UA142044U

UA142044U - A SET OF QUARTO CAGE ROLLS

Info

Publication number: UA142044U
Application number: UAU201911135U
Authority: UA
Inventors: Віктор Олександрович Ніколаєв; Виктор Александрович Николаев; Андрій Олександрович Васильєв; Андрей Александрович Васильев; Олександр Геннадійович Васильєв
Original assignee: Віктор Олександрович Ніколаєв; Виктор Александрович Николаев; Андрій Олександрович Васильєв; Андрей Александрович Васильев; Олександр Геннадійович Васильєв
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-05-12

Abstract

Комплект валків кліті кварто прокатного стана містить робочі та опорні валки зі зміщенням осей робочих валків відносно осі опорних валків. Один робочий валок, наприклад нижній, зміщено в напрямку прокатки штаби відносно другого робочого валка, наприклад верхнього.The set of rolls of the quarto rolling mill contains working and support rolls with offset of the axes of the working rolls relative to the axis of the support rolls. One working roll, such as the lower one, is offset in the rolling direction of the staff relative to the second working roll, such as the upper one.

Description

Корисна модель належить до прокатного виробництва, а точніше стосується конструкції клітей для прокатки штаб, листів та сортових профілів.The useful model belongs to rolling production, and more precisely, it refers to the design of cages for rolling bars, sheets and graded profiles.

Відомий комплект кліті кварто, в якому осі робочих і опорних валків розташовані в одній вертикальній площині (А.А. Королев. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатних станов - М.: Металлургия, 1969, с. 108, рис. 51). Недоліком цього комплекту кліті кварто є недостатня стійкість (звалювання, зміщення) робочих валків і поява перекосів щодо опорних валків, особливо, при нерівності заднього (То) і переднього (Ті) натягувань. При цьому можливий випадок, коли від дії горизонтальних осьових сил відбувається руйнування підшипників кочення, розміщених в подушках робочих валків (А.А. Королев. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатних станов. - М.: Металлургия, 1969 с. 155, рис. 74, с. 183, рис. 90).A well-known set of quarto cages, in which the axes of the working and supporting rolls are located in the same vertical plane (A.A. Korolev. Construction and calculation of machines and mechanisms of rolling mills - M.: Metallurgy, 1969, p. 108, fig. 51). The disadvantage of this quarto cage set is the insufficient stability (tilting, displacement) of the working rolls and the appearance of distortions with respect to the support rolls, especially when the rear (To) and front (Ti) tensions are uneven. At the same time, a case is possible when the action of horizontal axial forces causes the destruction of the rolling bearings placed in the cushions of the work rolls (A.A. Korolev. Construction and calculation of machines and mechanisms of rolling mills. - M.: Metallurgy, 1969, p. 155, fig. 74, p. 183, fig. 90).

Найбільш близьким аналогом є комплект валків кліті кварто, який має робочі та опорні валки, де робочі валки зміщені щодо опорних валків в напрямку прокатки на однакову відстань.The closest analogue is the quarto cage roll set, which has work and support rolls, where the work rolls are offset relative to the support rolls in the direction of rolling by the same distance.

При цьому осередок деформації симетричний щодо поздовжньої осі штаби - симетричний процес прокатки. (А.А. Королев. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатних станов. -At the same time, the center of deformation is symmetrical about the longitudinal axis of the staff - a symmetrical rolling process. (A.A. Korolev. Design and calculation of machines and mechanisms of rolling mills. -

М.: Металлургия, 1969, с. 108, рис. 50). У практичних умовах для підвищення стійкості осі робочих валків (робочі валки) зміщують щодо осей опорних валків у напрямку прокатки на а-ез- еї-2-20 мм по ходу прокатки, відповідно нижнього і верхнього робочих валків).M.: Metallurgy, 1969, p. 108, fig. 50). In practical conditions, in order to increase the stability of the axes of the working rolls (working rolls) relative to the axes of the support rolls, they are shifted in the direction of rolling by 2-20 mm during the rolling process, respectively, of the lower and upper working rolls).

