RU35515U1 - Составной прокатный валок - Google Patents

Description

Объект - полезная модель

СОСТАВНОЙ ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК

Полезная модель относится к прокатному оборудованию, в частности к инструментам для деформации металла.

Известен составной прокатный валок содержащий ось, насажанный на нее с радиальным натягом бандаж (см. Полухин П,И., Пименов Г.А., Николаев В.А. и др. Производство крупных опорных валков и пути повышения их стойкости. Технология, организация и механизация кузнечно-прессового и заготовительного производства. М., НИИинформтяжмаша. 1974. сер. 2 с. 31).

Данное решение имеет суп1;ественный недостаток - проскальзывание части сопряженной поверхности бандажа по оси в процессе прокатки. При этом повышение надежности за счет увеличения натяга в соединении ось-бандаж ограниченно прочностью бандажа.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является прокатный валок, содержаш;ий ось с бандажом, соединенные по посадке с натягом с использованием прослойки выполненной в виде сетки с распределенными по поверхности посадки зерен остроугольной формы имеющих твердость материала валка (см. а.с. СССР № 407438, В21В 27/02).

Недостатком известного решения является недостаточная надежность прокатного валка.

При сборке прокатного валка бандаж нагревается и устанавливается на ось. Остывая, бандаж охватывает ось. В следствие того, что бандаж остывает быстрее оси, происходит относительное движение поверхности бандажа по сопряженной поверхности оси. При этом между ними находятся твердые зерна, которые внедряются в поверхности оси и бандажа и сдвигаются. На сопряженных поверхностях образуются царапины.

-В процессе эксплуатации прокатный валок упруго деформируется. Зоны, примыкающие к торцам бандажа ползд1ают максимальный прогиб. Волокна, расположенные со стороны деформируемого металла сжимаются, а находящиеся

i(10J1j8757

27/02

с противоположной стороны валка удлиняются. При этом величина удлинения и сокращения сопряженных волокон оси и бандажа неодинаковы. Бандаж, в силу жесткости деформируется меньше. Этот процесс сопровождается относительным движением поверхности бандажа по оси. Максимальное относительное смещение имеет место в зоне примыкающей к торцам бандажа.

Относительное движение бандажа по сопряженной поверхности оси при наличии между ними зерен с повышенной твердостью приводит к абразивному износу и как следствие снижению надежности работы (за счет уменьшения поверхности контакта ось-бандаж увеличивается вероятность проворота).

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности прокатного валка.

Техническая задача решается тем, что в известной конструкции прокатного валка, содержащей ось и бандаж, соединение выполнено по посадке с натягом с использованием прослойки. Согласно изменению, в зоне, примыкающей к торцам бандажа, прослойка выполнена из материала с коэффициентом трения меньшим коэффициента трения ось-бандаж 1,5-2 раза, а в промежуточной между ними зоне с коэффициентом трения превышающим коэффициент трения ось-бандаж в 2 раза. При этом в качестве материала прослойки, в зоне примыкающей к торцам бандажа, используют дисульфид молибдена, а в качестве материала прослойки в промежуточной зоне используют алюминий.

Выполнение прослойки между осью и бандажом в зонах примыкающих к торцам бандажа с коэффициентом трения меньшим, чем коэффициент трения ось - бандаж 1,5-2 раза, обеспечивает свободное движение бандажа по оси в этих зонах при упругой деформации. Поскольку относительное движение в этих зонах обусловлено различной жесткостью оси и бандажа и неизбежно, то снижение коэффициента трения позволяет ему протекать с минимальным износом. Кроме того, меньший коэффициент трения, в зонах примыкающим к торцам бандажа, исключает образования на них дефектов при относительном движении. Это, в свою очередь, исключает появление концентраторов напряжения и повышает надежность работы соединения ось-бандаж.

Уменьшение коэффициента трения в зонах примыкающих к торцам бандажа приведет к некоторому снижению момента трения в соединении осьбандаж. Однако использование в промежуточной между прослойки с коэффициентом трения большим, чем коэффициент трения ось-бандаж в 2 раза компенсируется снижение момента трения.

