Валок для холодной пилигримовой прокатки труб

 

ВАЛОК ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПИЛИГРИ МОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий нес щий вал с центральным вырезом и боковьвш пазами, установленный в не пОлудисковый ручьевой калибр с боко г/г / виш1 пазами, его крепежный к валу центровой болт, размещенные в пазах Вала и калибра фиксаторы, имеющие клиновую поверхность, и их крепежные болты, расположенные параллельно центровому болту, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, он снабжен съемны ш направляющими под фиксаторы, по три в каждом пазу, выполненном прямоугольного сечения, ОДна из которых под клиновую поверхность фИ1 сатора расположена вдоль малой стороны паза с наклоном вглубь па угол, меньший угла трения, а две другие - в его противоположных углах и каждая из них имеет отвесную плоскость, составляющую с другой малой стороной паза угол, больший угла трения, и соответственно направляющим выполнены контактные поверхности фиксатора .

ООЮВ СОВЕТСНИХ

МЧАЛ!ЮЖИН

ЖСЙУВЛИН. рщу В21В2102

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВ ДТИЛЬСМ ВУ. /

° МЮЗВФ Ю

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3523757/22-02 (22) 22.!2.82 (46) 30. 11 84. Stan. Ф 44 (72) I.È.Ñîêîëîâñêèé, В.Г.Смирнов, А.Г.Черненко, Н.Л.Годин, А.К.Гаврилов и Н.И.Евсеев (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.И.Кирова (53) 621.771.074(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 161324, кл. В 21 В 21/02, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

В 498980, кл. В 21 В 21/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

В 407597, кл. В 21 В 21/02, 1972. (54) (57) ВАЛОК, ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПИЛИГРИN0S08 ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий несу щий вал с центральным вырезом и боковыми пазами, установленный в нем полудисковый ручьевой калибр с боко„„SU„„1126344 А выми пазами, его крепежный к валу центровой болт, размещенные в пазах вала и калибра фиксаторы, имеющие клиновую поверхность, и их крепежные болты, расположенные параллельно центровому болту, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения срока службы, он снабжен съемны" ми направляющими под фиксаторы, по три в каждом пазу, выполненном прямоугольного сечения, одна из которых под клиновую поверхность фиксатора расположена вдоль малой стороны паза с наклоном вглубь на угол, меньший угла трения, а две другие — в его противоположных углах и каждая из них имеет отвесную плоскость, составляющую с другой малой стороной паза угол, больший угла трения, и соответственно направляющим выполнены контактные поверхности фиксатора °

Ф !26

Изобретение относится к обработке, металлов давлением, в"частности к конструкции инструмента стана пилигрнмовой прокатки труб.

Известен валок стана пилигримовой прокатки труб, содержащий несущий вал с центральным вырезом установленный в нем ручьевой калибр, закреп-. " ленный двумя размещенными в пазах вала и калибра не симметричными )0 клиньями, клиновая поверхность одного иэ которых параллельна оси вала, а клиновая поверхность другого клина перпендикулярна оси вала, благодаря расклиниванию в двух взаимно перпен. дикулярных направлениях калибр не меняет занимаемого положения при . реверсе вращения валка, а следова- . тельно, не возникают и ударные нагрузки (! ).

Недостатком известного валка является то, что выбираются не все зазоры в направлении, перпендикулярном оси валка, и следовательно, не все опорные поверхности клиньев и пазов воспринимают нагрузку при передаче крутящего момента. Это приводит к быстрому износу деталейвалка.

Известен валок для холодной пилигримовой прокатки труб, содержащий вал с вырезом, установленный в нем полудисковый калибр, два симметрично расположенных его фиксатора с контактными поверхностями, при этом поверхность фиксатора, контактная с пазом вала, выполнена в виде конуса, а поверхность фиксатора, контактная с пазом калибра, выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда Е23 . 40Однако в этой конструкции происходит износ и снятие поверхности фиксатора, которые ведут к смещению фиксатора и, следовательно, к измене иию положения калибра относительно вала, при этом разбиваются пазы, снижается срок службы валка, затрудняется эксплуатация. Кроме того, фиксатор с такими контактными поверхкостями повышает жесткость вдоль оси 0 вала и перегрузку валка при температурном расширении калибра и фиксаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является S5 валок для холодной пилигримовой прокатки труб, содержащий несущий вал с центральным вырезом и боковыми

