SE408027B

SE408027B - RINGVALSVERK

Info

Publication number: SE408027B
Application number: SE7306463A
Authority: SE
Inventors: G Vieregge
Original assignee: Rheinstahl Ag
Priority date: 1972-05-09
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1979-05-14
Also published as: FR2183988A1; DE2222608A1; FR2183988B1; GB1425733A; JPS4961059A; DE2222608C2; US3839887A; SU650485A3

Description

' 15 zo- i25 30 35 H0 7306463-6 2 ringväggtjocklekar, hittills varit mycket besvärligt att styra rörelsen och/eller varvtalet för dessa valsar så att valsnings- processen förlöper störningsfritt och med den önskade kvaliteten hos arbetsstycket. Kända utföringsformer av sådana ringvalsverk har därför icke varit helt tillfredsställande. Ring wall thicknesses, has hitherto been very difficult to control the movement and / or the speed of these rollers so that the rolling process proceeds smoothly and with the desired quality of the workpiece. Known embodiments of such ring rolling mills have therefore not been entirely satisfactory.

Genom den amerikanska patentskriften 2 132 370 är ett ring- valsverk känt, vid vilket ringens mittaxel förblir lägesfast under valsningen. Detta uppnås genom att en konisk valsdorn, som är försedd med flera, vardera mot ringens hela insida anliggande valsar med olika diameter, förflyttas vertikalt, så att den utvidgar ringen och pressar den mot flera mot ringens utsida anliggande radial- valsar. Med ett sådant valsverk kan emellertid endast relativt små diameterökningar uppnås. i Problemet som ligger till grund för uppfinningen består i att utföra ett ringvalsverk av förutnämnda slag så att ríngens mitt- axel under valsningen förblir lägesfast med den följden att alla ytterligare erforderliga eller lämpliga på ringens ändytor eller ringens ytterdiameter inverkande valsverksdelar, såsom exempelvis ringstöd, på ríngens ändytor verkande ytterligare valsar, yttre rullar för centreríng, profilering och/eller kalibrering av ringen och liknande komponenter kan utföras och/eller styras med konstruk- tivt enklare men till sin verkan förbättrade anordningar, varigenom till måttliga kostnader de valsningsprocessen bestämmande påverk- ningsstorheterna bättre kan behärskas och betjäningen av ringvals- verket underlättas. Detta problem har enligt uppfinningen lösts genom att de båda ríngens insida och ringens utsida berörande valsarna är lagrade iden i ringens radialriktning förskjutbar släde, som ständigt förskjutes från ringens mittaxel en sträcka motsvarande halva den momentana diameterökningen hos ringen.i Vid ett sådant ringvalsverk med ringens mittaxel stilla- stående uppnås att de övriga valsverksdelarna, som står i beröring med ringen som skall valsas, genomlöper särskilt enkla, translato- riska rörelsebanor, eftersom de antingen själva likaledes kan hållas stillastående eller röra sig på en rätlinjig, i förhållande till ringen radiell bana. Styrningen av släden, som uppbär de båda radialvalsarna, kan ske medelst avkänningsorganen av i och för sig känt slag, som med eller utan kontakt mäter den momentana ring- diametern. Vid en lämplig utföringsform av uppfinningen styres slädens förskjutning medelst rörelsen hos en mot ringens utsida an- liggande avkänningsanordning, exempelvis en avkänningsrulle eller 10 15 20 25 30 35 40 7306463-6 en avkänningsarm.U.S. Pat. No. 2,132,370 discloses a ring rolling mill in which the central axis of the ring remains fixed during rolling. This is achieved by moving a conical roller mandrel, which is provided with several rollers of different diameters, each abutting the entire inside of the ring, so that it widens the ring and presses it against several radial rollers abutting the outside of the ring. With such a rolling mill, however, only relatively small diameter increases can be achieved. The problem underlying the invention is to design a ring rolling mill of the aforementioned type so that the central axis of the ring during rolling remains fixed with the result that all further required or suitable rolling mill parts acting on the end surfaces of the ring or the outer diameter of the ring, such as ring supports, The end surfaces of the ring acting as additional rollers, outer rollers for centering, profiling and / or calibration of the ring and similar components can be designed and / or controlled with structurally simpler but in effect improved devices, whereby at moderate costs the rolling process determining influence quantities can be mastered and the operation of the ring rolling mill facilitated. This problem has been solved according to the invention in that the inside of the two rings touching the rollers and the outside of the ring are mounted in a slide displaceable in the radial direction of the ring, which is constantly displaced from the center axis of the ring a distance corresponding to half the instantaneous diameter increase of the ring. stationary, it is achieved that the other rolling mill parts, which are in contact with the ring to be rolled, run through particularly simple, translational paths of movement, since they themselves can also be kept stationary or move on a rectilinear, radial path relative to the ring. The guide of the carriage, which supports the two radial rollers, can take place by means of the sensing means of a per se known type, which with or without contact measure the instantaneous ring diameter. In a suitable embodiment of the invention, the displacement of the carriage is controlled by means of the movement of a sensing device abutting against the outside of the ring, for example a sensing roller or a sensing arm.

