RU2591887C2 - Roughing rolling mill - Google Patents
Roughing rolling mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591887C2 RU2591887C2 RU2014142522/02A RU2014142522A RU2591887C2 RU 2591887 C2 RU2591887 C2 RU 2591887C2 RU 2014142522/02 A RU2014142522/02 A RU 2014142522/02A RU 2014142522 A RU2014142522 A RU 2014142522A RU 2591887 C2 RU2591887 C2 RU 2591887C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- roll
- teeth
- sides
- gears
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Заявляемый объект относится к обработке металлов давлением, к прокатке профилей с высокой степенью обжатия и может быть использован для черновой прокатки непрерывнолитых заготовок.The inventive object relates to the processing of metals by pressure, to rolling profiles with a high degree of compression and can be used for rough rolling of continuously cast billets.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому объекту является выбранная в качестве прототипа черновая прокатная клеть, содержащая станину, в которой на валах установлены приводные валки с четырьмя зубьями (описание изобретения «Черновой блок прокатных клетей» к авторскому свидетельству №1830766, МКИ В21В 1/12, В21В 31/08, опубликовано 20.02.1996).The closest in combination of features to the claimed object is a draft rolling stand selected as a prototype, containing a bed in which drive rolls with four teeth are installed on the shafts (description of the invention “Roughing block of rolling stands” to copyright certificate No. 1830766, MKI B21B 1/12 , B21B 31/08, published on 02/20/1996).
У заявляемого объекта и прототипа совпадают следующие существенные признаки. Оба устройства содержат станину, в которой на валах установлены приводные валки с четырьмя зубьями.The claimed object and the prototype match the following essential features. Both devices contain a frame in which drive shafts with four teeth are mounted on the shafts.
Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что получению ожидаемого технического результата при использовании прототипа препятствуют следующие причины. Во время поворота валков с зубьями известной формы металл между зубьями деформируется неравномерно, верхний и нижний валки испытывают разные по величине и направлению моменты прокатки и, соответственно, разные усилия скручивания валов. За полный оборот валков, соотношение моментов и величина скручивания рабочих валков относительно друг друга меняется четыре раза. При установке волнистых валков в традиционную прокатную клеть с шпинделями, шестеренной клетью и электродвигателем, шпинделя испытывают значительные крутящие моменты, что не позволяет существенно увеличить степень обжатия заготовки за один проход. Скручивание шпинделей относительно друг друга приводит к повороту одного рабочего валка относительно другого валка и, тем самым, меняется зазор в очаге деформации валков и, как следствие, изменяется толщина выходящей из очага деформации полосы. При существующей форме зубьев на приводных валках и возникновении больших скручивающих усилий на не синхронизированных валах невозможно передать большие крутящие моменты для обеспечения высоких степеней обжатия заготовки и при этом ухудшается качество прокатанной заготовки за счет отсутствия постоянного зазора между элементами валков в процессе прокатки заготовки.Analysis of the technical properties of the prototype, due to its features, shows that the following reasons hinder the receipt of the expected technical result when using the prototype. During the rotation of the rolls with teeth of a known shape, the metal between the teeth is deformed unevenly, the upper and lower rolls experience different rolling moments and magnitudes and, accordingly, different rolling forces of the shafts. For a complete revolution of the rolls, the ratio of moments and the amount of twisting of the work rolls relative to each other changes four times. When wavy rolls are installed in a traditional rolling stand with spindles, a gear stand and an electric motor, the spindles experience significant torques, which does not significantly increase the degree of compression of the workpiece in one pass. Twisting the spindles relative to each other leads to the rotation of one work roll relative to another roll and, thereby, the gap in the roll center changes and, as a result, the thickness of the strip emerging from the roll center changes. Given the existing shape of the teeth on the drive rolls and the occurrence of large torsional forces on non-synchronized shafts, it is impossible to transmit large torques to ensure high compression rates of the workpiece, while the quality of the rolled workpiece deteriorates due to the lack of a constant gap between the roll elements during the rolling of the workpiece.
