RU38647U1

RU38647U1 - ROLLER SUPPORT

Info

Publication number: RU38647U1
Application number: RU2004104813/20U
Authority: RU
Inventors: А.Д. Драпеко; В.Н. Долгушин; А.И. Шилин; Б.А. Мещеров; С.В. Кривоносов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Полезная модель относится к прокатному производству, в частности - к оборудованию для горячей прокатки листовой стали и может быть использовано при производстве горячекатаной толстолистовой стали толщиной более 4 мм, например, на листовых станах содержащих клети «трио». Основная цель, решаемая полезной моделью, снижение затрат на производство стали за счет продления рабочей кампании опор прокатных валков. Предлагаемая опора прокатного валка преимущественно листового стана «трио» горячей прокатки содержит подушку и контактирующий с шейкой валка цилиндрический вкладыш, на рабочей поверхности которого с входной стороны выполнена замкнутая смазочная канавка и отличается тем, что на выходной стороне вкладыша дополнительно выполнены два ряда отверстий, параллельных оси цилиндрического вкладыша и с глубиной равной (0,54-0,56) S, где S - толщина вкладыша, мм, в которых установлены на уровне рабочей поверхности вкладыша стержни из дисульфидмолибдена диаметром (0,47-0,49) S каждый, при этом расстояние от ближайшего к проекции упомянутой оси ряда отверстий до этой проекции равно 0,4 R, где R - радиус шейки валка мм, расстояние между рядами отверстий равно 0,15 R, оси отверстий каждого ряда расположены по ширине вкладыша в шахматном порядке, а отверстия в рядах равноудалены друг от друга и общее количество отверстий со стержнями составляет 0,047-0,050 В, где В -ширина вкладыша в мм.The utility model relates to rolling production, in particular to equipment for hot rolling of sheet steel and can be used in the production of hot-rolled plate steel with a thickness of more than 4 mm, for example, on sheet mills containing trio stands. The main goal solved by the utility model is to reduce the cost of steel production by extending the working campaign of the roll support. The proposed support of the rolling roll of a predominantly hot rolling trio sheet mill comprises a cushion and a cylindrical liner in contact with the neck of the roll, on the working surface of which a closed lubricating groove is made on the input side and is characterized in that two rows of holes are additionally made on the output side of the liner parallel to the axis cylindrical liner and with a depth equal to (0.54-0.56) S, where S is the liner thickness, mm, in which the disulfide-molybdenum rods are installed at the level of the liner working surface with a diameter of (0.47-0.49) S each, while the distance from the row of holes closest to the projection of the aforementioned axis is 0.4 R, where R is the radius of the roll neck mm, the distance between the rows of holes is 0.15 R , the axis of the holes of each row are staggered across the width of the liner, and the holes in the rows are equidistant from each other and the total number of holes with rods is 0.047-0.050 V, where B is the width of the liner in mm.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к прокатному производству, в частности к оборудованию для горячей прокатки листовой стали и может быть использовано при производстве горячекатаной толстолистовой стали толщиной более 4 мм, например, на листовых станах содержащих клети «трио» (с тремя валками одинакового или разного диаметров, лежащими в одной вертикальной плоскости).The proposed utility model relates to rolling production, in particular to equipment for hot rolling of sheet steel, and can be used in the production of hot rolled plate with a thickness of more than 4 mm, for example, on sheet mills containing trio stands (with three rolls of the same or different diameters, lying in one vertical plane).

Концевые части (шейки) валков клетей трио устанавливаются в открытых подшипниках скольжения, которые состоят из подушек-опор с размещенными в них цилиндрическими вкладышами, контактирующими с шейками и выполненными в упомянутых станах, например, из текстолита. Конструкции цельно-штампованных вкладышей достаточно подробно описаны в книге А.И.Целикова и В.В.Смирнова «Прокатные станы», М., Металлургиздат, 1958, с.73-78. На внутренней (рабочей) поверхности вкладышей нередко выполнены замкнутые или сквозные канавки для смазки, которые обычно расположены параллельно оси цилиндрического вкладыша.The end parts (necks) of the rolls of the trio stands are installed in open plain bearings, which consist of pillows-bearings with cylindrical inserts placed in them, in contact with the necks and made in the said mills, for example, of textolite. Designs of integral stamped inserts are described in sufficient detail in the book of A.I. Tselikov and V.V. Smirnov, "Rolling mills", M., Metallurgizdat, 1958, pp. 73-78. On the inner (working) surface of the liners, closed or through grooves for lubrication are often made, which are usually parallel to the axis of the cylindrical liner.