Vid kända radialringvalsverk utför man lämpligen lagringen av de båda valsarna så att den ringens utsida berörande valsen år fast lagrad i släden och den ringens insida berörande valsen är anordnad förskjutbar i släden i förhållande till den fasta valsen.In known radial ring rolling mills, the bearing of the two rollers is suitably carried out so that the outer contacting roller of the ring is fixedly mounted in the carriage and the roller touching the inside of the ring is arranged displaceable in the carriage relative to the fixed roller.

För utförande av ansättningsförloppet kan ningvalsverket vara så utfört, att släden och avkänningsorganet först oberoende av varandra förskjutes synkront i förhållande till ringen, och att denna synkrona rörelse kan avbrytas för styrning av slädens rörelse medelst avkänningsorganet. Upphävandet och återställandet at den synkrona rörelsen hos släde och avkänningsanordning kan åstadkommas av själva ringen, exempelvis medelst en av ringen i avkänningsanord- ningen framkallad signal. _ Såsom redan nämnts behövs det för stöd av ringen icke någon bärande vagn, som måste förflyttas med ökande ringdiameter, utan istället finnes vid en lämplig utföringsform av ringvalsverket enligt uppfinningen minst två ringen uppbärande rullar, vilka är vridbart men icke förskjutbart lagrade i valsverksramen, vilka rullar lämpligen är utförda i form av stympade koner och anordnade så att deras konspetsar är belägna på ringens mittaxel. Därigenom uppnås att de med ringens bredd inifrån och utåt ökande rörelsehastigheterna för ringen överensstämmer med hastigheterna hos de anliggande periferidelarna av de bärande rullarna.For carrying out the application process, the rolling mill can be designed in such a way that the carriage and the sensing means are first displaced synchronously independently of each other in relation to the ring, and that this synchronous movement can be interrupted to control the movement of the carriage by means of the sensing means. The cancellation and restoration that the synchronous movement of the carriage and sensing device can be effected by the ring itself, for example by means of a signal evoked by the ring in the sensing device. As already mentioned, in order to support the ring, no support trolley is needed, which must be moved with increasing ring diameter, but instead in a suitable embodiment of the ring rolling mill according to the invention there are at least two ring supporting rollers, which are rotatably but non-displaceably mounted in the rolling mill frame. rollers are suitably made in the form of truncated cones and arranged so that their tips are located on the central axis of the ring. Thereby it is achieved that the moving speeds of the ring increasing from the width of the ring from the inside outwards correspond to the speeds of the adjacent peripheral parts of the supporting rollers.