В основу заявляемого объекта поставлена задача создать такую черновую прокатную клеть, в которой усовершенствование путем введения новых элементов позволило бы при использовании заявляемого объекта обеспечить повышение степени обжатия заготовки и улучшение качества готовой продукции при высокой степени обжатия прокатываемой заготовки.The claimed object is based on the task of creating such a rough rolling stand in which an improvement by introducing new elements would make it possible to increase the degree of compression of the workpiece and improve the quality of the finished product with a high degree of compression of the rolled workpiece when using the proposed object.
Суть заявляемого объекта, заключается в следующем. Черновая прокатная клеть содержит станину, в которой на валах установлены приводные валки с четырьмя зубьями. Отличительной особенностью заявляемого объекта является следующее. Зубья на приводных валках выполнены с эвольвентным профилем со скругленными вершинами и скругленными впадинами. Валы приводных валков по обе стороны станины сопряжены между собой шестернями для синхронного поворота валков. При этом приводы валков выполнены в виде расположенных по обе стороны станины двух пар электродвигателей, ведущие шестерни которых расположены по обе стороны закрепленных на соответствующем валу ведомых шестерней.The essence of the proposed facility is as follows. The rough rolling mill contains a bed in which drive rolls with four teeth are mounted on the shafts. A distinctive feature of the claimed object is the following. The teeth on the drive rolls are made with an involute profile with rounded peaks and rounded hollows. Shafts of drive rolls on both sides of the frame are interconnected by gears for synchronous rotation of the rolls. In this case, the roll drives are made in the form of two pairs of electric motors located on both sides of the bed, the drive gears of which are located on both sides of the driven gears mounted on the corresponding shaft.
В частном случае выполнения заявляемая клеть отличается тем, что:In the particular case of execution of the inventive stand is characterized in that:
- по крайней мере один валок выполнен с зубьями разной высоты для обеспечения разной степени деформации по длине прокатываемой заготовки;- at least one roll is made with teeth of different heights to ensure different degrees of deformation along the length of the rolled workpiece;
- по крайней мере на одном валке зубья выполнены с разной высотой, отличающейся на 5-50%.- at least on one roll the teeth are made with different heights, differing by 5-50%.
- по крайней мере один валок выполнен с зубьями, высота которых последовательно уменьшается на 5-30%.- at least one roll is made with teeth, the height of which is successively reduced by 5-30%.
Граничные значения изменения высот зубьев на приводных валках определены экспериментально.The boundary values of the change in the height of the teeth on the drive rolls are determined experimentally.
Регулировка зазора между рабочими валками в пределах 10% от прокатываемой толщины заготовки может осуществляться с использованием для перемещения верхнего валка нажимных винтов. При необходимости прокатывать полосы различной толщины меняют синхронизирующие шестерни на валах или устанавливают прокатные валки с другим катающим диаметром и другим размером зубьев.The clearance between the work rolls within 10% of the rolled workpiece thickness can be adjusted using the push screws to move the top roll. If necessary, roll strips of various thicknesses, change the synchronizing gears on the shafts or install rolls with a different rolling diameter and a different tooth size.
При использовании заявляемой черновой прокатной клети ожидается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении повышения степени обжатия заготовки и улучшение качества готовой продукции при высокой степени обжатия прокатываемой заготовки.When using the inventive rough rolling mill, it is expected to achieve a technical result, which consists in providing an increase in the degree of compression of the workpiece and improving the quality of the finished product with a high degree of compression of the rolled workpiece.
