve, taking t / R g of 0.08, is equal to
t g 0.08 • 0.63 0.05 m.
Отношение 
Пример 3 реализации предлагаемого решения на стане 1700 х.п.Attitude
Example 3 of the implementation of the proposed solutions on the mill 1700 HP
Диаметр нового валка D1 1,5 м.The diameter of the new roll D 1 1.5 m
Принимая t/R 0,16, находим толщину бандажа
t 0,18•0,75 0,135 м
Максимальный радиус гильзы равен 0,75 0,135 0,615.Taking t / R 0.16, we find the thickness of the bandage
t 0.18 • 0.75 0.135 m
The maximum radius of the sleeve is 0.75 0.135 0.615.
Толщина стенки гильзы tг 0,08•0,615 0,5 м.The wall thickness of the sleeve t g of 0.08 • 0.615 0.5 m
Отношение 
Отношение Δ/Δг 1,5, при этом Δ 1,2 мм, Dг 0,8 мм
Использование отработавших компанию опорных валков стана 1700 х.п. АО "Северсталь" позволило значительно повысить надежность и сократить затраты на валки.Attitude
The ratio Δ / Δ g 1.5, while Δ 1.2 mm, D g 0.8 mm
Use of the back-up rolls of the mill 1700 h.p. Severstal JSC significantly improved reliability and reduced roll costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117928A RU2100110C1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Buildup rolling roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117928A RU2100110C1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Buildup rolling roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2100110C1 true RU2100110C1 (en) | 1997-12-27 |
| RU96117928A RU96117928A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=20185244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117928A RU2100110C1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Buildup rolling roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2100110C1 (en) |
-
1996
- 1996-09-10 RU RU96117928A patent/RU2100110C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. SU, авторское свидетельство, 147977, кл. B 21 B 27/02, 1988. 2. RU, патент, 2048937, кл. B 21 B 27/02, 1992. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4242781A (en) | Variable crown sleeve roll | |
| EP1213061A2 (en) | Sleeve for rolling mill oil film bearing | |
| US5347837A (en) | Method of rolling using bendable sleeved roll | |
| RU2100110C1 (en) | Buildup rolling roll | |
| US3842471A (en) | Composite roll | |
| RU2410175C2 (en) | Compound rollers for rolling mill | |
| CA1176876A (en) | Rolling mill roll assembly | |
| EA010897B1 (en) | A support roll for a rolling mill | |
| RU2048937C1 (en) | Buildup rolling roll | |
| RU2185905C2 (en) | Method for assembling built-up rolling rolls | |
| JPS5940098Y2 (en) | Assembly roll of metal part | |
| CN106734215A (en) | A kind of oblique ripple composite (back-up) roll of rolled metal composite plate | |
| RU2201822C2 (en) | Prestressed buildup rolling roll | |
| RU2226134C2 (en) | Prestressed builtup rolling roll | |
| RU2308332C1 (en) | Prestressed built-up rolling roll | |
| RU2153404C2 (en) | Rolling mill spindle | |
| JPS5940097Y2 (en) | Assembly roll of metal part | |
| JPH02169302A (en) | Flange for vehicle wheel assembly | |
| RU2333054C1 (en) | Composite forming roll | |
| JP3229190B2 (en) | Pressure roll and sleeve type split reinforcement roll | |
| RU2211101C2 (en) | Builtup rolling roll | |
| JPS591127B2 (en) | Assembly roll for rolling | |
| SU1355325A1 (en) | Roll for beading cylinder bottoms | |
| JPS59206107A (en) | Bearing for rolling mill | |
| SU1533791A1 (en) | Roll unit for rolling paired sectional strips |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140911 |