Ofta måste ringarna för att erhålla önskade slutdimensioner även valsas axiellt. Ringvalsverk med fyra valsar är tidigare kända (tyska patentskriften l 188 SHR, tyska öppenläggningsskriften l 752 887), vid vilka finnes ett de båda krökta ringytorna bearbe- tande valspar bestående av en s k tallriksvals och en i förhållande till denna förskjutbar valsdorn samt ett ringens ändytor bearbetande konískt valspar, som styrt i beroende av ríngens diameterökning förskjutes så att det alltid verkar på ringens ändytor. Även vid ringvalsverket enligt uppfinningen kan finnas ett sådant koniskt valspar, i vilket åtminstone den ena valsen är drivbar och valsavståndet är variabelt. Enligt uppfinningen är de koniska valsarna i förhållande till den genom det inbördes läget av släde och avkänningsanordning lägesfast fixerade centrumaxeln för ringen anordnade radiellt icke förskjutbara, och valsarnas konspetsar är belägna på ringens centrumaxel. Därigenom uppnås att den över ringens bredd inifrån och utåt ökande banhastigheten överensstämmer med hastigheterna hos de ringen berörande periferidelarna av de 10 15 '20 25 50 35 ÄO 'periferiyta kan vara prófilerad. v) 1306463-6 H koniska-valsarna, så att en slirningsfri valsning säkerställas, och till följd av de koníska valsarnas fastaanordning i valsverks- ramen uppnås den ytterligare fördelen, att hållar-, ínställnings- och drivanordningarna kan utföras väsentligt enklare. Lämpligen anordnas avkänningsorganet för ringens diameter på i och för sig känt sätt i det av axlarna för de ringens insida och ringens utsida berörande valsarna definierade planet.Often the rings must also be axially rolled to obtain the desired final dimensions. Ring rolling mills with four rollers are previously known (German patent specification l 188 SHR, German opening document l 752 887), in which there is a pair of rollers processing the two curved ring surfaces consisting of a so-called disc roller and a roller mandrel displaceable relative to it and one end surface of the ring machining conical roller pair, which is controlled depending on the diameter increase of the ring, is displaced so that it always acts on the end surfaces of the ring. The ring rolling mill according to the invention can also have such a conical roller pair, in which at least one roller is drivable and the rolling distance is variable. According to the invention, the conical rollers are arranged radially non-displaceable in relation to the center axis of the ring fixedly fixed by the mutual position of the carriage and sensing device, and the tips of the rollers are located on the center axis of the ring. Thereby it is achieved that the increasing web speed increasing over the width of the ring from the inside and outwards corresponds to the speeds of the peripheral parts touching the ring of the peripheral surface of the ring. v) 1306463-6 H conical rollers, so that a slip-free rolling is ensured, and as a result of the fixed device of the conical rollers in the rolling mill frame, the further advantage is achieved that the holding, adjusting and driving devices can be made considerably simpler. Suitably, the sensing means for the diameter of the ring is arranged in a manner known per se in the plane defined by the shafts for the inside of the ring and the outside of the rings touching the rollers.

Vid ringvalsverk är vanligen anordnade på ringens omkrets verkande och i beroende av diameterökningen lägesföränderliga centre- ringsrullar, som i första hand är avsedda att hålla ringen i ett i förhållande till valsverkets längdaxel symmetriskt läge._ Vid ett ringvalsverk enligt uppfinningen kan centreringsrullarna vara anordnade på valsverksramen i styrningar, som tillåter en läges- ändring för rullarna i ringens radiella riktning. Därvid kan centre- ringsrullarna ständigt ligga an mot ringens utsida, så att de av denna förskjutes radiellt utåt vid diameterökningen och vid en sidoförskjutning av ringen utövar en återställningskraft på denna.In the case of ring rolling mills, centering rollers are usually arranged on the circumference of the ring and, depending on the diameter increase, change positioning rollers, which are primarily intended to keep the ring in a position symmetrical with respect to the longitudinal axis of the rolling mill. in guides, which allow a change of position of the rollers in the radial direction of the ring. In this case, the centering rollers can constantly abut against the outside of the ring, so that they are displaced radially outwards by the diameter increase and in the case of a lateral displacement of the ring exert a restoring force thereon.