Кроме того, обеспечивается достижение дополнительного технического эффекта заключающегося в расширении технологических возможностей черновой прокатной клети за счет создания ее валками деформации как при ковке или как при испытании металлов на пластичность.In addition, it is possible to achieve an additional technical effect consisting in expanding the technological capabilities of the rough rolling mill by creating deformation rolls as during forging or as when testing metals for plasticity.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь. Выполнение зубьев на приводных валках с эвольвентным профилем, со скругленными вершинами и скругленными впадинами, сопряжение валов приводных валков по обе стороны станины между собой шестернями для синхронного поворота валков, выполнение приводов валков в виде расположенных по обе стороны станины двух пар электродвигателей, ведущие шестерни которых расположены по обе стороны закрепленных на соответствующем валу ведомых шестерней, обеспечивает оптимальную последовательную равномерную деформацию металла по всей поверхности взаимодействующих зубьев приводных валков при эвольвентном зацеплении через прокатываемый металл и при синхронном повороте валков в процессе передачи большого крутящего момента на каждый валок в отдельности для обеспечения высоких степеней обжатия заготовки и обеспечения постоянства зазора между элементами валков при плавном изгибе заготовки в процессе ее прокатки и, следовательно, высокого качество прокатанной заготовки. Установка двух пар одинаковых шестерен на валки с внешних сторон клети не позволяет валкам скручиваться относительно друг друга. Это обеспечивает постоянство зазора между зубьями рабочих валков при вращении и деформации металла и, соответственно, обеспечивает постоянство толщины полосы. Установка попарно с каждой стороны станины электродвигателей к каждому валку позволяет разделить общий крутящий момент прокатки на четыре момента и, тем самым, добиться компактности клети. Крутящий момент от электродвигателей передается непосредственно к рабочим валкам, минуя шпиндели и шестеренные клети. При такой компоновке заявляемой клети площадь уменьшается, по меньшей мере, в два раза. В заявляемой клети каждый рабочий валок приводится во вращение с двух сторон, что обеспечивает равномерную передачу крутящего момента к деформируемому металлу. Эти крутящие моменты действуют с двух сторон рабочей части прокатного валка. Опасным сечением является переходная часть от рабочей части валка к оси валка. В заявляемой клети крутящий момент теперь действует с двух сторон рабочей части валка, и опасными сечениями уже являются два переходных сечения, при этом момент, скручивающий рабочую часть валка, действует на каждое сечение с величиной, в два раза меньшей величины общего момента, действующего на валок. В опасном сечении действует в два раза меньший момент. Критическое сечение на валке будет меньше, что также позволяет изготавливать рабочий валок меньшего размера и тем самым уменьшить габариты самой клети.Between the totality of the essential features of the claimed object and the achieved technical result, there is the following causal relationship. The implementation of the teeth on the drive rolls with an involute profile, with rounded tops and rounded hollows, pairing the shafts of the drive rolls on both sides of the frame with gears for synchronous rotation of the rolls, the drive rolls in the form of two pairs of electric motors located on both sides of the frame, the drive gears of which are located on both sides of the driven gears fixed to the corresponding shaft, provides optimal consistent uniform deformation of the metal over the entire surface the operating teeth of the drive rolls during involute engagement through the rolled metal and during the simultaneous rotation of the rolls during the transmission of large torque to each roll individually to ensure high compression of the workpiece and to ensure the constancy of the gap between the roll elements during smooth bending of the workpiece during its rolling and, consequently high quality laminated workpiece. The installation of two pairs of identical gears on the rolls from the outer sides of the stand does not allow the rolls to twist relative to each other. This ensures a constant gap between the teeth of the work rolls during rotation and deformation of the metal and, accordingly, ensures a constant thickness of the strip. The installation of electric motors in pairs on each side of the bed to each roll allows you to divide the total rolling torque into four moments and, thereby, achieve a compact stand. The torque from the electric motors is transmitted directly to the work rolls, bypassing the spindles and gear stands. With this arrangement of the inventive stand, the area is reduced by at least two times. In the inventive stand, each work roll is rotated from two sides, which ensures uniform transmission of torque to the deformable metal. These torques act on both sides of the working part of the roll. A dangerous section is the transitional part from the working part of the roll to the axis of the roll. In the inventive stand, the torque now acts on both sides of the working part of the roll, and two transitional sections are already dangerous sections, and the moment twisting the working part of the roll affects each section with a value twice as small as the total moment acting on the roll . In a dangerous section, half the time acts. The critical cross section on the roll will be less, which also makes it possible to produce a smaller work roll and thereby reduce the dimensions of the stand itself.
