Ролик зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок

 

РОЛИК ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШШЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, содержащий бочку с опорными цапфами и бандаж, состоящий из нескольких колец, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости и надежности работы ролика, кольца бандажа выполнены толщиной 0,05-0,07 диаметра бочки и шириной 2-7 тдлщин кольца, причем кольца насажены на бочку с относительным к ее диаметру натягом, нижний предел которого составляет 0,001, а верхний 0,004. ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

UHVMC

РЕСПУБЛИН

QQ (11) ВСЮ В 22 D )1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ о.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re AM ИЗО ЕТЕНИй V ОТНi 1Т1Ф (21) 3459045/22-02 (22) 23.06.82 (46) 15 05 84 . Бюл. Р 8 (72) А.А.Целиков, В.М.Шусторович, A.В.Буторов, А.С.Смоляков, А.M.Ïîæèâàíîâ, С.Д.Зуев, В,В.Рябов, В.П.Дереза, Г.Д.Бородин и В.А.Левченко (71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения, (53) 621.746 .27 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 596359, кл. В 22 D 11/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 409778, кл. В 22 D 11/12, 1974. (54) (57) РОЛИК ЗОНЬ1 ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИНЫ НЕПРЕРЬ1ВНОГО ЛИТЬЯ

ЗАГОТОВОК, содержащий бочку с опорными цапфами и бандаж, состоящий из нескольких колец, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стойкости и надежности работы ролика, кольца бандажа выполнены толщиной 0,05-0,07 диаметра бочки и шириной 2-7 толщин кольца, причем кольца насажены на бочку с.относительным к ее диаметру натягом, нижний предел которого составляет 0,001, а верхний 0,004.! 09 91 !!! И)брет(.IIH(. ()тно(ит(я к метялчурI IIII а, I ИМ(.. IIIIO К НЕПРЕ1)1з)Е1110МУ ЛИТЬЮ

Е;» nò0ÂÎК, 1!звестс н ролик 3DIIhl вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащий бочку с опорными цапфями, и бандаж, снабженный форсунками, установленными с торцов бандажа и ориентированными в эааое меяду бочкой н бандажом (I), lO

Однако известное устройство сложно по конструкции и ненадежно в работе.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является ро- !5 лик ЗОньl ВтОричнОГО Охлаждения ма шины непрерывногс литья заготовок, содержащий бочку, опорнь)е цапфы и состоящий из нескольких частей (колец) бандаж, насаженный на бочку 20 ролика свободно и закрепленный в одном месте по длине (21 .

Однако известный ролик характеризуется тем, что в процессе литья незакрепленные части бандажа под дей- 25 ствием отпиваемого слитка начинают смещаться по бочке ролика в ту или иную сторону, разрушая при этом сварной шов, которым фиксируется бандаж в осевом направлении. Кроме ЗО того, при свободно надетом бандаже происходит быстрый износ поверхностей трения, бочки ролика и внутрен— него диаметра бандажа. Все это приводит к уменьшению стойкости и надеж- 3> ности работы ролика и ухудшению качества литого металла.

Цель изобретения — повышение стойкости и надежности работы роликов. 4О

Поставленная цель достигается тем, что у ролика зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащего бочку с опорными цппфами и бандаж, состоящий из нескольких колец, кольца бандажа выполнены толщиной 0,05-0,07 диаметра бочки и шириной 2-7 толщин кольца, причем кольца насажены на бочку с относительным к ее диаметру катягом, нижний предел которого составляет 0,001, я верхний 0,004. Кроме того, верхний предел не должен прея)лшять отношения предела текучести мат()рияпя бандажа к его модулю упруЫ ч е pt())I(p (хем;)тически из Об!) ажен

В (I(I;) ã:)åìhlé ролик зоны вторичного

: ...1,!ъ)1 ния, общий вид.

Ролик состоит из бочки 1 с ()(лирными цяпфями 2. 1!я бочке 1 расположены кольца бандажа, толщина h ко— торых составляет 0,05-0,07 диаметра бочки D, а ширина В от двух до семи толщин кольца 3. Последние нясаже— ны на бочку с относительным к ее диаметру 2f, натягом(1, нижний предел которого Р„);и составляет 0,001, а бЛ верхний предел 0 ) „равен 0,004, причем верхний предел должен превы- l шать отношения предела текучести материала бандажа к его модулю упругости.

Пределы толщины кольца выбираются исходя из следующего.

Проведенные экспериментальные исследования температурных полей в роликах показали, что в них при установившемся режиме работы, наступаю— щем через 1,5-2 ч от начала литья, имеют место циклические изменения температуры, происходящие в основном в поверхностных слоях глубиной 10-!

5 мм у роликов с наружным охлаждениел1 и диаметром до 300 мм и глубиной 20-25 мм у роликов с внутренним охлаждением и диаметром более 300 мм.

Эти циклически изменяющиеся температуры вызывают в поверхностных слоях ролика глубиной 15-25 мм !,что соответствует 0,05-0,07 от диаметра бочки ролика ) значительные циклически изменяющиеся осевые температурные напряжения сжатия, приводящие к образованию на поверхности ролика трещин от термоусталости. Для роликов с диаметром бочки 220-300 мм, работающих, как правило, с внутренним и наружным охлаждением, глубина поверхностного слоя, на котором происходит изменение напряжений, составляет )520 мм. Для роликов с диаметром бочки 350-500 мм, которые работают лишь с внутренним охлаждением, глубина слоя, где происходит изменегн(е напряжений, составляет 20-25 мм. Исходя из указанных глубин поверхностного слоя с изменя@щимся напряжением, которые равны толщине кольца, и диаметров бочки ролика получаем пределы отношения толщины кольца к диаметру бочки, равные 0,05-0,07, причем меньший предел характерен д)(я роликов диаметром 350-500 мм, я больший для роликов диаметрол) ?2)0-300 мм, Нлп!) имеp и для р(ы!и к:1 < )lи I и(тром

6оч К И )00 1м Тое1Ц11111 1 I:(1(I I;l (((Тя 11—

1091 товленных роликов.

Составитель A.Ïîïîâ

Техред А.Бабинец Корректор 0.Тигор

Редактор С.Писина ак»з 3174/7 Тираж 775 Подписи <

ВНИIВIИ I îñóäàðñòâåííîãî комитета СССР по де»ам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/ i! ч »i:< > illlll Патент,г. Ужгород, у». (1р< к п »ч.

3 ляет 11 = 500х0,05 = 25 мм,а для ролика с диаметром бочки 220 мм толщина кольца равна tl = 220х0,07=15 мм.

Ширина кольца составляет от 2 до 7 его толщин. Нижний предел шири- 5 ны, равный двум, выбирается из условия, что при очень малой ширине коль.ца при натяге возникает краевой эффект, устраняющий требуемую плотность сопряжения кольца с бочкой.

Кроме того, при малой ширине кольца значительно возрастает их количество и, следовательнр, трудоемкость изготовления, причем с уменьшением толщины кольца нижний предел возрастает. 15

Так, для кольца толщиной 0,05 Dg(1 =

25 мм и DE = 500 мм) минимальное значение ширины равно толщинам, а для кольца с толщиной 0,07 Dg (h

15 мм и 0 = 220 мм) минимальное 20 значение ширины должно составлять

3-4 толщины кольца, т.е. для кольца толщины 0,05 Dp(h=25 мм) В =

25 х 2 = 50 мм, а для кольца тол- щиной 0,07 Dg (h= 1 5 мм) В = 15 х 3 = 25 — 45 мм.

Верхний предел ширины кольца, соответствующий семи его толщинам, выбран исходя из проведенных экспериментальных исследований, показавши 50 что выше этих значений на поверхности кольца образуются - чьцевые трещины, которые являются следствием значительных осевых температурных напряжений, возникающих в ре35 зультате стечения теплового расширения поверхностных слоев, вызванного большой шириной кольца. Эксперименты показали также, что с увеличением толщины кольца его ширина должна уменьшаться и наоборот.

Например, для кольца толщиной

15 мм максимальная его ширина составляет семь толщин, т.е. В = 15х7

99! 4

105 мм, а для кольца толщиной 25 мм максимальная его ширина будет равна четырем толщинам, т.е. В = 4h

4 х 25 = 100 мм.

Нижний предел натяга,„„и выбирается из условия обеспечения неподвижного соединения от действия внешних сил или при повьш ении температуры бандажа.

Исходя из опыта посадки бандажей принимают 3,и;и = 0,00! мм. При наибольшем натяге на внутренней поверхности кольца не должны возникать напря— жения, превышающие предел текучести териала т е. то!» = (F где 6т и Š— соответственно предел текучес ти и модуль упругости материала бандажа. У материала, который в настоящее время может быть использован для колец, предел текучести не превышает 8000 кг/см, à F. = 2 х 10кг/см

4т по этому а п о! = — = 8000 О, 004, 2 10 т. е. относительный к диаметру бочки !

D натяг Ь должен находиться в пре— делах 0 001 с 5 т!

Например, для ролика с D$ = 300 мм и материалом кольца, имеющего б .

4000 кг/см и Е = 2 х !О кг/см 2 - 6 2 получают Вщ „= 3 п1, и D(- 0,001 х300

03 ° MMь 0 п,д 5 iтiп, D) т 4000 3 = 300 = 0,6 мм.

F 2. 10

Применение роликов предлагаемой конструкции повышает надежность и долговечность их работы.

При использовании роликов с насадными кольцевыми бандаж»"1и повышается их стойкость на 207-, т.е. на 20Х сокращается количество вновь изго