Eftersom läget för mot ringens utsida ständigt anliggande centreringsrullar samtidigt utgör ett mått för ringens diameter- ökning, kan centreringsrullarnas läge åtminstone under en del av valsningstiden utnyttjas som styrstorhet eller som korrigeringsstor- .het för styrningen av förskjutningen hos släden, som uppbär radial- valsarna. I detta fall tjänstgör centreringsrullarna samtidigt som avkänningsorgan för styrningen, så att ett separat avkännings- organ icke erfordras, eller tjänstgör de som extra avkänningsorgan på så sätt att eventuella avvikelser hos ringens diameter i vals- verkets längdriktning och tvärriktning kan utjämnas genom förskjut- ning av slädens för de radíella valsarna.Since the position of centering rollers constantly abutting the outside of the ring at the same time is a measure of the diameter increase of the ring, the position of the centering rollers can be used at least during part of the rolling time as a guide variable or as a correction variable for controlling the displacement of the carriage supporting the radial rollers. In this case, the centering rollers serve at the same time as sensing means for the guide, so that a separate sensing means is not required, or they serve as additional sensing means in such a way that any deviations of the ring diameter in the longitudinal and transverse direction of the rolling mill can be compensated for by displacement. the slide for the radial rollers.

Särskilt vid ringar med obetydlig styvhet kan det emellertid även vara lämpligt att läget för centreringsrullarna icke bestämmes av ringen själv utan medelst en styrning_genom den som styrstorhet verkande signal, som även styr förskjutningen avsläden för de radiella valsarna. W Vidare kan styrningen för centreringsrullarna vara försedd med spärrorgan, så att rullarnas utsvängning är inställbar till val- fritt, på förhand bestämda maximalvärden, varvid centreringsrullarnas Detta gör det möjligt att ytter- ligare kalibrera ringarna och även förse dem med en profil, när de vid valsningen nått sin slutliga diameter.Particularly in the case of rings with insignificant rigidity, however, it may also be suitable that the position of the centering rollers is not determined by the ring itself but by means of a guide through the signal acting as a guide variable, which also controls the displacement of the radial rollers. W Furthermore, the control for the centering rollers can be provided with locking means, so that the swing-out of the rollers is adjustable to any predetermined maximum values, the centering rollers This makes it possible to further calibrate the rings and also provide them with a profile, when the roll has reached its final diameter.

Genom den tyska patentskriften l 019 635 är det känt att anordna 10 15 20 25 30 35 NO 7306l|63*6 5 de båda ringens ändytor bearbetande valsarna, som vanligen på ringens omkrets är anordnade mitt emot de båda valsarna, som bearbetar de krökta ringytorna, förskjutna i en viss vinkel, så att omkrets- delarna av ringen mellan valsparen är olika långa. Denna princip kan med fördel och med enkla medel förverkligas vid ringvalsverket enligt uppfinningen för att en självcentrering av ringen skall upp- nås.It is known from German Pat. , offset at a certain angle, so that the circumferential parts of the ring between the pair of rollers are different lengths. This principle can be realized with advantage and by simple means at the ring rolling mill according to the invention in order for a self-centering of the ring to be achieved.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningar, som visar en utföringsform av ringvals- verket enligt uppfinningen.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show an embodiment of the ring rolling mill according to the invention.

Pig. l visar ringvalsverket sett uppifrån.Pig. l shows the ring rolling mill seen from above.

Fig. 2 visar en sektion längs linjen II-II i fig. 1.Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1.

I valsverksramen 1 är släden 2 med en i denna lagrad och driven tallriksvals 3 förskjutbar medelst hydraulikanordníngarna N.In the rolling mill frame 1, the slide 2 with a disc roller 3 stored and driven therein is displaceable by means of the hydraulic devices N.