Недоліком такого комплекту кліті кварто є те, що з різних причин (неоднакові зазори між поверхнями подушок і внутрішніми поверхнями станин, нерівномірний знос подушок робочих валків і змінних планок станин або лап подушок опорних валків) може виникнути горизонтальний перекіс осей робочих і опорних валків. Таким чином, в цій кліті відсутнє самовстановлення робочих валків відносно один одного. Виникаючі при цьому горизонтальні осьові сили сприяють руйнуванню підшипників шийок робочих валків, а також відбувається нерівномірна деформація кромок штаби, яка призводить до утворення різнотовщинності і не площинності штаби.The disadvantage of such a set of quarto cages is that for various reasons (unequal clearances between the surfaces of the pads and the inner surfaces of the frames, uneven wear of the pads of the working rolls and the replaceable slats of the frames or the paws of the pillows of the support rolls) a horizontal misalignment of the axes of the work and support rolls may occur. Thus, in this cage, there is no self-adjustment of the working rolls relative to each other. The resulting horizontal axial forces contribute to the destruction of the bearings of the necks of the working rolls, and there is also uneven deformation of the edges of the shafts, which leads to the formation of different thicknesses and unevenness of the shafts.

В основу корисної моделі поставлена задача створення такого комплекту, кліті кварто в якому, за рахунок нового розташування робочих валків відносно опорних валків, забезпечується зниження впливу перекосів робочих валків та разом з цим підвищення точності та площинностіThe useful model is based on the task of creating such a set, a quarto cage, in which, due to the new location of the working rolls relative to the support rolls, the effect of distortions of the working rolls is reduced and, at the same time, the accuracy and flatness are increased

Зо штаб і зниження випадків руйнування підшипників робочих валків.From the headquarters and reduction of cases of destruction of the bearings of the working rolls.

Для вирішення поставленої задачі у комплекті валків кліті кварто прокатного стана, зі зміщенням осей робочих валків відносно осі опорних валків, згідно з корисною моделлю один робочий валок (наприклад, нижній) зміщено в напрямку прокатки штаби відносно іншого робочого валка (наприклад, верхнього).In order to solve the given problem in the set of rolls of the cage of a quarto rolling mill, with the displacement of the axes of the working rolls relative to the axis of the support rolls, according to a useful model, one working roll (for example, the lower one) is shifted in the direction of rolling the staff relative to the other working roll (for example, the upper one).

На фіг. 1 представлена схема розташування комплекту валків прокатної кліті кварто з верхнім 1 і його віссю 2 і нижнім З з його віссю 4 робочими валками, які зміщені один щодо другого і щодо опорних валків 5, 6 з віссю 7 по напрямку прокатки штаби 8.In fig. 1 shows a diagram of the location of a set of rolls of a quarto rolling mill with the upper 1 and its axis 2 and the lower Z with its axis 4 working rolls, which are offset relative to each other and relative to the support rolls 5, 6 with axis 7 in the direction of rolling staffs 8.

На фіг. 2 представлений осередок штаби 8 в робочих валках 1 і З зі зміщеними осями 2, 4 відносно один до другого.In fig. 2 shows the cell of the headquarters 8 in the working rolls 1 and Z with the axes 2, 4 shifted relative to each other.

Відмінною особливістю запропонованого розташування робочих валків 1,3 щодо опорних валків і один щодо другого (фіг. 1,2) є різне зміщення осей 2 і 4 робочих валків 1, З щодо осі 7 опорних валків 5,6 на величину а-ез-6є1-:2...20 мм при т-ез/ез«1,0.A distinctive feature of the proposed arrangement of the working rolls 1,3 with respect to the support rolls and one with respect to the other (Fig. 1,2) is the different displacement of the axes 2 and 4 of the work rolls 1, З with respect to the axis 7 of the support rolls 5,6 by the amount a-ez-6e1 -:2...20 mm at t-ez/ez«1.0.

На фіг. 2 показано несиметричний осередок деформації при прокатуванні штаби 8. На відміну від найближчого аналога (симетричний процес) в пропонованому комплекті валків прокатної кліті кварто за рахунок взаємного зміщення осей і самих робочих валків 1, З довжина осередку деформації на них різна. З геометричних співвідношень довжина дуги контакту осередку деформації Із на нижньому валку З більше, ніж довжина Ії на верхньому валку 1. При цьому момент контакту штаби з валками 1 і З різний у часі. У контакт з нижнім валком штаба входить (точка А) пізніше, ніж входить в контакт з верхнім валком (точка В). де довжина дуги контакту осередку деформації на відповідних валках.In fig. 2 shows an asymmetric center of deformation during rolling of staffs 8. Unlike the closest analogue (symmetric process) in the proposed set of rolls of the quarto rolling mill due to the mutual displacement of the axes and the working rolls themselves 1, C, the length of the center of deformation on them is different. From the geometric ratios, the length of the contact arc of the center of deformation Iz on the lower roll Z is greater than the length Ii on the upper roll 1. At the same time, the moment of contact of the staff with rolls 1 and Z is different in time. It comes into contact with the lower roll of the staff (point A) later than it comes into contact with the upper roll (point B). where is the length of the arc of contact of the center of deformation on the corresponding rolls.

Внаслідок різних параметрів довжин дуг контакту з боку верхнього і нижнього валків відомі зони відставання і випередження на контактах різні і це зумовлює появу в осередку деформації різних швидкостей течії шарів металу і внутрішніх поздовжніх напружень розтягу. Крім того, внаслідок відмінності кутів початкового контакту штаби з робочими валками 1 і З будуть різні і горизонтальні складові окружної швидкості валків в точках контакту А і В. Причому матимемо міх«узх (Де міх і мзх - горизонтальні складові окружної швидкості м: і уз валків відповідно в точкахAs a result of the different parameters of the lengths of the contact arcs on the side of the upper and lower rolls, the known lag and lead zones at the contacts are different, and this leads to the appearance of different flow rates of the metal layers and internal longitudinal tensile stresses in the center of deformation. In addition, due to the difference in the initial contact angles of the staffs with the working rolls 1 and Z, the horizontal components of the circumferential speed of the rolls at the points of contact A and B will be different. Moreover, we will have mih"uzh (Where mih and mzh are the horizontal components of the circumferential velocity m: and uz of the rolls respectively in points

А і В).A and B).

Таким чином, у пропонованому комплекті валків кліті кварто присутні всі ознаки несиметричного процесу прокатки, коли в осередку деформації, за рахунок різних швидкостей бо течії металу на верхньому і нижньому валках, виникають внутрішні напруження розтягу і поздовжні сили (В.А. Николаев. Теория и практика процессов прокатки. - Запорожье, ЗГІА, 2002 с. 61, с. 68; Николаев В.А., Скороходов В.Н., Полухин В.П. Несимметричная тонколистовая прокатка - М.: Металлургия, 1993. - 99 с.). Наявність напружень, що розтягують і горизонтальних поздовжніх сил в осередку деформації забезпечує самовстановлення робочих валків відносно один до другого і зменшення навантажень на підшипники робочих валків.Thus, in the proposed set of rolls of the quarto cage, all the signs of an asymmetric rolling process are present, when internal tensile stresses and longitudinal forces arise in the center of deformation due to the different velocities of the flow of metal on the upper and lower rolls (V.A. Nikolaev. Theory and practice of rolling processes - Zaporozhye, ZGIA, 2002, p. 61, p. 68; Nikolaev, V.A., Skorokhodov, V.N., Polukhin, V.P. Unsymmetrical sheet rolling - M.: Metallurgy, 1993. - 99 p. ). The presence of tensile stresses and horizontal longitudinal forces in the center of deformation ensures the self-alignment of the working rolls relative to each other and the reduction of loads on the bearings of the working rolls.

Створений таким чином несиметричний осередок деформації і наявність в ньому поздовжніх напружень розтягу зменшує вплив контактних сил тертя, знижує рівень поздовжніх напружень, що підпирають і, отже, зменшує величини середніх нормальних контактних напружень і енергосилові параметри прокатки.The asymmetric center of deformation created in this way and the presence of longitudinal tensile stresses in it reduces the influence of contact frictional forces, lowers the level of longitudinal supporting stresses and, therefore, reduces the values of average normal contact stresses and energy parameters of rolling.

Наявність внутрішніх поздовжніх напружень, що розтягують, зменшують вплив горизонтального перекосу осей робочих валків на осередок деформації, забезпечує підвищення точності товщини і зменшення не площинності штаб.The presence of internal longitudinal tensile stresses reduces the effect of the horizontal misalignment of the axes of the work rolls on the center of deformation, ensures an increase in the accuracy of the thickness and a decrease in the non-planarity of the staff.

Раціональне співвідношення взаємного зміщення робочих валків т-0,10-0,60 обумовлено ступенем впливу його на напружений стан металу в осередку деформації. При т-1,0 маємо симетричний процес прокатки та відсутність внутрішніх напружень, що розтягують, а при т-0 (єї-0) виникають максимально можливі напруження, що розтягують в осередку деформації, тобто досягається максимальний ефект зниження навантажень. Однак при такому співвідношенні т-:0 робочий валок 1 повністю втрачає свою стійкість щодо опорного валка і збільшується ймовірність поломок підшипників робочих валків. При пропонованому раціональному зміщенні робочих валків в межах т-0,10-0,60 забезпечується і стійкість робочих валків і ефективне зниження енергосилових параметрів прокатки штаб. Винахід може бути використано і при прокатуванні сортових профілів.The rational ratio of the mutual displacement of the working rolls t-0.10-0.60 is due to the degree of its influence on the stressed state of the metal in the center of deformation. At t-1.0, we have a symmetrical rolling process and the absence of internal tensile stresses, and at t-0 (its-0) the maximum possible tensile stresses occur in the center of deformation, that is, the maximum effect of reducing loads is achieved. However, with such a ratio t-:0, the working roll 1 completely loses its stability in relation to the support roll and the probability of damage to the working roll bearings increases. With the proposed rational displacement of the working rolls in the range of 0.10-0.60 tons, the stability of the working rolls and an effective reduction of the power parameters of the rolling stock are ensured. The invention can also be used in the rolling of graded profiles.

Таким чином, в порівнянні з найближчим аналогом пропонований валковий комплект кліті кварто забезпечує зменшення кількості поломок підшипників кочення робочих валків, сприяє поліпшенню площинності і підвищенню точності товщини штаби та знижує енергосилові параметри прокатки.Thus, in comparison with the nearest analogue, the proposed roller set of the quarto cage ensures a reduction in the number of breakdowns of the rolling bearings of the working rolls, improves flatness and increases the accuracy of the thickness of the shafts, and reduces the energy parameters of rolling.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

A set of rolls of a quarto rolling mill cage containing working and support rolls with the axes of the work rolls offset relative to the axis of the support rolls, which differs in that one work roll, for example the lower one, is shifted in the direction of rolling the staffs relative to the second work roll, for example the upper one.

U y det Zh da NY K z de OO i Z M- her i I E I i a dnk i N i U Me Ne she Mine tn y y ! 7 u ne She "rennemm uotifnn ho poeto t and Y Ka u. Not And; her M gi y r U SCHYNY y Kai x cit Oh and I: b what y! : in ZE : sotrya i t Zh Ko I I nyu - deknissetsus in kkosnidei me Movne, sht | I S ak i : oz B and B. : : her with Z I 1 I Uh more

Fig. 1 ke ne Ж sa та х их он 23 p SU |: х H 1 poeeentchya pesen - I i y; p; Я BO nt Х і i -- х шле 3 EK tych /

I am K z x M 2 GU i: fen for Her U and Oh yin y: chy y dozhevkakNNХХ Z ty y. - Я пднюн что х N Her s : : b х y y ro

Fig. 2