В конечном итоге: исключение образования дефектов на поверхности сопряжения ось-бандаж, исключение абразивного износа, сохранение величины передаваемого момента повышает надежность работы прокатного валка.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен прокатный валок.

Составной прокатный валок содержит ось 1 и бандаж 2, соединенных по посадке с натягом. Между осью 1 и бандажом 2 используются прослойки 5 и -f. Прослойка J выполнена из дисульфида молибдена с коэффициентом трения меньшим коэффициента трения ось-бандаж. Снижение коэффициента должно быть не менее чем 1,5 раза. В этом случае величина среднего контактного давления, развиваемого посадкой с натягом, снижается до величины исключаюш;ей передачу осевых нагрузок, возникаюш;их в результате упругой деформации прокатного валка. При снижении коэффициента трения более чем в два раза величина среднего контактного давления уменьшается до величины при которой может наступить раскрытие стыка ось-бандаж.

В промежуточной зоне между прослойками з используется прослойка из алюминия, с коэффициентом трения превышающим коэффициент трения осьбандаж более чем в 2 раза. Повышение коэффициента трения минимум в два раза обусловлено необходимостью сохранения совокупного момента трения на уровне прототипа. При меньшей величине коэффициента трения в промежзо очной зоне, величина момента трения в соединении ось-бандаж зтменьшится из-за уменьшения коэффициента трения в зонах примыкающим к торцам бандажа.

Использование в качестве прослойки З дисульфида молибдена обеспечивает снижение трения до величины 0,05, что соответствует необходимому уменьшению коэффициента трения ось-бандаж, равному 0,14 в полтора-два раза.

Прослойка -v выполненная из алюминия обеспечивает повышения коэффициента трения до величины 0,85.

Сборка валка производится следующим образом.

Предварительно на поверхность оси 1, в зонах примыкающих к торцу бандажа 2, наносят прослойку 5 из дисульфида молибдена. На остальную поверхность оси 1, расположенную между поверхностями покрытыми дисульфидом молибдена, наносится алюминий. Бандаж 2 нагревают, что обеспечивает увеличение его диаметра на величину достаточн)то для свободной с зазором установки на ось 1.

При охлаждении бандажа 2 происходит относительное движение зон бандажа приближенных к торцевым, вызванное более интенсивным охлаждением бандажа. Использование прослойки 5, из дисульфида молибдена с коэффициентом трения меньше чем ось 1 -бандаж 2, обеспечит свободное движение без образования дефектов на сопряженных поверхностях, примыкающих к торцам бандажа, что предотвращает появление концентраторов напряжения, следовательно, увеличивается надежность соединения. Это приводит к повышению надежности работы прокатного валка.

При работе прокатный валок упруго деформируется. При этом происходит относительное движение поверхности бандажа 2 примыкающих к торцевым по оси по прослойке 3 из дисульфида молибдена. В связи с тем, что дисульфид молибдена имеет коэффициент трения в 1,5-2 раза меньший, чем между осью и бандажом, возникающие при этом силы трения незначительны. Благодаря этому в зонах примыкающих к торцевым поверхностям бандажа отсзтгствует износ, что также повышает надежность работы прокатного валка.

Таким образом, заявляемый составной прокатный валок, по сравнению с прототипом, обладает более высокой надежностью.

Claims (3)

1. Прокатный валок, содержащий ось и бандаж, соединены по посадке с натягом с использованием прослойки, отличающийся тем, что в зоне, примыкающей к торцам бандажа, прослойка выполнена из материала с коэффициентом трения, меньшим коэффициента трения ось-бандаж в 1,5-2 раза, а в промежуточной между ними зоне с коэффициентом трения, превышающим коэффициент трения ось-бандаж в 2 раза.

2. Прокатный валок по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала прослойки, в зоне примыкающей к торцам бандажа, используют дисульфид молибдена.

3. Прокатный валок по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала прослойки в промежуточной зоне используют алюминий.