Valsdornen 5 är medelst hydraulikanordningen 6 förskjutbar i för- hållande till släden 2, så att avståndet mellan tallriksvalsen 3 och valsdornen 5 kan varieras och vid valsningen minskas. I ringens 7 axialriktning verkar två koniska valsar 8, vilka båda såsom antytts med pilar är drivna samt fast lagrade i valsverksramen 1. Spetsarna på de koniska valsarna är belägna på ringens mittaxel 9. Centrerings- rullarna ll är anordnade på valsverksramen i styrningar I2, som tillåter en lägesändring av rullarna i ringens 7 radiella riktning.The roller mandrel 5 is displaceable by means of the hydraulic device 6 in relation to the carriage 2, so that the distance between the disc roller 3 and the roller mandrel 5 can be varied and reduced during rolling. In the axial direction of the ring 7, two conical rollers 8 act, both of which, as indicated by arrows, are driven and fixedly mounted in the rolling mill frame 1. The tips of the conical rollers are located on the center axis 9 of the ring. allows a change of position of the rollers in the radial direction of the ring 7.

Lägesändringen för rullarna ll kan åstadkommas genom ringens 7 diameterökning eller medelst en lämplig, icke visad styrning av hydraulikanordníngarna 12. Den mot ringens 7 utsida anliggande och mellan de koniska valsarna 8 anordnade avkänningsrullen 10 bildar en givare, som över den som mätomformare utförda hydraulikanordningen 13 påverkar styrorganet 14, från vilket inställningsstorheten för hydraulikanordningarna H uttages för reglerad förskjutning av släden 2.The change of position of the rollers 11 can be effected by increasing the diameter of the ring 7 or by means of a suitable, not shown control of the hydraulic devices 12. The sensing roller 10 abutting against the outside of the ring 7 and arranged between the conical rollers 8 forms a sensor the control means 14, from which the setting variable for the hydraulic devices H is taken out for controlled displacement of the carriage 2.

Under valsningen ökas ringens diameter, och avkänningsrullen 10 förskjutes åt höger, så att medelst en styrning över styrorganet 14, vars detaljkonstruktion är av i och för sig känt slag och därför icke närmare visat, släden 2 med valsarna 3 och 5 ständigt avlägsnar sig från ringens mittaxel 9 med halva beloppet av den momentana ökningen av ringens diameter.. Stödrullar 15 för ringen är lagrade fritt vridbart i valsverksramen 1. i Vid utföringsformen enligt fig. l och 2 ligger valsens 3 vertikala axel, valsdornens 5 vertikala axel och det vertikala symmetriplanet för de koniska valsarna 8 i ett enda gemensamt plan 10 7306463-6 6 (sektionsplanet II-II i fig. 1). _ i Vid en annan, på ritningarna icke visad utföringsform av uppfinningen är de koniska valsarna 8 så anordnade vid ringens omkrets 7, att deras vertikala symmetriplan bildar en vinkel med sektionsplanet II-II, företrädesvis på så sätt att i fig. l vid vridning av ringen 7 medurs de koniska valsarna 8 är anordnade svängda uppåt och icke förskjutbara i radiell riktning, varvid deras konspetsar likaledes är belägna på ringens mittaxel. åtgärd uppnås en självcentreríng av ringen T, så att ringens läge Genom denna stabiliseras och man helt eller delvis kan undvara centrerings- rullarnaïll, samma ställe på ríngens omkrets som den övre centreringsrullen ll De koniska valsarna 8 kan exempelvis ligga an mot i fig. 1 och ersätta denna.During rolling, the diameter of the ring is increased, and the sensing roller 10 is displaced to the right, so that by means of a guide over the guide member 14, the detailed construction of which is of a per se known type and therefore not shown in detail, the slide 2 with rollers 3 and 5 constantly moves away from the ring. center roller 9 with half the amount of the instantaneous increase in the diameter of the ring. Support rollers 15 for the ring are mounted freely rotatable in the rolling mill frame 1. i In the embodiment according to Figs. the conical rollers 8 in a single common plane 7 (section plane II-II in Fig. 1). In another embodiment of the invention, not shown in the drawings, the conical rollers 8 are arranged at the circumference of the ring 7 so that their vertical plane of symmetry forms an angle with the section plane II-II, preferably in such a way that in Fig. 1 when rotating the ring 7 along the conical rollers 8 are arranged pivoted upwards and not displaceable in the radial direction, their tips being likewise located on the central axis of the ring. action, a self-centering of the ring T is achieved, so that the position of the ring is stabilized thereby and the centering roller roller can be dispensed with completely or partially, the same place on the circumference of the ring as the upper centering roller 11 The conical rollers 8 can, for example, replace this.

