RU2233716C1 - Roll assembly of universal four-roll grooved pass - Google Patents
Roll assembly of universal four-roll grooved pass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233716C1 RU2233716C1 RU2003100261/02A RU2003100261A RU2233716C1 RU 2233716 C1 RU2233716 C1 RU 2233716C1 RU 2003100261/02 A RU2003100261/02 A RU 2003100261/02A RU 2003100261 A RU2003100261 A RU 2003100261A RU 2233716 C1 RU2233716 C1 RU 2233716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- horizontal
- rolls
- caliber
- sole
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при калибровке валков преимущественно чистового калибра трамвайных желобчатых рельсов или других аналогичных профилей с применением двух горизонтальных и двух вертикальных валков.The invention relates to the field of metallurgy and can be used when calibrating rolls mainly of the fine caliber of tram grooved rails or other similar profiles using two horizontal and two vertical rolls.
Профиль трамвайного рельса по ТУ-2Р-320-96 состоит из подошвы, шейки, головки и губы, которая совместно с боковой поверхностью головки образует желоб, где размещается реборда колеса, катящегося по поверхности катания головки рельса. Известен узел универсального четырехвалкового калибра для прокатки трамвайных желобчатых рельсов, врезанный в валки развернутым в направлении смещения желоба к линии прокатки горизонтальных валков на угол наклона внутренней поверхности фланца, противоположенного желобу, уменьшенного на величину, принятую по условиям восстановления калибра переточкой валков (а.с. СССР №1676690 А1, кл. В 21 В 1/08, 23.10.89 г.).The profile of the tram rail according to TU-2P-320-96 consists of a sole, neck, head and lip, which together with the side surface of the head forms a groove where the flange of the wheel rolling along the surface of the rail of the rail head is located. Known is a universal four-roll caliber assembly for rolling tram grooved rails cut into rolls deployed in the direction of displacement of the groove to the horizontal rolls rolling line by the angle of inclination of the inner surface of the flange opposite the groove, reduced by the value adopted by the conditions for restoring the caliber by re-rolling of the rolls (as USSR No. 1676690 A1, class B 21 B 1/08, 10/23/89).
Недостатком такого узла четырехвалкового калибра является сложность его конструкции, что увеличивает время на его настройку, а также негарантированная компенсация осевых усилий, возникающих в процессе деформации элементов профиля за счет врезки калибра с углом наклона, величина которого принимается необходимой исходя из условия восстановления калибра переточкой валков по мере его износа. Конструкция такого узла четырехвалкового универсального калибра не обеспечивает стабильного выполнения элементов профиля в процессе прокатки.The disadvantage of such a four-roll gauge assembly is the complexity of its design, which increases the time to set it up, as well as unwarranted compensation of axial forces arising in the process of deformation of the profile elements by inserting a gauge with an angle of inclination, the value of which is taken based on the condition for restoring the caliber by re-rolling the rolls least wear. The design of such a four-roll universal caliber assembly does not provide stable performance of the profile elements during the rolling process.
Наиболее близким к заявляемому валковому узлу по технической сущности (прототипом) является валковый узел универсального четырехвалкового калибра, используемый в качестве чистового калибра при прокатке трамвайных рельсов, представленный на рис. 9, с. 714, ж. Сталь, 1956 г., №8. При описании заявки будут также использованы отдельные выдержки из данной статьи-прототипа.Closest to the claimed roll unit by technical nature (prototype) is the roll unit of a universal four-roll caliber, used as a finishing caliber when rolling tram rails, shown in Fig. 9, p. 714, g. Steel, 1956, No. 8. When describing the application, individual excerpts from this prototype article will also be used.
Валковый узел прототипа (рис.9) включает два горизонтальных приводных валка, формирующих стенку, накладочное пространство, боковые поверхности головки и губы рельса, и два вертикальных неприводных валка, формирующих соответственно подошву и поверхность катания головки с желобом. Ось шейки калибра параллельна оси горизонтальных валков. Желоб рельса формируется в верхней половине профиля. Горизонтальные валки вращаются в текстолитовых подшипниках, а в осевом направлении удерживаются галтелями текстолитовых вкладышей.The roll assembly of the prototype (Fig. 9) includes two horizontal drive rolls forming a wall, an overlay space, the side surfaces of the rail head and lips, and two vertical non-drive rolls, forming respectively the sole and the rolling surface of the head with a groove. The axis of the caliber neck is parallel to the axis of the horizontal rolls. A rail trough is formed in the upper half of the profile. Horizontal rolls rotate in textolite bearings, and in the axial direction are held by fillets of textolite inserts.
К недостаткам указанного на рис.9 валкового узла прототипа следует отнести отсутствие четкого фиксирования одного валка относительно другого.The disadvantages of the prototype roll assembly indicated in Fig. 9 include the lack of a clear fixation of one roll relative to another.
При этом под действием значительно превосходящих осевых усилий на верхний горизонтальный валок от разрезки желоба по сравнению с нижним горизонтальным валком происходит утонение верхнего фланца подошвы рельса, ухудшающее качество выпускаемой продукции. На этот счет приведем несколько выдержек из статьи-прототипа.:In this case, under the action of significantly superior axial forces on the upper horizontal roll from cutting the trough, in comparison with the lower horizontal roll, the upper flange of the rail sole is thinned, which worsens the quality of the products. In this regard, we give a few excerpts from the prototype article:
1. На стр. 712, правый столбец, последние две нижние строки и далее на стр. 713 сказано: “Образование желоба и фиксирование высоты рельса вертикальным роликом отрицательно сказывается на выполнении фланцев подошвы, подвергающихся от воздействия вертикальных роликов значительной утяжке, усиливающейся также в результате повышенной обработки шейки в отделочном калибре”.1. On page 712, the right column, the last two lower rows and further on page 713 it says: “The formation of a groove and fixing the height of the rail with a vertical roller negatively affects the performance of the flanges of the sole, which are subjected to significant shrinkage from the influence of vertical rollers, which also intensifies as a result increased neck processing in the caliber. ”
2. На стр. 714, левый столбец, последний нижний абзац и далее на правом столбце сказано: “Однако в связи с неудовлетворительным креплением горизонтальных валков в осевом направлении и неравномерной деформацией металла со стороны вертикальных роликов из-за конструктивных особенностей профиля и непостоянства распределения металла роликом предотделочного калибра верхний валок отделочной клети под действием особенно значительных усилий в области желоба и губы смещается в продольном направлении в сторону подошвы. Такое смещение верхнего валка приводило к раздавливанию верхнего фланца подошвы”.2. On page 714, the left column, the last lower paragraph and further on the right column says: “However, due to the unsatisfactory fastening of the horizontal rolls in the axial direction and uneven deformation of the metal from the side of the vertical rollers due to the design features of the profile and inconsistent distribution of metal with a roller of pre-finishing gauge, the upper roll of the finishing stand under the action of especially significant efforts in the area of the gutter and lip is shifted in the longitudinal direction towards the sole. Such a displacement of the upper roll led to crushing of the upper flange of the sole. ”
Отмеченное раздавливание верхнего фланца подошвы трамвайного рельса наблюдается, и в настоящее время для компенсации которого постоянно крепят верхний валок в осевом направлении со стороны подошвы и даже верхний фланец подошвы чистового калибра заведомо сразу предусматривают на 1 мм толще нижнего, чтобы каким-то образом при его раздавливании подравнять верхний и нижний фланцы по толщине (это наглядно видно на калибре 8 рисунка, приведенного в статье “Промышленное производство облегченных трамвайных рельсов” (ж. Сталь, 1982 г., №2, с. 57).The marked crushing of the upper flange of the sole of the tram rail is observed, and at present, to compensate for it, the upper roll is constantly mounted axially from the side of the sole and even the upper flange of the finish gauge solely is foreseen immediately 1 mm thicker than the lower so that somehow when crushing it align the upper and lower flanges in thickness (this is clearly seen in caliber 8 of the figure shown in the article “Industrial production of lightweight tram rails” (J. Steel, 1982, No. 2, p. 57).
Безусловно, такое положение с раздавливанием фланца не улучшает качество выпускаемой продукции. В дополнение к тому, что верхний фланец подошвы раздавливается превосходящими силами со стороны желоба рельса, нижний фланец подошвы, наоборот, испытывает недостаток усилий со стороны головки, в результате чего под действием усилий деформации фланца по толщине нижний вал смещается в сторону головки и нижний фланец подошвы при этом утолщается. Возникает разнотолщинность верхнего и нижнего фланцев подошвы.Of course, this situation with crushing the flange does not improve the quality of the products. In addition to the fact that the upper sole flange is crushed by superior forces from the side of the rail groove, the lower sole flange, on the contrary, experiences a lack of effort from the head side, as a result of which the lower shaft is shifted towards the head and the lower sole flange due to the deformation of the flange in thickness at the same time thickens. There is a thickness variation of the upper and lower flanges of the sole.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение осевых усилий на горизонтальный валок со стороны разрезаемого желоба и одновременно увеличение осевых усилий на горизонтальный валок со стороны головки рельса, направленных на утонение фланцев подошвы рельса, и обеспечение за счет этого одинаковой толщины фланцев подошвы, а также снижение потерь времени на подстройку узла и повышение производительности.The problem to which the invention is directed is to reduce the axial forces on the horizontal roll from the side of the cut trough and at the same time increase the axial forces on the horizontal roll from the side of the rail head, aimed at thinning the flanges of the rail sole, and thereby ensure the same thickness of the flanges of the sole, and also reducing loss of time for tuning the node and increase productivity.