Открытые подшипники скольжения не сложны в изготовлении и эксплуатации и выдерживают значительные нагрузки, возникающие при прокатке толстых листов.Open plain bearings are not difficult to manufacture and operate and can withstand significant loads that occur when rolling thick sheets.

Известно опорное устройство для многовалкового стана, состоящее из комплекта роликовых подшипников, устанавливаемых на внешних опорных валках (см. япон. пат. кл. 12 С 211.4 №7209, опубл. 27.05.1963 г.). Известна также подшипниковая опора валка клети кварто, состоящая из главного подшипника и дополнительных самоустанавливающихся подшипников, каждый из которых размещен в индивидуальных подушках (см. а.с. СССР №463486 кл. В 21 В опубл. 24.04.1975 г.).A support device for a multi-roll mill is known, consisting of a set of roller bearings mounted on external backup rolls (see Japanese Pat. Cl. 12 C 211.4 No. 7209, publ. 05.27.1963). The bearing support of the quarto stand roll is also known, consisting of the main bearing and additional self-aligning bearings, each of which is placed in individual pillows (see AS USSR No. 463486 class. 21 V publ. 04.24.1975).

Недостатком этих опор валков является то, что они неприемлемы для клетей «т»рио листовых станов горячей прокатки.The disadvantage of these roll supports is that they are unacceptable for the “t” stands of hot-rolled mills.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является опора прокатного валка нереверсивного стана по а.с. СССР №1581396 кл. В 21 В 31/02 опубл. в БИ №28, 1990 г.The closest analogue to the claimed object is the support of the rolling roll of a non-reversible mill according to AS USSR No. 1581396 class. In 21 In 31/02 publ. in BI No. 28, 1990

Эта опора содержит подушку и контактирующий с шейкой валка цилиндрический вкладыш на рабочей поверхности которого с входной стороны выполнена замкнутая смазочная канавка, и характеризуется тем, что вкладыш имеет две дополнительные канавки заданной конфигурации, расположенные на заданных расстояниях от продольной оси вкладыша и заполненные антикоррозионным материалом.This support contains a pillow and a cylindrical liner in contact with the neck of the roll on the working surface of which a closed lubrication groove is made from the input side, and is characterized in that the liner has two additional grooves of a given configuration located at predetermined distances from the longitudinal axis of the liner and filled with anticorrosive material.

Недостатком описанной опоры является относительно небольшая длительность ее рабочей кампании и повышенный расход смазки, что приводит к увеличению производственных затрат.The disadvantage of the described support is the relatively short duration of its working campaign and increased lubricant consumption, which leads to an increase in production costs.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение затрат на производство за счет продления рабочей кампании опор прокатного валка клети трио.The technical task of the proposed utility model is to reduce production costs by extending the working campaign of the supports of the rolling roll of the trio stand.

Для решения этой задачи у опоры прокатного валка, содержащего подушку и контактирующий с шейкой валка цилиндрический вкладыш, на рабочей поверхности которого с входной стороны выполнена замкнутая смазочная канавка, на выходной стороне дополнительно выполнены два ряда отверстий, параллельных оси цилиндрического вкладыша и с глубиной, равной (0,54-0,56)S, где S - толщина вкладыша в мм, в которых установлены на уровне рабочей поверхности вкладыша стержни из дисульфидмолибдена диаметром (0,47-0,49)R каждый, при этом расстояние от ближайшего к проекции упомянутой оси ряда отверстий до этой проекции равно 0,4R, где R - радиус шейки валка в мм, расстояние между рядами отверстий равно 0,15R, оси отверстий каждого ряда расположены в шахматном порядке, а отверстия в рядах равноудалены друг от друга и общее количество отверстий со стержнями составляет 0,047-0,050В, где В - ширина вкладыша в мм.To solve this problem, at the support of a rolling roll containing a pillow and a cylindrical liner in contact with the neck of the roll, on the working surface of which a closed lubricating groove is made on the input side, two rows of holes are additionally made on the output side, parallel to the axis of the cylindrical liner and with a depth equal to ( 0.54-0.56) S, where S is the thickness of the insert in mm, in which rods of disulfide-molybdenum with a diameter of (0.47-0.49) R each are installed at the level of the working surface of the insert, with the distance from the closest to the projection the aforementioned axis of the row of holes to this projection is 0.4R, where R is the radius of the roll neck in mm, the distance between the rows of holes is 0.15R, the axis of the holes of each row are staggered, and the holes in the rows are equidistant from each other and the total number holes with rods is 0,047-0,050V, where B is the liner width in mm.

Приведенные соотношения некоторых параметров опоры получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.The relationships given for some parameters of the support are obtained by processing the experimental data and are empirical.

Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании дисульфидмолибдена (MoS₂) в качестве вещества, уменьшающего коэффициент трения скольжения между вращающейся шейкой валка и вкладышем опоры, что значительно продляет ее рабочую кампанию. При этом конкретизированы размеры (диаметры) стержней из дисульфидмолибдена, их количество и местоположение на вкладыше, а также параметры отверстий для размещения этих стержней.The essence of the proposed technical solution is to use disulfide-molybdenum (MoS ₂ ) as a substance that reduces the coefficient of sliding friction between the rotating neck of the roll and the liner of the support, which significantly prolongs its working campaign. At the same time, the sizes (diameters) of the molybdenum disulfide rods, their number and location on the insert, and also the parameters of the holes for accommodating these rods are specified.

Стержни располагаются на некотором удалении от проекции оси цилиндрического вкладыша по направлению вращения шейки валка, т.е. на выходной стороне вкладыша. Это обусловлено тем обстоятельством, что максимум нормальных напряжений от давления металла на валки при прокатке толстых листов смещен в сторону выхода из валков и не совпадает с серединой дуги контакта между прокатываемым металлом и валками (см., например, книгу А.И.Целикова и др. «Теория продольной прокатки», М., «Металлургия», 1980, с.75-80).The rods are located at some distance from the projection of the axis of the cylindrical insert in the direction of rotation of the roll neck, i.e. on the output side of the liner. This is due to the fact that the maximum of normal stresses from the metal pressure on the rolls when rolling thick sheets is shifted towards the exit from the rolls and does not coincide with the middle of the contact arc between the rolled metal and the rolls (see, for example, the book by A.I. Tselikov et al. . "Theory of longitudinal rolling", M., "Metallurgy", 1980, S. 75-80).

Предлагаемая опора прокатного валка схематично показана на чертеже. На фиг.1 изображен главный вид опоры, на фиг.2 - вид сверху, а на фиг.3 - местный вид отверстия со стержнем по сечению А-А.The proposed support roll mill is shown schematically in the drawing. Figure 1 shows the main view of the support, figure 2 is a top view, and figure 3 is a local view of the hole with the rod along section AA.

Цилиндрический вкладыш 1 толщиной S установлен в опоре 2 клети симметрично осевой плоскости валка. На входной стороне вкладыша справа (стрелкой показано направление вращения валка) выполнена замкнутая канавка 3 для жидкой смазки. На противоположной выходной стороне вкладыша имеется два ряда отверстий 4, расположенных параллельно оси цилиндрического вкладыша, глубина отверстий равна (0,54-0,56)S, а их диаметр соответствует диаметру установленных в них дисульфидмолибденовых стержней и равен (0,47-0,49)S.A cylindrical insert 1 of thickness S is installed in the support 2 of the stand symmetrically to the axial plane of the roll. On the input side of the liner on the right (the arrow shows the direction of rotation of the roll), a closed groove 3 for liquid lubrication is made. On the opposite output side of the liner there are two rows of holes 4 located parallel to the axis of the cylindrical liner, the depth of the holes is (0.54-0.56) S, and their diameter corresponds to the diameter of the disulfide-molybdenum rods installed in them and is equal to (0.47-0, 49) S.

Расстояние ближайшего к средней линии вкладыша ряда отверстий от этой линии равно 0,4R, где R - радиус цапфы валка, соответствующий радиусу The distance of the row of holes closest to the liner midline of the liner from this line is 0.4R, where R is the radius of the roll journal corresponding to the radius

цилиндрической поверхности, а расстояние между двумя рядами отверстий равно 0,15R, причем, оба эти расстояния замеряются по прямой, соединяющей точки пересечения соответствующих радиальных осей с образующей рабочей поверхности вкладыша.a cylindrical surface, and the distance between two rows of holes is 0.15R, moreover, both of these distances are measured in a straight line connecting the intersection points of the corresponding radial axes with the generatrix of the working surface of the liner.

Оси отверстий 4 каждого ряда расположены в шахматном порядке относительно отверстий противоположного ряда, а отверстия в рядах равноудалены друг от друга. Общее количество отверстий принято равным 0,047-0,050В, где В - ширина вкладыша в мм.The axis of the holes 4 of each row are staggered relative to the holes of the opposite row, and the holes in the rows are equidistant from each other. The total number of holes is taken equal to 0.047-0.050V, where B is the liner width in mm.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении валка его шейка контактирует с верхними торцами стержней 5 из дисульфидмолибдена, в результате чего происходит внедрение частиц дисульфидмолибдена в поверхность шейки, что способствует уменьшению трения скольжения. Принятое расстояние отверстий со стержнями от оси вкладыша обеспечивает, как показали опыты (см. ниже), постоянное касание шейкой поверхности стержней при постепенном износе вкладыша и некотором увеличении его радиуса.When the roll rotates, its neck is in contact with the upper ends of the molybdenum disulfide rods 5, as a result of which the disulfide molybdenum particles are introduced into the neck surface, which helps to reduce sliding friction. The accepted distance of the holes with the rods from the axis of the liner ensures, as shown by experiments (see below), a constant neck contact of the rods with gradual wear of the liner and a slight increase in its radius.

Для обоснования указанных соотношений параметров устройства при горячей прокатке листовой стали различных марок толщиной 6-30 мм в чистовой клети «трио» стана «2350» Магнитогорского металлургического комбината устанавливали опоры с вкладышами из текстолита содержавшими дисульфид-молибденовые стержни. В опытах варьировали местоположение отверстий со стержнями, их параметры и количество. Результаты оценивали по длительности рабочей кампании вкладышей, т.е. подшипников скольжения указанной клети.To justify the indicated ratios of the device parameters during hot rolling of sheet steel of various grades 6–30 mm thick in the finishing stand of the “trio” of the “2350” mill of the Magnitogorsk Iron and Steel Works, supports with PCB liners containing disulfide-molybdenum rods were installed. In the experiments, the location of the holes with the rods, their parameters and quantity were varied. The results were evaluated by the duration of the working campaign of the inserts, i.e. bearings of the specified stand.

Максимальную продолжительность работы показали опоры предлагаемой конструкции. При отклонении от вышеприведенных оптимальных параметров вкладышей длительность их рабочей кампании уменьшалась.The maximum duration of work was shown by the supports of the proposed design. When deviations from the above optimal parameters of the liners, the duration of their working campaign decreased.

Так, увеличение диаметра отверстий (стержней) и уменьшение расстояния между ними приводили в ряде случаев к разрушению вкладышей, в особенности при больших обжатиях за проход. Аналогичным образом влияло и увеличение Thus, an increase in the diameter of the holes (rods) and a decrease in the distance between them led in some cases to the destruction of the liners, especially with large reductions per passage. The increase was similarly affected.

глубины отверстий под стержни, а их уменьшение (т.е. уменьшение длины стержней) сокращало продолжительность использования этих стержней.the depth of the holes for the rods, and their reduction (i.e., reducing the length of the rods) reduced the duration of use of these rods.

Удаление отверстий со стержнями от осевой плоскости валка, как и удаление отверстий от проекции оси вкладыша, также сокращало рабочий ресурс опор, по-видимому, из-за отсутствия контакта шейки с более дальними отверстиями при увеличении радиуса вкладышей вследствие их износа. Приближение отверстий к осевой плоскости, т.е. к месту наибольшего «утонения» вкладыша при его износе, максимально ослабевает вкладыш с известными отрицательными последствиями.The removal of holes with rods from the axial plane of the roll, as well as the removal of holes from the projection of the axis of the liner, also reduced the service life of the supports, apparently due to the lack of contact of the neck with further holes with an increase in the radius of the liners due to wear. The approach of the holes to the axial plane, i.e. to the place of greatest "thinning" of the liner when it is worn, the liner weakens as much as possible with known negative consequences.

«Шахматное» расположение отверстий со стержнями в двух рядах позвояет уменьшить расстояние между ними при оптимальном диаметре стержней (при уменьшении этого диаметра снижается эффект влияния MoS₂ на величину сил трения вв подшипнике).The “checkerboard” arrangement of holes with rods in two rows makes it possible to reduce the distance between them with the optimum diameter of the rods (with a decrease in this diameter, the effect of MoS ₂ on the magnitude of the friction forces in the bearing decreases).

Опыты позволили также установить оптимальное количество отверстий и стержней (т.е. площадь контакта дисульфидмолибденовых стержней с шейкой валка) для текстолитовых вкладышей.The experiments also made it possible to establish the optimal number of holes and rods (i.e., the contact area of disulfide-molybdenum rods with the neck of the roll) for textolite inserts.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на стане горячей прокатки «2350» Магнитогорского металлургического комбината.An experimental verification of the proposed technical solution was carried out at the hot rolling mill "2350" Magnitogorsk Iron and Steel Works.

Опора прокатного валка клети «трио» для прокатки листовой стали толщиной 6-30 мм имеет вид, показанный на чертеже.The support of the rolling roll of the trio stand for rolling sheet steel with a thickness of 6-30 mm has the form shown in the drawing.

Текстолитовый вкладыш имеет толщину S=40 мм, ширину В=458 мм и радиус R=340 мм. На входной стороне вкладыша выполнена замкнутая канавка площадью 400×25 мм.The textolite insert has a thickness of S = 40 mm, a width of B = 458 mm and a radius of R = 340 mm. A closed groove of 400 × 25 mm is made on the input side of the insert.

На выходной стороне - два ряда отверстий глубиной 0,55S=0,55×40=22 мм, в которых установлены стержни MoS₂, диаметром d=0,48S=0,48×40≈19 мм. Расстояние от проекции оси вкладыша до оси ближайшего к ней ряда On the output side there are two rows of holes with a depth of 0.55S = 0.55 × 40 = 22 mm, in which MoS ₂ rods are installed, with a diameter of d = 0.48S = 0.48 × 40≈19 mm. The distance from the projection of the axis of the liner to the axis of the row closest to it

отверстий - 0,4R=0,4×340=136 мм, расстояние между рядами отверстий -0,15R=0,15×340=51 мм.holes - 0.4R = 0.4 × 340 = 136 mm, the distance between the rows of holes -0.15R = 0.15 × 340 = 51 mm.

Количество отверстий со стержнями: n=0,485В=0,485×458≈22.The number of holes with rods: n = 0.485V = 0.485 × 458≈22.

Расстояние между осями отверстий в рядах - 38 мм.The distance between the axes of the holes in the rows is 38 mm.

Контрольная прокатка с использованием опор известной конструкции, взятой в качестве ближайшего аналога показала, что длительность рабочей кампании подшипников при этом составляет не более 30% от достигнутой с применением заявляемых опор.Test rolling using bearings of known design, taken as the closest analogue showed that the duration of the working campaign of the bearings in this case is no more than 30% of that achieved using the claimed bearings.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to fulfill the goal and its advantages over a known object.

Технико-экономические исследования, проведенные в ОАО «ММК», свидетельствуют, что продление ресурса подшипников скольжения клети «трио» при использовании заявляемых опор сокращает не менее, чем на 5% затраты на производство толстолистовой стали.Technical and economic studies conducted at OJSC MMK indicate that the extension of the service life of the plain bearings of the trio stand using the inventive supports reduces the cost of plate production by no less than 5%.

Claims

1. A support of a rolling roll of a predominantly hot rolling trio sheet mill, comprising a pillow and a cylindrical liner in contact with the neck of the roll, on the working surface of which a closed lubrication groove is made from the input side, characterized in that two rows of holes are additionally made on the output side of each liner parallel to the axis of the cylindrical liner and with a depth of (0.54-0.56) S, where S is the liner thickness in mm, in which rods made of molybdenum disulfide are installed at the level of the liner working surface each (0.47-0.49) S each, and the distance from the row of holes closest to the projection of the aforementioned axis is 0.4 R, where R is the radius of the roll neck in mm, the distance between the rows of holes is 0.15 R, the axis of the holes of each row are staggered, and the holes in the rows are equidistant from each other.

2. The support of the rolling roll according to claim 1, characterized in that the total number of holes with rods is 0.047-0.050 V, where B is the liner width in mm.