Claims

Claim rolling mill, in which the diameter increase of annular workpieces is achieved by reducing the distance between a roller contacting the inside of a ring and a roller touching the outside of a ring and by driving at least one of these rollers, and parts of which are guided and stored in a common stationary rolling mill frame, characterized in that the two rollers (5, 5) are mounted in a slide (2) displaceable in the radial direction of the ring (7), which is constantly displaced from the central axis (9) of the ring by half the amount of the instantaneous increase in ring diameter.

Ring rolling mill according to claim 1, characterized in that the displacement of the carriage (2) is controllable by means of sensing means of a per se known type in order to determine the increasing ring diameter with or without contact with the ring.

Ring rolling mill according to claim 2, characterized in that the displacement of the carriage (2) is controllable by the movement of a sensing device (10) abutting against the outside of the ring (7) such as a sensing roller, sensing arm or the like. HRS.

Ring rolling mill according to one or more of Claims 1 to 23, characterized in that the outer contacting roller (3) of the ring is fixedly mounted in the carriage (2), and that the inner contacting roller (5) of the ring in the carriage (2) is arranged displaceable in relation to the first-mentioned roller (5).

Ring rolling mill according to claims 2 - H, characterized in that the slide (2) and the sensing means for the ring diameter are synchronously displaceable in relation to the ring, and that this synchronous displacement is cancelable for controlling the movement of the slide by means of the sensing means.

Ring rolling mill according to claims 3 - 5, characterized in that the cancellation and restoration of synchronous movement of the carriage (2) and sensing device (10) can be effected by means of the ring, for example by means of one of the ring (7) in the sensing device (10) 'evoked signal.

Ring rolling mill according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that at least two support rollers (15) for the ring are fixed in position and rotatably mounted in the rolling mill frame (1), which support rollers are preferably made in the form of truncated cones and are arranged 7306463 -6 ¿i ra smith his tips located on the center axis of the ring (9) -

Ring rolling mill according to one or more of claims 1 to 7, with further conical or truncated cone-shaped rollers, which act axially on the end surfaces of the ring, and of which at least one is driven, characterized in that the conical rollers (8) in relative to the positionally fixed center axis (9) of the ring (7) fixed by the mutual position of the carriage (2) and the sensing device (10) are arranged non-displaceable in radial direction, and that the tips of the rollers (8) are located on the center of the ring (9) - 9.

Ring rolling mill according to one or more of Claims 1 to 8, with changing centering rollers positioned on the circumference of the ring, depending on the diameter increase, characterized in that the centering rollers (11) are arranged on the rolling mill frame (1) in guides (12). ), which allows a change of position of the rollers in the radial direction of the ring (7).

Ring rolling mill according to claim 9, characterized in that the centering rollers (11) abut against the outside of the ring, so that their instantaneous position in the guide (12) is determined by the instantaneous outer diameter of the ring at the point of contact, and that the centering rollers at least during a part of the rolling time, control variable or correction variable forms for the control of the displacement of the carriage (2). in

11. ll. Ring rolling mill according to claim 9, characterized in that the position of the centering rollers (11) is determined independently of the ring diameter present at their point of contact with the ring by the signal which also controls the displacement of the carriage (2).

Ring rolling mill according to any one or more of claims 8 to 11, characterized in that said conical rollers (8) are arranged at the circumference of the ring in such a way that the vertical plane of symmetry of the conical rollers (8) and that of the vertical the axes of the rollers (3,5) abutting the outside and inside of the ring and the center of the ring determined by the ring intersect, the line of intersection being identical to the center axis of the ring. MENTIONED PUBLICATIONS: