UA76830C2

UA76830C2 - Composite forming roll

Info

Publication number: UA76830C2
Application number: UA20040907389A
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Pavlovych Aleksieiev; Yurii Antonovych Darda; Dmytro Veniaminovyc Dorofieiev; Mykola Pavlovych Bilyi; Mykola Oleksandrovyc Shliakhov
Original assignee: Etalon Res And Production Comp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-09-15
Also published as: RU2283708C1

Abstract

The invention relates to the rolling production. A composite forming roll contains an axle with threaded section and a bandage and a nut located on it, and fixing elements. In accordance with the invention, the bandage is combined with the axle over the conical surface, the value of conicity of which is within the range of 1:20 - 1: 30. Moreover, the fixing elements are executed in the form stop screws installed in the body of nut on its circumference at equal distances from each other, which are screwed to the support in the face of tapered planar cuts executed on the end of bandage, and directed at an angle of slope toward the plane surface of bandage. The value of angle of slope is lower than the value of the lead angle of the threads of nut. In this case, the planar cuts with the oppositely directed angles alternate between them. Invention ensures the reliability of fastening the bandages on the axle, the elimination of turning of bandage in case of short-term overloads.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до прокатного виробництва, переважно до складених бандажованих валків дрібносортних, 2 середньосортних і дротових прокатних станів і пропонується до використання при виробництві періодичних і гладких профілів.The invention belongs to rolled production, mainly to folded rolled rolls of small grade, 2 medium grade and wire rolling mills and is proposed for use in the production of periodic and smooth profiles.

Відомо, що прокатні валки повинні відповідати наступним вимогам - робоча поверхня бочки мусить мати високу зносостійкість, термоциклічну стійкість, контактну міцність що можна забезпечити застосуванням матеріалів з високою твердістю і достатньою в'язкістю, а серцевина валка і цапфи, особливо, та, що 70 розташована з боку привода, повинна мати конструкційну міцність і, відповідно, достатню пластичність. Для задоволення перерахованих вимог слід застосовувати складені бандажовані валки.It is known that rolling rolls must meet the following requirements - the working surface of the barrel must have high wear resistance, thermocycling resistance, contact strength, which can be ensured by using materials with high hardness and sufficient viscosity, and the core of the roll and trunnion, especially the one located at 70 on the part of the drive, must have structural strength and, accordingly, sufficient plasticity. To meet the listed requirements, folded banded rolls should be used.

Один з відомих складених прокатних валків, описано |у патенті Російської Федерати Мо2177382, МПК в21827/00; 27/02, опуб. 2001.12.274. Цей валок містить вісь, що має конічну ділянку, на якій розташований кільцевий бандаж, що має внутрішній і зовнішній торці. Бандаж встановлений на конічній ділянці осі за 712 допомогою конічної втулки, що розташована усередині між конічною шийкою осі і циліндричним отвором бандажа. Крім того, вузол валка містить встановлений на осі кільцевий тримач, що закріплений на кінцевій секції осі з можливістю обертання і переміщення в осьовому напрямку. Вузол валка постачений гайкою, яка нагвинчена на кінцеву секцію осі з забезпеченням щільного вдавлення конічної втулки між конічною шийкою осі і циліндричним отвором бандажа і центрування бандажа на осі за допомогою тримача. При цьому тримач постачений гвинтовими елементами, що загвинчуються наскрізь тримача до притискання внутрішнього торця бандажа до кромки бортика вала для забезпечення з'єднання по осі із зовнішнім торцем бандажа.One of the famous folded rolled rolls, described in the patent of the Russian Federation Mo2177382, IPC v21827/00; 02/27, published 2001.12.274. This roll contains an axis having a conical section on which is located an annular band having inner and outer ends. The bandage is installed on the conical section of the axle using a conical sleeve located inside between the conical neck of the axle and the cylindrical opening of the bandage. In addition, the roll assembly contains a ring holder installed on the axis, which is fixed on the end section of the axis with the possibility of rotation and movement in the axial direction. The roll assembly is supplied with a nut, which is screwed onto the end section of the axle to ensure tight compression of the conical sleeve between the conical neck of the axle and the cylindrical hole of the tire and centering of the tire on the axle with the help of a holder. At the same time, the holder is supplied with screw elements that are screwed through the holder until the inner end of the bandage is pressed against the edge of the shaft side to ensure connection along the axis with the outer end of the bandage.

Недоліками даного винаходу є складність конструкції, яка обумовлена великою кількістю елементів кріплення і недостатня надійність, зв'язана з відсутністю елементів кріплення, що страхують і виключають проворот валка щодо осі, який виникає у випадку зростання навантаження на валок. с 29 Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, по технічній суті і результату, що досягається, є Ге) складений прокатний валок, (описаний у статті И.И.Мілованова, А.А.Убійвовк і ін. "Новий спосіб зборки попередньо напружених складених валків для сортових станів" ВАТ "Мечел", І55М 0038 - 920Х "Сталь". Мо3. 2003р.). Цей валок містить вісь з буртом і різьбовою ділянкою, бандаж, розміщений на осі валка з гарантованим зазором і затиснутий між буртом осі валка і фіксуючою гайкою. На контактуючих з бандажем торцевих поверхнях о бурту і фіксуючої гайки виконані кільцеві виступи, що з виконаними на торцях бандажа кільцевими проточками со утворюють додаткові фіксуючі елементи. Причому внутрішній діаметр виступів менше чи дорівнює внутрішньому діаметру спряжених проточок. Крім того, спряжені внутрішні поверхні виступів і проточок виконані з однаковим со кутом. Зборка валка включає механічну обробку поверхонь осі з буртом і різьбовою ділянкою, які спряжені, Ге) бандажа, гайки що фіксує, наступне їхнє з'єднання з використанням осьового розтягання осі валка і фіксування 3о цього розтягання за допомогою фіксуючої гайки. Розтягання осі валка про водять нагріванням осі на ділянці в посадки бандажа з обертанням осі чи нагрівача щодо осі. Потім послідовно насаджують бандаж і нагвинчують фіксуючу гайку, при цьому температура нагрівання осі регламентована. Винахід забезпечує передачу припустимого моменту прокатки з необхідним коефіцієнтом запасу без використання гідравлічних пристроїв. «The disadvantages of this invention are the complexity of the design, which is due to a large number of fastening elements and insufficient reliability, due to the absence of fastening elements that insure and exclude rotation of the roll relative to the axis, which occurs in the event of an increase in the load on the roll. p. 29 The closest to the claimed invention, in terms of technical essence and the result that is achieved, is Ge) folded rolling roll, (described in the article by I.I. Milovanov, A.A. Ubiyvovk, etc. "A new method of assembling pre-stressed of folded rolls for grade mills" OJSC "Mechel", I55М 0038 - 920Х "Stal". Mo3. 2003). This roller contains an axle with a shoulder and a threaded section, a band placed on the roller axis with a guaranteed clearance and clamped between the shoulder of the roller axis and a locking nut. On the end surfaces in contact with the bandage, on the edge and the locking nut, annular protrusions are made, which, together with the annular grooves made on the ends of the bandage, form additional fixing elements. Moreover, the inner diameter of the protrusions is less than or equal to the inner diameter of the conjugate grooves. In addition, the conjugated inner surfaces of the protrusions and grooves are made with the same angle. Assembly of the roll includes mechanical processing of the surfaces of the axis with the edge and the threaded section, which are coupled, Ge) bandage, fixing nuts, their subsequent connection using axial stretching of the axis of the roll and fixing 3o of this stretching with the help of a locking nut. Stretching of the roll axis is carried out by heating the axis in the area where the tire fits with the rotation of the axis or the heater relative to the axis. Then the bandage is successively put on and the locking nut is screwed on, while the axle heating temperature is regulated. The invention provides the transmission of the permissible rolling moment with the necessary reserve ratio without the use of hydraulic devices. "

Недоліком цієї конструкції є те, що при нагріванні осі (тим більше нерівномірному) можливі температурні З 50 повідці, які призводять до порушення геометричних розмірів, що вкрай небажано, тому що вісь має ряд "класних" с розмірів і високі вимоги по відхиленнях від співвісності і паралельності осей шийок підшипникових опор. КрімThe disadvantage of this design is that when the axis is heated (even more so unevenly), temperature C 50 leashes are possible, which lead to a violation of geometric dimensions, which is extremely undesirable, because the axis has a number of "cool" c dimensions and high requirements for deviations from co-axis and parallelism of the axes of the necks of the bearing supports. Except

Із» того, конструкція додаткових фіксуючих елементів, виконаних у вигляді кільцевих виступів на фіксуючій гайці і бурті і кільцевих проточок на торцях бандажа, не забезпечує достатнього захисту від проворота бандажа на осі у випадку виникнення короткочасних перевантажень. Слід також зазначити, що посадка бандажа на вісь із зазором зменшує жорсткість конструкції, особливо, коли валок буде переточений на розмір, близький до і мінімального. До недоліків так само відноситься і те, що розбирання валка можливе тільки трудомісткимIn addition, the design of additional fixing elements, made in the form of annular protrusions on the locking nut and side and annular grooves on the ends of the bandage, does not provide sufficient protection against the rotation of the bandage on the axis in the event of short-term overloads. It should also be noted that mounting the tire on the axle with a gap reduces the rigidity of the structure, especially when the roll will be turned to a size close to and minimum. Disadvantages also include the fact that disassembling the swath is only possible for labor-intensive workers

Ге»! способом зрізання стопорної гайки чи розрізування бандажа, тоді як зборка вимагає досить складного оснащення з контролюючою апаратурою для дотримання режиму нагрівання. со Завданням даного винаходу є удосконалення складеного прокатного валка шляхом зміни конструкціїGee! by cutting the locking nut or cutting the bandage, while the assembly requires rather complex equipment with control equipment to comply with the heating regime. The object of this invention is to improve the folded rolling mill by changing the design

Ге) 20 фіксуючих елементів, що дозволить виключити можливі провороти бандажа при виникненні короткочасних перевантажень і забезпечити можливість монтажу і демонтажу відпрацьованих бандажів з використанням с простих засобів.Ge) 20 fixing elements, which will make it possible to exclude the possible rotation of the bandage in the event of short-term overloads and to ensure the possibility of mounting and dismounting of used bandages using simple means.

Поставлена задача вирішується тим, що в складеному прокатному валку, який містить вісь з різьбовою ділянкою і розміщені на ній бандаж і гайку, які сполучені, фіксуючі елементи, відповідно до винаходу, бандаж 29 | вісь спряжені по конічній поверхні, величина конусності якої знаходиться в межах 1:20-1:30. ФіксуючіThe task is solved by the fact that in the folded rolling roll, which contains an axis with a threaded section and a bandage and a nut placed on it, which are connected, fixing elements, according to the invention, bandage 29 | the axis is conjugated along a conical surface, the conicity of which is in the range of 1:20-1:30. Fixing

ГФ) елементи виконано у вигляді стопорних гвинтів, встановлених у тілі гайки по її окружності на рівних відстанях друг від друга. Гвинти угвинчені до упора в грані клиновидних площинних зрізів, виконаних на торці бандажа, і о спрямованих під кутом нахилу до площини торця бандажа. Величина кута нахилу площинного зрізу обрана меншої величини кута підйому ниток різьби гайки. А довжина площинного зрізу дорівнює (1.5-2.0) а, де а - 60 діаметр стопорних гвинтів. При цьому клиновидні площинні зрізи з протилежно спрямованими кутами чергуються між собою.GF) elements are made in the form of locking screws installed in the body of the nut along its circumference at equal distances from each other. The screws are screwed to the stop in the face of the wedge-shaped planar sections made on the end of the bandage, and directed at an angle of inclination to the plane of the end of the bandage. The angle of inclination of the plane section is chosen to be smaller than the angle of elevation of the thread of the nut. And the length of the plane section is equal to (1.5-2.0) a, where a is 60 the diameter of the locking screws. At the same time, wedge-shaped plane sections with oppositely directed angles alternate with each other.

Перелічені вище ознаки складають сутність винаходу, тому що є необхідними при його реалізації і достатніми для вирішення поставленого завдання.The features listed above constitute the essence of the invention, because they are necessary for its implementation and sufficient for solving the task.

Відповідно до технічного рішення, що заявляється, на відміну від прототипу, вісь і бандаж спряжені по 62 конічній поверхні, що дозволяє легко забезпечити посадку бандажа на вісь без зазору і при відносно малому осьовому зусиллі створити достатні радіальні напруги для передачі обертаючого моменту. Величина конусності спряжених поверхонь, яка зазначена в інтервалі 1:20-1:30 забезпечує передачу необхідного обертаючого моменту, за рахунок створення достатньої величини радіальної складової при первинному монтажі від осьовогоAccording to the proposed technical solution, in contrast to the prototype, the axle and the tire are coupled on a 62 conical surface, which makes it easy to ensure the tire sits on the axle without a gap and, with a relatively small axial force, create sufficient radial stresses for the transmission of torque. The value of the conicity of the conjugate surfaces, which is specified in the interval 1:20-1:30, ensures the transmission of the necessary torque, due to the creation of a sufficient value of the radial component during the initial installation from the axial

Зусилля, що виникає при вгвинчуванні гвинтових елементів. Вихід за границю зазначеного інтервалу убік меншої величини конусності приведе до значного відхилення величини недохода при незначній зміні кута від його номінального значення, що ускладнить можливість забезпечення заданого положення бандажа в осьовому напрямку. Вихід за границю зазначеного інтервалу убік більшої величини конусності призведе до збільшення різниці діаметрів отворів бандажа в торцевих перерізах, і зменшенню товщини стінки бандажа, що у свою чергу /о приведе до зменшення числа реставрацій валка.The force that occurs when screwing in screw elements. Exceeding the specified interval to the side of a smaller taper value will lead to a significant deviation of the amount of undercut with a slight change in the angle from its nominal value, which will make it difficult to ensure the given position of the tire in the axial direction. Going beyond the specified interval to the side of a larger conicity value will lead to an increase in the difference in the diameters of the bandage holes in the end sections, and to a decrease in the thickness of the bandage wall, which in turn /o will lead to a decrease in the number of roll restorations.

Другою суттєвою ознакою від прототипу є конструктивне виконання фіксуючих елементів у вигляді стопорних гвинтів, встановлених у тілі гайки по її окружності на рівних відстанях друг від друга, що угвинчені до упора в грані клиновидних площинних зрізів на торці бандажа.The second significant feature of the prototype is the design of the fixing elements in the form of locking screws installed in the body of the nut along its circumference at equal distances from each other, screwed to the stop in the edge of the wedge-shaped planar sections on the end of the bandage.

Виконання клиновидних площин на торці бандажа, дозволяє забезпечити автоматичне самозатягування 7/5 бандажів при можливому короткочасному зростанні зусилля прокатки. Чергування площин із протилежно спрямованими кутами на тому самому бандажі дає можливість використовувати бандажі для верхніх і нижніх валків незалежно від напрямку їхнього обертання. Вибір кута д7 нахилу площини, величина якого менш величини кута підйому різьблення гайки спрямований на виключення можливості відгвинчування гайки. Довжина похилої площини залежить від діаметра стопорних гвинтів і становить не менш ніж (1.5-2) а, де д-діаметр стопорних гвинтів. Вихід за кордон зазначеного інтервалу убік меншого значення довжини створить додаткових труднощів, що виникають при зборці валка, тому що буде потрібна підвищена точність для сполучення клиновидних площин і стопорних гвинтів, у противному випадку можлива розбіжність. Вихід за кордон зазначеного інтервалу убік більшого значення довжини призведе до скорочення можливої кількості площин і стопорних гвинтів, що приведе до зменшення осьового зусилля скріплення бандажів. сThe execution of wedge-shaped planes on the end of the tire allows to ensure automatic self-tightening of 7/5 tires in the event of a possible short-term increase in the rolling force. Alternating planes with oppositely directed angles on the same tire makes it possible to use tires for the upper and lower rolls regardless of the direction of their rotation. The choice of the angle d7 of the inclination of the plane, the value of which is less than the value of the angle of elevation of the thread of the nut, is aimed at eliminating the possibility of unscrewing the nut. The length of the inclined plane depends on the diameter of the locking screws and is not less than (1.5-2) a, where d is the diameter of the locking screws. Going beyond the specified interval to the side of a smaller length value will create additional difficulties that arise during the assembly of the roll, because increased accuracy will be required for the connection of wedge-shaped planes and locking screws, otherwise a discrepancy is possible. Exceeding the border of the specified interval to the side of a larger length value will lead to a reduction in the possible number of planes and locking screws, which will lead to a decrease in the axial force of fastening the bandages. with

Запропонована конструкція складеного прокатного валка пояснюється кресленням.The proposed design of the folded rolling mill is explained by the drawing.

На Фіг.1 зображено валок в осьовому перерізі. оFig. 1 shows a roll in an axial section. at

На Фіг.2, показаний валок у перерізі вид А в збільшеному масштабі.In Fig. 2, the roll is shown in cross-section view A on an enlarged scale.

На Фіг.3 приведений валок у перерізі вид Б в збільшеному масштабі.Fig. 3 shows a section of the roll, view B, on an enlarged scale.

Складений прокатний валок містить вісь 1 з конічною шийкою 2, величина конусності котрої дорівнює 1:30, Га») зо на цю шийку насаджено бандаж З внутрішній отвір якого теж має конусність 1:30 і щільно пригнаний по відповідному конусу осі 1. Від осьового зсуву бандаж З зафіксовано стопорними гвинтами 4 у кількості восьми і. штук, розташованих на рівних відстанях по колу в тілі гайки 5, котра нагвинчена на різьбу 6, нарізану на осі Ге) 1 з тієї сторони де знаходиться менший діаметр конуса 2. Гвинти 4, у свою чергу, своїми кінцями спираються на торець бандажа 3, де виконано по чотири протилежно спрямовані під кутом с (дорівнюючим нуль градусів о двадцять хвилин), клиновидні площини 7 і 8. Довжина цих площин складає 1.5-2 діаметрів стопорних гвинтів 4, |і ч- в нашому випадку дорівнює 40 міліметрам, при цьому половина кількості гвинтів 4 спирається на клиновидні площини 7 торця бандажа З направлені в одну сторону Фіг.2, а інша половина кількості гвинтів 4, спирається на клиновидні площини 8 направлені в іншу сторону Фіг.3. «The folded rolling roll contains axis 1 with a conical neck 2, the taper value of which is equal to 1:30, Ha"), because this neck is fitted with a bandage Z, the inner hole of which also has a taper of 1:30 and is tightly fitted to the corresponding cone of axis 1. From the axial shift bandage Z is fixed with locking screws 4 in the amount of eight and. pieces, located at equal distances around the circle in the body of the nut 5, which is screwed onto the thread 6, cut on the axis Ge) 1 from the side where the smaller diameter of the cone 2 is located. The screws 4, in turn, rest with their ends on the end of the bandage 3, where four wedge-shaped planes 7 and 8 directed oppositely at an angle c (equal to zero degrees and twenty minutes) are made. The length of these planes is 1.5-2 diameters of the locking screws 4, and h- in our case is equal to 40 millimeters, while half of the number of screws 4 rests on the wedge-shaped planes 7 of the end of the bandage C directed in one direction of Fig. 2, and the other half of the number of screws 4 rests on the wedge-shaped planes 8 directed in the other direction of Fig. 3. "

Зборку складеного прокатного валка здійснюють таким чином.The assembly of the folded roll is carried out as follows.

