RU2121402C1 - Валковый узел - Google Patents
Валковый узел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121402C1 RU2121402C1 RU97118479A RU97118479A RU2121402C1 RU 2121402 C1 RU2121402 C1 RU 2121402C1 RU 97118479 A RU97118479 A RU 97118479A RU 97118479 A RU97118479 A RU 97118479A RU 2121402 C1 RU2121402 C1 RU 2121402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- barrel
- holes
- rolling
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям валковых узлов, используемых для горячей прокатки стальных полос с односторонним чечевичным рифлением. Валковый узел содержит пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок с трапециевидным поперечным сечением, а другой имеет гладкую бочку. С целью повышения стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением боковые стороны трапеции сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза. Изобретение обеспечивает улучшение условий работы рабочего валка, поверхность которого ослаблена лунками. 3 ил. , 1 табл.
Description
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям валковых узлов, и может быть использовано для горячей прокатки стальных полос с односторонним чечевичным рифлением.
Анализ отечественных и иностранных стандартов на листы стальные с рифлением (ГОСТ 8568, ASTM A786/A786M и др.) показывает, что основным требованием, предъявляемым к рифлению, является выполнение свойств, препятствующих скольжению. Рисунок рифленого листа производится исключительно каждым производителем и не должен быть идентичным по размеру или внешнему виду рисункам других производителей, хотя допускается их сходство.
Рифление поверхности листовой стали производится в процессе горячей прокатки полосы в рабочих валках последней клети непрерывного широкополосного стана. Для этого один из рабочих валков (как правило, верхний) имеет на бочке лунки, формирующие рифление. Другой рабочий валок выполнен с гладкой цилиндрической бочкой.
Известен прокатный валок, содержащий шейки и бочку, на которой выполнены многозаходные винтовые ручьи левого и правого направлений, образующие ромбические калибры. Ромбические калибры вытянуты вдоль оси валка и образуют в диаметральных плоскостях тупые углы, которые в 2,9-3,0 раза больше углов ромбических калибров по оси валка [1].
Недостаток такой конструкции валка состоит в том, что его рабочая поверхность бочки ослаблена винтовыми ручьями правого и левого направлений. Это является причиной разрушения поверхности бочки, ухудшения качества рифленого листового проката. Помимо этого, листовой прокат с ромбическим рифлением, образующим на поверхности листа замкнутые контуры, не дает возможности жидкостям (воде, смазочным материалам) свободно стекать с изделий из рифленого листа. В результате ухудшаются его эксплуатационные характеристики.
Известна также конструкция прокатного валка, содержащего цилиндрическую бочку, поверхность которой снабжена впадинами, которые выполнены двухконусными с углом конуса при вершине 80-100o и у основания 120-130o, а отношение высот этих конусов равно 1-5 : 1,8 [2].
Валки со впадинами на поверхности бочки имеют низкую стойкость из-за значительных термических и силовых напряжений, возникающих при прокатке. Охлаждающая вода, оставшаяся в лунках на поверхности бочки, оказывается запертой в замкнутом пространстве между валком и горячим металлом, что вызывает паровзрывной эффект, способствующий разрушению бочки валка.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является валковый узел для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащий пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок с трапециевидным поперечным сечением, а другой имеет гладкую бочку [3]-прототип.
Недостатки известной конструкции валкового узла состоят в следующем. Из-за циклических термических и силовых нагрузок, возникающих в процессе горячей прокатки полос, на дне лунок, в местах перехода наклонных боковых стенок в плоское дно происходят зарождение и развитие трещин, что приводит к проявлению выкрошек, разрушению бочки, снижению стойкости валков и качества прокатываемых полос.
Из-за неодинаковых условий контактного взаимодействия с полосой рабочего валка с лунками и гладкого рабочего валка, касательные нагрузки в очаге деформации распределены неравномерно: более нагруженным является рабочий валок с лунками. Это способствует ускоренному разрушению его бочки и изгибу полосы на выходе из очага деформации в сторону рабочего валка с гладкой бочкой.
Цель изобретения состоит в повышении стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве валкового узла для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащего пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки, а другой имеет гладкую бочку, согласно предложению, наклонные боковые стенки сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза.
Известное и предложенное технические решения имеют следующие общие признаки. Оба они являются валковыми узлами для прокатки полос с чечевичным рифлением. Оба содержат пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки. В обоих устройствах второй рабочий валок валкового узла имеет гладкую бочку.
Отличия предложенного валкового узла состоят в том, что наклонные боковые стенки трапеции поперечного сечения лунок сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, тогда как в известном боковые стороны трапеции соединены прямолинейным основанием. Другое отличие состоит в том, что диаметр бочки рабочего валка с лунками предложенных параметров превышает диаметр бочки второго рабочего валка узла, имеющего гладкую бочку, в 1,005-1,015 раза.
Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков, и заключающиеся в повышении стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенность отличий".
На фиг. 1 изображен участок развертки бочки рабочего валка с лунками устройства-прототипа; на фиг. 2 - валковый узел предложенной конструкции; на фиг. 3 - участок развертки бочки верхнего рабочего валка на фиг. 2.
Сущность изобретения состоит в следующем. При использовании валкового узла известной конструкции под действием многократно повторяющихся циклических знакопеременных и тепловых нагрузок на участках сопряжения наклонных боковых стенок с плоском дном лунок возникают и развиваются усталостные трещины (фиг. 1). Неодинаковые условия контактного взаимодействия с полосой рабочего валка с лунками и рабочего валка с гладкой бочкой приводят к увеличению касательных напряжений, действующих на бочку валка с лунками, что ускоряет разрушение ее поверхности и вызывает изгиб выходящей из очага деформации полосы в сторону рабочего валка с гладкой бочкой.
При выполнении боковых стенок трапеции (в сечении лунки) сопряженными между собой по дуге с кривизной ρ = 580-840 м-1 и диаметре D1 бочки рабочего валка с лунками, большем диаметра D2 бочки второго рабочего валка в 1,005-1,015 раза достигается, во-первых, снижение концентрации напряжений в местах наиболее вероятного образования усталостных трещин, и, во-вторых, уменьшение величины касательных напряжений, действующих в очаге деформации на поверхность бочки рабочего валка с лунками. Другими словами, неравномерность деформации на сторонах полосы, обусловленная разным характером контактного взаимодействия с рабочим валком с лунками и с рабочим валком с гладкой бочкой, будет компенсирована неравномерностью деформации, вызванной разницей диаметров бочек этих валков, что приведет к снижению касательных напряжений, действующих на бочку рабочего валка, ослабленную наличием лунок.
Экспериментально установлено, что если кривизна дуги сопряжения будет менее 580 м-1, то не исключено образование и развитие усталостных трещин в нижних частях боковых сторон лунок. Увеличение кривизны дуги сопряжения более 840 м-1 вызывает появление усталостных трещин в середине дна лунок.
Если диаметр бочек рабочего валка с лунками будет превышать диаметр бочки другого рабочего валка менее чем в 1,005 раза, касательные напряжения на поверхности бочки рабочего валка с лунками останутся высокими, что приведет к преждевременному разрушению ее поверхности и ухудшению качества полос. Увеличение этого отношения более чем 1,015, приведет к "перекомпенсации" и изгибу полосы на выходе из очага деформации в сторону валка с лунками, что недопустимо.
Валковый узел состоит из верхнего рабочего валка 1 (фиг. 2) с цилиндрической бочкой 2. На бочке 2 выполнены чередующиеся ряды лунок 3. Нижний рабочий валок 4 имеет гладкую цилиндрическую бочку 5. Наклонные боковые стенки поперечного сечения лунок 3 сопряжены между собой по дуге с кривизной ρ = 580-840 м-1. Диаметр D1 бочки 2 верхнего рабочего валка 1 превышает диаметр D2 бочки 5 нижнего рабочего валка D1/D2=1,005-1,015.
Устройство работает следующим образом. Верхний рабочий валок 1 с чечевичным рифлением цилиндрической бочки 2 диаметром D1=810 мм заваливают в последнюю клеть кварто непрерывного широкополосного стана 2000. Боковые стенки лунок 3 сопряжены по дуге с кривизной ρ =710 м-1. Одновременно в эту же клеть заваливают нижний рабочий валок 4 с гладкой цилиндрической бочкой 5 с диаметром D2= 802 мм. Отношение диаметров бочек валкового узла составляет D1/D2=810/802=1,010.
Величину обжатия в последней клети устанавливают равной 27% и осуществляют горячую прокатку полосы с толщиной основания 4 мм из стали Ст3сп.
В процессе прокатки бочка 2 верхнего рабочего валка 1 наносит посредством лунок 3 на верхнюю сторону полосы чечевичное выпуклое рифление. Между цилиндрическими бочками 2 и 5 формируется заданная толщина основания полосы, равная 4 мм. За счет разницы диаметров бочки 2 и бочки 5 достигаются выравнивание скоростей выхода металла из очага деформации на обеих сторонах полосы, уменьшение касательных напряжений, действующих на бочку 2 с лунками 3. Сопряжение боковых стенок лунок 3 по дуге обеспечивает снижение концентрации напряжений, действующих на стенки лунок 3. Это приводит к повышению стойкости валков и качества прокатываемых полос.
Варианты выполнения валкового узла и показатели их эффективности приведены в таблице.
Как следует из таблицы, предложенное устройство (варианты 2-4) обеспечивает повышение стойкости валков и качества прокатанных полос с односторонним чечевичным рифлением. В случае запредельного значения заявленных параметров (варианты 1 и 5) стойкость валков и качество прокатанных полос с рифлением снижаются.
Также более низкие стойкость валков и качество полос с рифлением обеспечивает валковый узел известной конструкции (вариант 6), принятый в качестве прототипа.
Технико-экономические преимущества предложенного валкового узла состоят в том, что сопряжение боковых сторон поперечного сечения лунок на бочке рабочего валка по дуге с кривизной 580-840 м-1 и диаметре бочки рабочего валка с лунками, превышающем диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза, обеспечивает улучшение условий работы рабочего валка, поверхность которого ослаблена лунками. За счет этого повышаются стойкость валков и качество прокатываемых полос.
За базовый объект принято устройство-прототип. Использование валкового узла предложенной конструкции позволяет повысить рентабельность производства горячекатаных полос с односторонним чечевичным рифлением на 17-20% при сохранении свойств рифленой поверхности, препятствующих скольжению.
Литература
1. Авт. св. СССР N 706145, МПК B 21 B 27/02, 1979 г.
1. Авт. св. СССР N 706145, МПК B 21 B 27/02, 1979 г.
2. Авт. св. СССР N 524579, МПК B 21 B 27/02, 1976 г.
3. А. М.Мелешко и др. Производство листа с рифленой поверхностью. - М.: Металлургия, 1985, с. 46, 144-145 (прототип).
Claims (1)
- Валковый узел для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащий пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки, а другой имеет гладкую бочку, отличающийся тем, что наклонные боковые стенки сопряжены между собой по дуге с кривизной 580 - 840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005 - 1,015 раза.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97118479A RU2121402C1 (ru) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Валковый узел |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97118479A RU2121402C1 (ru) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Валковый узел |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121402C1 true RU2121402C1 (ru) | 1998-11-10 |
RU97118479A RU97118479A (ru) | 1999-02-27 |
Family
ID=20198784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97118479A RU2121402C1 (ru) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Валковый узел |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121402C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445179C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") | Способ горячей прокатки полос с односторонним рифлением |
RU2482930C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства полос с односторонним чечевичным рифлением |
RU2662915C2 (ru) * | 2013-05-30 | 2018-07-31 | ТЕНОВА С.п.А. | Прокатный валок |
-
1997
- 1997-11-11 RU RU97118479A patent/RU2121402C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
3. Мелешко А.М. и др. Производство листа с рифленой поверхностью. - М.: Металлургия, 1985, с. 46, 144-145. 4. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445179C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") | Способ горячей прокатки полос с односторонним рифлением |
RU2482930C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства полос с односторонним чечевичным рифлением |
RU2662915C2 (ru) * | 2013-05-30 | 2018-07-31 | ТЕНОВА С.п.А. | Прокатный валок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6695393B1 (en) | Kinetic energy absorbing rail for an automotive frame | |
RU2121402C1 (ru) | Валковый узел | |
JP4980119B2 (ja) | 調質圧延時の圧延安定性を高めた鋼板の冷間圧延方法、冷間圧延設備、及びその方法に使用する冷延鋼板 | |
RU2306989C2 (ru) | Способ производства арматурного проката | |
US1814594A (en) | Apparatus for widening rolled metal products | |
SU1158262A1 (ru) | Рабочий валок листопрокатной клети | |
RU2122906C1 (ru) | Способ прокатки заготовок | |
US5875669A (en) | Rolling method and rolling facility for manufacturing steel bars for concrete reinforcement | |
RU2184629C2 (ru) | Способ прокатки желобчатой полосы | |
RU2227760C2 (ru) | Способ прокатки сортовых профилей | |
RU2445179C2 (ru) | Способ горячей прокатки полос с односторонним рифлением | |
EA037229B1 (ru) | Арматурный стержень периодического профиля | |
WO2013122556A1 (ru) | Способ обработки поверхности листового металла | |
SU1037975A1 (ru) | Способ прокатки профилей | |
SU1708458A1 (ru) | Прокатный валок вертикальной клети | |
SU1093371A2 (ru) | Валок дл периодической прокатки | |
SU1574299A1 (ru) | Рабочий валок черновой прокатной клети | |
RU2184628C2 (ru) | Способ прокатки полосы с круглыми утолщениями по кромкам | |
RU2281178C1 (ru) | Листовой гнутый профиль | |
SU1648582A1 (ru) | Узел валков прокатной клети кварто | |
RU2284872C1 (ru) | Способ прокатки асимметричных профилей | |
US20010010241A1 (en) | Steel material of high fatigue strength and a process for manufacturing the same | |
SU1729639A2 (ru) | Прокатный валок | |
SU1161201A1 (ru) | Способ прокатки пр моугольной полосы | |
RU2088349C1 (ru) | Способ прокатки заготовок |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161112 |