Выполнение в частном случае по крайней мере одного валка с зубьями разной высоты позволяет расширить технологические возможности прокатной клети за счет обеспечения разной степени деформации по длине прокатываемой заготовки.The implementation in the particular case of at least one roll with teeth of different heights allows you to expand the technological capabilities of the rolling stand by providing a different degree of deformation along the length of the rolled workpiece.
Выполнение в частном случае в заявляемой клети по крайней мере на одном валке зубьев с разной высотой, отличающейся на 5-50%, позволяет обеспечить разную переменную степень деформации по длине прокатываемой заготовки и использовать эффект ковки при повторной прокатке для повышения качества прокатываемой заготовки и при испытании образцов на пластичность.Performing in a particular case in the inventive stand on at least one tooth roll with different heights differing by 5-50%, allows to provide a different variable degree of deformation along the length of the rolled workpiece and use the forging effect during repeated rolling to improve the quality of the rolled workpiece and during testing samples for ductility.
Кроме того, выполнение по крайней мере одного валка с зубьями, высота которых последовательно уменьшается на 5-30%, позволяет создавать различные степени деформации по длине заготовки, как при испытании металлов на пластичность.In addition, the implementation of at least one roll with teeth, the height of which is successively reduced by 5-30%, allows you to create different degrees of deformation along the length of the workpiece, as when testing metals for ductility.
При выплавке прецизионных сплавов технологическими инструкциями предусмотрено брать пробы металла на ковкость. Перед выпуском металл заливается в пробник, затем отливка вынимается из пробника и куется на квадрат или пластину. Если пробник куется с трещинами, к плавке добавляют требуемые присадки и только после этого сливают металл в изложницы. Если металл куется без трещин, то плавку сразу сливают в изложницы. Для ковки пробника необходим ковочный молот. Но на минизаводах этого молота нет. Поэтому ковочная функция для черновой прокатной клети является целесообразной.When smelting precision alloys, technological instructions provide for taking metal samples for ductility. Before release, the metal is poured into the probe, then the casting is removed from the probe and forged onto a square or plate. If the probe is forged with cracks, the required additives are added to the melting and only after that the metal is poured into the molds. If the metal is forged without cracks, then the melting is immediately poured into the molds. Forging a probe requires a forging hammer. But at the mini-factories this hammer is not. Therefore, the forging function for the rough rolling stand is appropriate.
Сущность заявляемой черновой прокатной клети поясняется иллюстрирующими материалами, на которых схематично изображено:The essence of the inventive rough rolling mill is illustrated by illustrative materials, which schematically depict:
- на Фиг. 1 - вид на клеть спереди;- in FIG. 1 is a front view of the crate;
- на Фиг. 2 - вид на клеть сверху;- in FIG. 2 - view of the crate from above;
- на Фиг. 3 - схема начала прокатки заготовки.- in FIG. 3 is a diagram of the start of rolling of a workpiece.
На представленных иллюстрирующих материалах использованы следующие обозначения.The following notation is used on the illustrated materials.