На конічну шийку 2 осі 1 надягають бандаж З до повної ліквідації зазору. Нагвинчують на різьбову шийку 6.02 с осі 1 гайку 5 до упора в торець бандажа 3, створивши первинний натяг між віссю 1 і бандажем 3. Після цього ц гайку 5 відкручують на необхідну відстань, сполучають різьбові отвори гвинтів 4 із клиновидними площинами 7 і "» 8 бандажа З, забезпечуючи тим самим його задане кресленням положення. Потім у різьбові отвори гвинтів угвинчують гвинти 4 до упора в клиновидні площини 7 і 8, затягуванням яких створюється необхідне зусилля для закріплення бандажа 3. При цьому забезпечується запобігання самовільного відкручування гвинтів 4 при роботі -І валка. Клиновидні площини 7 запобігають проворот бандажа З навіть у результаті виникнення зростаючого зусилля прокатки, тому що в цьому випадку, при провороті бандажа в одну сторону, відбувається автоматичнеBandage C is put on the conical neck of axis 2 until the gap is completely eliminated. The nut 5 is screwed onto the threaded neck 6.02 of the axis 1 until it stops in the end of the tire 3, creating primary tension between the axis 1 and the tire 3. After that, the nut 5 is unscrewed to the required distance, the threaded holes of the screws 4 are connected to the wedge-shaped planes 7 and "» 8 bandage C, thereby ensuring its position specified by the drawing. Then screws 4 are screwed into the threaded holes of the screws up to the stop in the wedge-shaped planes 7 and 8, by tightening which the necessary force is created to secure the bandage 3. At the same time, it is ensured that the screws 4 are not unscrewed during operation -I The wedge-shaped planes 7 prevent the turning of the band C even as a result of the increasing rolling force, because in this case, when the band is turned to one side, an automatic

Ф зростання зусилля натягу бандажа З на вісь 1, а клиновидні площини 8 запобігають провороту бандажа З в іншу (ее) сторону.Ф increasing tension force of tire Z on axis 1, and wedge-shaped planes 8 prevent tire Z from turning to the other (ee) side.

Запропонована конструкція складеного прокатного валка дозволяє нормувати зусилля натягу, не створюючиThe proposed design of the folded rolled roll allows normalizing tension forces without creating

Мн зайвої величини, що виключає виникнення надмірних радіальних напруг. с Отже, підсумовуючи сказане вище, можна укласти, що застосування технічного рішення, що заявляється, збільшує надійність кріплення бандажів на осі, без використання додаткового кріплення, такого як шпонка.Mn of excessive value, which excludes the occurrence of excessive radial stresses. c So, summarizing the above, it can be concluded that the application of the claimed technical solution increases the reliability of fastening the rims on the axle, without the use of additional fastening, such as a key.

Застосування бандажів і гайки з елементами самозатягування надійно охороняють вісь від провертання на ній бандажа і забезпечують її багаторазове використання. Розпресування напресування не потребує спеціального о обладнання. Крім того, дане рішення дозволяє спростити конструкцію валка і робить її більш технологічною. іме)The use of bandages and nuts with self-tightening elements reliably protect the axle from turning the bandage on it and ensure its repeated use. Unpressing pressing does not require special equipment. In addition, this solution allows to simplify the design of the roll and makes it more technological. name)

Claims

The formula of the invention

A folded rolling roll containing an axis with a threaded section and a bandage and a nut placed on it, which are connected, fixing elements, which is distinguished by the fact that the bandage is coupled to the axis along a conical surface, the conicity of which is in the range of 1:20 - 1:30 , the fixing elements are made in the form of locking screws installed in the body of the nut along its circumference at equal distances from each other, which are screwed to the bv stop in the face of the wedge-shaped planar sections made on the end of the bandage, and directed at an angle of inclination to the plane of the end of the bandage, size angle of inclination is smaller than the angle of elevation of threads of the thread of the nut, and the length of each plane section is equal to 1.5-2.0 y, where a is the diameter of the locking screws, while plane sections with oppositely directed angles alternate with each other.

s o "c) so s (Se) and - shi s ;"

-And (22) (ee) at 50 (42)

F) name) 60 b5