Технический результат достигается тем, что в валковом узле универсального четырехвалкового калибра, включающем два горизонтальных приводных калибровочных валка, формирующих стенку, накладочное пространство, боковые поверхности головки, губы рельса и два вертикальных неприводных валка, формирующих соответственно подошву и поверхность катания головки с желобом, с осью шейки калибра, параллельной оси горизонтальных валков, за пределами калибра со стороны меньшего развития горизонтальных сил от деформации металла как верхнего, так и нижнего горизонтов фланцев между горизонтальным и вертикальным валками предусмотрены опорные конуса.The technical result is achieved by the fact that in the roll unit of a universal four-roll caliber, including two horizontal drive calibration rolls forming a wall, an overlay space, the side surfaces of the head, the lips of the rail and two vertical non-drive rolls forming respectively the sole and the rolling surface of the head with a groove, with an axis the neck of the caliber parallel to the axis of the horizontal rolls, outside the caliber from the side of lesser development of horizontal forces from the deformation of the metal, both upper and lower his horizons flanges between horizontal and vertical rolls provided the support cone.
При прокатке в калибре, подготовленном в соответствии с предлагаемым техническим решением, ликвидируются усилия, направленные на раздавливание фланца подошвы со стороны желоба, и увеличиваются усилия на раздавливание фланца подошвы со стороны головки рельса. В результате резко снизится разнотолщинность фланцев при прокатке, улучшится качество оформления профиля.When rolling in caliber prepared in accordance with the proposed technical solution, efforts to crush the sole flange from the side of the groove are eliminated, and efforts to crush the sole flange from the side of the rail are increased. As a result, the thickness difference of the flanges during rolling will sharply decrease, and the quality of the profile design will improve.
Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что валковый узел универсального четырехвалкового калибра отличается от прототипа тем, что за пределами калибра со стороны меньшего развития горизонтальных сил как верхнего, так и нижнего горизонтов фланцев между горизонтальным и вертикальным валками предусмотрены опорные конуса. Таким образом, заявляемый валковый узел соответствует критерию изобретения “новизна”. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию “изобретательский уровень”.A comparative analysis of the claimed solution with the prototype shows that the roll unit of a universal four-roll caliber differs from the prototype in that outside the caliber from the side of lesser development of horizontal forces of both the upper and lower horizons of the flanges, support cones are provided between the horizontal and vertical rolls. Thus, the inventive roll unit meets the criteria of the invention of "novelty." When studying other well-known technical solutions in this technical field, the signs that distinguish the claimed solution from the prototype were not identified, and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of “inventive step”.
На чертеже представлен предлагаемый узел универсального четырехвалкового калибра в качестве чистового калибра для прокатки трамвайных рельсов.The drawing shows the proposed site universal four-roll caliber as the final caliber for rolling tram rails.
Валковый узел содержит два горизонтальных приводных валка (1, 2) и два вертикальных неприводных (3, 4). Валки, образующие калибр, показаны толстой сплошной линией, а задаваемый в калибр раскат - толстым пунктиром. Оси валков и шейки калибра - тонкими штрихпунктирными линиями.The roll unit contains two horizontal drive rolls (1, 2) and two vertical non-drive rolls (3, 4). The rolls forming the caliber are shown by a thick solid line, and the roll defined in the caliber by a thick dotted line. The axis of the rolls and the neck of the caliber - thin dash-dotted lines.
Как отмечалось выше в приведенных выдержках из статьи-прототипа и в описании, при формировании желоба возникают усилия Рг (см. чертеж), которые, действуя на горизонтальный валок, преодолевают усилия со стороны подошвы Pп, и суммарное усилие [PΣ=Рг-Рп], действуя на верхний горизонтальный валок в сторону подошвы, вынуждают его перемещаться, раздавливая фланец подошвы. Для недопущения этого между валками 1 и 3 предусмотрен опорный конус с размером проекции на вертикаль - А, а на горизонталь - В. Эти размеры определяют наклон конуса к вертикали, равный углу α.As noted above in the excerpts from the prototype article and in the description, during the formation of the gutter there are forces P g (see drawing), which, acting on a horizontal roll, overcome the efforts from the side of the sole P p , and the total force [PΣ = P g -P p ], acting on the upper horizontal roll towards the sole, force it to move, crushing the sole flange. To prevent this, between the rolls 1 and 3 there is a support cone with a projection size on the vertical - A, and on the horizontal - B. These dimensions determine the slope of the cone to the vertical, equal to the angle α.
В районе нижнего фланца подошвы суммарное горизонтальное усилие, практически равное усилию от обжатия фланца подошвы, действует в сторону головки, увеличивая при этом толщину нижнего фланца подошвы. Для недопущения этого между валками 2 и 4 предусмотрен опорный конус с углом наклона к вертикали β, который определяет величины проекций конуса на вертикаль Б и горизонталь д. Из чертежа видно, что размер конуса Б больше, чем А, поэтому величина угла β может быть принята меньшей по сравнению с углом α, т. е. валковый узел допускает разную величину наклона конусов в верхней и нижней частях калибра.In the region of the bottom sole flange, the total horizontal force, almost equal to the force from the compression of the sole flange, acts towards the head, while increasing the thickness of the bottom sole flange. To prevent this, a support cone with an angle of inclination to the vertical β is provided between the rollers 2 and 4, which determines the values of the projections of the cone on the vertical B and horizontal e. It can be seen from the drawing that the size of the cone B is larger than A, therefore the value of the angle β can be accepted smaller in comparison with the angle α, i.e., the roll unit allows different values of the inclination of the cones in the upper and lower parts of the caliber.
Фиксация в определенном положении горизонтальных и вертикальных валков конусами с левой стороны в районе верхнего фланца подошвы, а с правой - в районе нижнего фланца головки будет иметь положительное значение, т.к. способствует выравниванию толщин фланцев верхнего и нижнего горизонтов валков.Fixing in a certain position of horizontal and vertical rolls with cones on the left side in the region of the upper flange of the sole, and on the right in the region of the lower flange of the head will have a positive value, because helps to align the thicknesses of the flanges of the upper and lower horizons of the rolls.
Конкретный пример подготовки валкового узла.A specific example of the preparation of a roll unit.
В рельсобалочном цехе предприятия при прокатке трамвайных рельсов типа Тв 62 по ТУ-2Р-320-96 примем валковый узел универсального четырехвалкового калибра согласно чертежа в качестве чистового. При ширине подошвы трамвайного рельса, равной 150 мм (горячий размер с учетом допускаемых отклонений принимаем 155 мм), размер конуса А в верхней части калибра определяется как А=(220-155):2=32,5 мм, где 220 - ширина вертикального ролика. Считаем возможным принять угол α верхнего конуса равным α=30°, что соответствует 50%, тогда увеличение ширины в левую сторону составит B=A·sin 30°=32,5-0,5=16,25 мм. Размер конуса Б в нижней части калибра исходя из геометрии профиля составляет Б=60 мм. При такой величине конуса считаем возможным принять угол наклона конуса к вертикали равным 20%, тогда увеличение ширины нижнего валка в правую сторону составит д=0,2·60=12 мм.When rolling the tram rails of the Tv 62 type according to TU-2R-320-96 in the rail and beam shop of the enterprise, we will take the roll unit of a universal four-roll caliber according to the drawing as a finishing one. With the sole width of the tram rail equal to 150 mm (the hot size, taking into account the tolerances, is 155 mm), the size of the cone A in the upper part of the gauge is defined as A = (220-155): 2 = 32.5 mm, where 220 is the width of the vertical video clip. We consider it possible to take the angle α of the upper cone equal to α = 30 °, which corresponds to 50%, then the increase in width to the left will be B = A · sin 30 ° = 32.5-0.5 = 16.25 mm. The size of the cone B in the lower part of the caliber, based on the geometry of the profile, is B = 60 mm. With such a value of the cone, we consider it possible to take the angle of inclination of the cone to the vertical equal to 20%, then the increase in the width of the lower roll to the right side will be d = 0.2 · 60 = 12 mm.
Использование предлагаемого валкового узла универсального четырехвалкового калибра при прокатке трамвайных желобчатых рельсов обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:Using the proposed roll unit universal four-roll caliber when rolling tram grooved rails provides compared with the prototype the following advantages:
1. Повышение стабильности профиля и его качества. Достигается это за счет обеспечения равенства толщины верхнего и нижнего фланцев подошвы рельса при прокатке. Обеспечение равенства толщин фланцев резко уменьшит изменение высоты фланцев, что также обеспечивает повышение качества профиля.1. Improving the stability of the profile and its quality. This is achieved by ensuring equal thickness of the upper and lower flanges of the rail sole during rolling. Ensuring equal thickness of the flanges will sharply reduce the change in the height of the flanges, which also provides improved profile quality.