1 - станина;1 - bed;
2 - вал;2 - shaft;
3 - вал;3 - shaft;
4 - валок;4 - roll;
5 - валок;5 - roll;
6 - шестерня;6 - gear;
7 - шестерня;7 - gear;
8 - шестерня;8 - gear;
9 - шестерня;9 - gear;
10 - электродвигатель;10 - electric motor;
11 - электродвигатель;11 - an electric motor;
12 - электродвигатель;12 - electric motor;
13 - электродвигатель;13 - electric motor;
14 - ведущая шестерня;14 - a leading gear wheel;
15 - ведущая шестерня;15 - a leading gear wheel;
16 - ведомая шестерня;16 - driven gear;
17 - ведущая шестерня;17 - a leading gear wheel;
18 - ведущая шестерня;18 - a leading gear wheel;
19 - ведомая шестерня;19 - driven gear;
20 - зуб на валке 4;20 - tooth on the roll 4;
21 - зуб на валке 4;21 - tooth on the roll 4;
22 - зуб на валке 4;22 - tooth on the roll 4;
23 - зуб на валке 4;23 - tooth on the roll 4;
24 - зуб на валке 5;24 - tooth on the
25 - зуб на валке 5;25 - tooth on the
26 - зуб на валке 5;26 - tooth on the
27 - зуб на валке 5;27 - tooth on the
28 - заготовка;28 - workpiece;
29 - раскат.29 - peal.
В конкретном примере выполнения черновая прокатная клеть содержит станину 1, в которой на валах 2 и 3 установлены приводные валки 4 и 5 с четырьмя зубьями. Зубья на валках 4 и 5 выполнены с эвольвентным профилем со скругленными вершинами и скругленными впадинами. Валы 2 и 3 по обе стороны станины сопряжены между собой двумя парами шестерен 6 и 7, 8 и 9 для синхронного поворота валков 4 и 5. При этом приводы валков 4 и 5 выполнены в виде расположенных по обе стороны станины двух пар электродвигателей 10 и 11, 12 и 13. Ведущие шестерни 14 и 15 электродвигателей 10 и 11 расположены по обе стороны закрепленной на валу 2 ведомой шестерни 16, а ведущие шестерни 17 и 18 электродвигателей 12 и 13 расположены по обе стороны закрепленной на валу 3 ведомой шестерни 19. При изготовлении рабочих валков 4 и 5 с зубьями необходимо учитывать, что линией эвольвентного зацепления зубьев 20-27 является середина прокатываемой заготовки, расположенная между зубьями.In a specific exemplary embodiment, the rolling mill stand comprises a
В конкретном примере черновая прокатная клеть работает следующим образом. Электродвигателями 10-13 через ведущие шестерни 14 и 15, 17 и 18 и ведомые шестерни 16 и 19 валки 4 и 5 поворачивают до положения, когда зуб 21 верхнего валка 4 занимает горизонтальное положение (Фиг. 3). При этом зуб 25 нижнего валка 5, синхронизированного с верхнем валком 4 шестернями 6-9, занимает положение под 45° к горизонтальной оси. Такой раствор валков наиболее оптимален для захвата заготовки. В этот раствор валков устанавливают заготовку 28, нагретую до 1000-1200°С, и после включения электродвигателей 10-13 и реализуется процесс интенсивной деформации заготовки 28 между зубьями 20-27 в валках 4 и 5 в раскат 29. При этом прокатываемый металл последовательно равномерно деформируется по всей эвольвентной поверхности взаимодействующих зубьев 20-27 приводных валков 4 и 5 при эвольвентном зацепление через прокатываемый металл и при синхронном повороте валков 4 и 5 в процессе передачи большого крутящего момента на каждый валок в отдельности, для обеспечения высоких степеней обжатия заготовки. В процессе прокатки заготовки взаимное положение валков 4 и 5 не меняется и зазор между зубьями валков остается постоянным, что обуславливает высокое качество раската. Степень обжатия заготовки составляет 50-90% за проход.In a specific example, the rough rolling mill operates as follows. Electric motors 10-13 through the drive gears 14 and 15, 17 and 18 and the driven gears 16 and 19 of the
Если, например, верхний валок 4 выполнить с зубьями разной высоты, например, высота зуба 21 меньше, чем высота остальных зубьев 20, 22 и 23, то при прокатке заготовки в валках 4 и 5 будет обеспечена разная степень деформации по длине прокатываемой заготовки. Получится периодический профиль с периодически изменяемой толщиной.If, for example, the upper roll 4 is made with teeth of different heights, for example, the height of
Если, например, в верхнем валке 4 соседние зубья выполнить с разной высотой, например, высота зубьев 21 и 23 на 50% будет меньше высоты зубьев 20 и 22, то при прокатке заготовки в валках 4 и 5 будет обеспечена переменная степень деформации по длине прокатываемой заготовки, что позволяет использовать эффект ковки при повторной прокатке для повышения механических свойств раската.If, for example, in the upper roll 4 adjacent teeth are made with different heights, for example, the height of the
Если, например, верхний валок 4 выполнить с зубьями, высота которых последовательно уменьшается, например, высота зуба 21 на 30% меньше высоты зуба 20, высота зуба 22 на 30% меньше высоты зуба 21 и высота зуба 23 на 30% меньше высоты зуба 22, то при прокатке заготовки в валках 4 и 5 будут обеспечены различные степени деформации по длине заготовки, как при испытании металлов на пластичность.If, for example, the upper roll 4 is made with teeth whose height decreases successively, for example, the height of
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142522/02A RU2591887C2 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Roughing rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142522/02A RU2591887C2 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Roughing rolling mill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014142522A RU2014142522A (en) | 2016-05-20 |
RU2591887C2 true RU2591887C2 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56011756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014142522/02A RU2591887C2 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Roughing rolling mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591887C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1830766A1 (en) * | 1990-05-03 | 1996-02-20 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Group of roughing rolling stands |
WO2012175719A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Sms Siemag Ag | Toothing for operation at a deflection angle and production method |
-
2014
- 2014-10-21 RU RU2014142522/02A patent/RU2591887C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1830766A1 (en) * | 1990-05-03 | 1996-02-20 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Group of roughing rolling stands |
WO2012175719A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Sms Siemag Ag | Toothing for operation at a deflection angle and production method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014142522A (en) | 2016-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pater et al. | Problems of forming stepped axles and shafts in a 3-roller skew rolling mill | |
RU2591887C2 (en) | Roughing rolling mill | |
RU153888U1 (en) | BLACK ROLLING CART | |
KR102214017B1 (en) | Rolling station and rolling mill plant | |
CN110773566B (en) | Asynchronous cold continuous rolling method for preparing cold-rolled extremely-thin steel strip | |
US3939896A (en) | Method of rolling a continuously cast ingots | |
RU2352410C2 (en) | Four-high multistand rolling mill | |
CN107377628B (en) | Cold pipe mill transmission device with mass balance mechanism | |
JP3321353B2 (en) | Rolling method for bar and wire rods and rolling equipment used therefor | |
RU2311238C2 (en) | Method for improving strip quality in hot rolling mills | |
CA2615023C (en) | Drive arrangement for rolling mill | |
Li et al. | Study on the improvements of incremental rolling process for spline shaft with round tools based on finite element method | |
US4229961A (en) | Continuous mill | |
RU2296633C1 (en) | Linear mill for lengthwise rolling | |
RU2525954C2 (en) | Method of production of billets at rolling mills | |
RU2340416C1 (en) | Method of stepped rolling | |
CN202893815U (en) | Wave-shaped roller | |
US3769826A (en) | Apparatus for rolling metal strip | |
CN102921733B (en) | Wavelike roll of rolling device | |
RU2630158C1 (en) | Method for preparation of blank for screw rolling | |
RU2334570C1 (en) | Rolling mill | |
RU2329883C1 (en) | Mill for step rolling | |
RU2314173C2 (en) | Corrugated-section producing method, shaping mill for performing the same and uncoiler of metal coils | |
RU2302914C1 (en) | Planetary bar rolling mill stand | |
RU121177U1 (en) | CART FOR LONGITUDINAL ROLLING OF METAL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HC9A | Changing information about author(s) | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161022 |