2. Повышение производительности, обеспечивается за счет ликвидации всевозможных подстроек профиля при прокатке в условиях более стабильного профиля.2. Increased productivity is ensured by eliminating all kinds of adjustments to the profile during rolling in a more stable profile.
3. Улучшение восстанавливаемости узла при ремонтах. Контакт горизонтального и вертикального валков осуществляется по наклонным поверхностям конусов, что обеспечивает их полную восстанавливаемость при ремонте. По прототипу же появлявшийся иногда случайный контакт вертикального ролика с боковой поверхностью горизонтального валка в условиях бесчисленных подстроек валков при прокатке приводил к выработке боковой поверхности горизонтального валка, и при ремонте валка приходилось решать вопрос о пригодности его к дальнейшей прокатке, т.к. восстановить выработку при этом не представлялось возможным по причине отсутствия уклона боковой поверхности горизонтального валка.3. Improving the recovery of the unit during repairs. The contact of the horizontal and vertical rolls is carried out on the inclined surfaces of the cones, which ensures their full recoverability during repair. According to the prototype, the occasional occasional contact of the vertical roller with the side surface of the horizontal roll under countless roll adjustments during rolling led to the development of the side surface of the horizontal roll, and when repairing the roll, it was necessary to decide on its suitability for further rolling, because it was not possible to restore the production due to the lack of a slope of the lateral surface of the horizontal roll.
4. Расширение возможности прокатного производства в деле успешной прокатки сложных профилей, аналогичных трамвайным желобчатым рельсам.4. Expanding the possibility of rolling production in the successful rolling of complex profiles similar to tram grooved rails.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100261/02A RU2233716C1 (en) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | Roll assembly of universal four-roll grooved pass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100261/02A RU2233716C1 (en) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | Roll assembly of universal four-roll grooved pass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003100261A RU2003100261A (en) | 2004-07-20 |
| RU2233716C1 true RU2233716C1 (en) | 2004-08-10 |
Family
ID=33413726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003100261/02A RU2233716C1 (en) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | Roll assembly of universal four-roll grooved pass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2233716C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604076C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Tram grooved rails rolling method and final four-roll gage for tram grooved rails rolling |
-
2003
- 2003-01-04 RU RU2003100261/02A patent/RU2233716C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ж. "Сталь", 1956, №8, с.714, рис. 9. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604076C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Tram grooved rails rolling method and final four-roll gage for tram grooved rails rolling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4086801A (en) | H-shape metallic material rolling process | |
| RU2487770C2 (en) | Method of making, at least, one working forming roll for material rolling | |
| RU2233716C1 (en) | Roll assembly of universal four-roll grooved pass | |
| JP7280503B2 (en) | Method for manufacturing asymmetric H-beam steel with different left and right flange thicknesses | |
| RU2604076C1 (en) | Tram grooved rails rolling method and final four-roll gage for tram grooved rails rolling | |
| RU2293615C1 (en) | Method for rolling asymmetrical rail shapes in rough roll grooved passes | |
| CN1077666A (en) | Milling train | |
| RU2595082C1 (en) | Method of rolling rails | |
| RU2288045C1 (en) | Symmetrical complex-contour shapes rolling method | |
| RU2288799C1 (en) | Rolling stand of mill for shaping high-rigidity sections | |
| RU2085315C1 (en) | Method of making bent shape | |
| US11975371B2 (en) | Cold rolling of rolled stock | |
| RU2114712C1 (en) | Roll grooved pass system for making trough-shaped bent sections | |
| RU2745920C1 (en) | Method for producing rolled rectangular section from substandard rolled round section | |
| RU2039621C1 (en) | Mechanism for shaping mill | |
| RU2152831C2 (en) | Method for rolling flanged sections in roughing passes | |
| RU2254178C1 (en) | Method for rolling asymmetrical channeled shapes | |
| RU2232658C1 (en) | Method for bending channel bar | |
| RU2056191C1 (en) | Shape bending mill | |
| RU2284872C1 (en) | Method for rolling of asymmetric sections | |
| RU2152277C1 (en) | Steel sheet rolling method | |
| RU2725547C1 (en) | Method for rolling of lining strip profiles | |
| SU1161201A1 (en) | Method of rolling a rectangular strip | |
| RU2170150C1 (en) | Method for rolling round cross section shapes | |
| RU2283706C1 (en) | Double-ridge strip rolling method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051013 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080105 |