344 2 пазами, установленный в нем полудисковый ручьевой калйбр с боковыми пазами, его крепежный к валу центровой болт, размещенные в пазах вала и калибра фиксаторы, имеющие клиновую поверхность, н их крепежные болты, расположенные параллельно центровому боЛту. В этом валке, кроме фиксаторов, калибр в вырезе еще дополнительно фиксируется клиньями с наклонными поверхностями параллельными оси вала (3 )

Недостатком данной конструкции является то, что регулировка положения калибра в направлении прокатки затруднена, так как его положение определяется зазорами в пазах и калибр удерживается эа счет сил трения, нри этом сборка валка возможна только вне клети прокатного стана, что является весьма трудоемкой операцией. Кроме того, у такого валка температурное расширение фиксаторов клиньев и калибра не получает компенсации, что приводит к появлению дополнительного изгибающего момента на валке, а это, в свою очередь, уменьшает срок службы валков. Фиксаторы полудисковых калибров воспринимают усилие прокатки за счет сил трения на контактных поверхностях, поэтому здесь имеет место быстрый износ и смятие пазов. вала и калибра, а следовательно, некоторое смещение . калибра в направлении оси IIpoKctTKR> затем выход из строя всей конструкции валка стана пилигримовой прокатки труб.

Цель изобретения - повьппение срока службы .валка.

Поставленная цель достигается тем, что валок для холодной пилигримэвой прокатки труб, содержащий несущий вал с центральным вырезом и боковыми пазами, установленный в нем полудисковый ручьевой калибр с боковыми пазами., его крепежный к валу центровой болт, размещенные в пазах вала и калибра фиксаторы, имеющие клиновую поверхность, и их крепежные болты, расположенные параллельно центровому болту, снабжен съемными направляющими под фиксаторы, по три в каждом пазу, выполненном прямоугольного сечения, одна из которых под клиновую поверхность фиксатора расположена вдоль малой стороны паза с наклоном вглубь на угол, меньший угла трения, 11263 а две другие — в его противоположных углах и каждая иэ них имеет отвесную плоскость, составляющуюс другой малой.

I стороной паза угол, больший угла трения и соответственно направляющим выполнены контактные поверхности фиксатора.

Благодаря указанному распределению наклонных поверхностей направляющих и фиксаторов, последние при эатягива- о нии совместно с калибром получают возможность самоустановки в направлениях оси валка и перпендикулярном.

Одновременно обеспечивается выборка зазоров между всеми поверхностями, .передающими крутящий момент от вала к калибру, Поэтому передаваемая нагрузка равномерно распределена по этим поверхностям и износ их минимален.

Ю

На фиг. 1 изображен Iàëîê, общий вид; на фиг. 2-то же, вид сверху; на фиг. 3 — фиксатор, вид в иэометрии; на фиг. 4 - различные варианты .настройки валка.

Валок содержит несущий вал 1 с центральным вырезом и боковыми пазами, установленный в нем полудисковый ручьевой калибр 2 с боковыми пазами, образующими с пазами вала

1пазы прямоугольного сечения, его крепежный к валу центровой болт 3, расположенные в пазах вала н калибра фиксаторы 4 с клиновыми поверхностями, нх крепежные болты 5, располо-, женные параллельно цеитровому болту, 35 и съемные направляющие 6-8 под фиксаторы, по три в каждом пазу, при этом направляющая 6 под клиновую поверх" ность фиксатора расположена вдоль малой стороны паза с наклоном вглубь 4@ иа угол gL, меньший угла трения, а направляющие 7 и 8 — в противопо.1 ложных углах паза и каждая нз них имеет отвесную плоскость, составляющую с другой малой стороной паза 4 угол 3, больший угла трения.

Валок собирается следующим образом. °

Перед установкой калибра 2 болты

5 вывинчиваются и фиксаторы 4 50 выдвигаются нз пазов. При этом между направляющими 7 и 8 и пазами вала и калибра образуются монтажные зазоры. При затягивании болтов 5, фиксаторы, перемещаясь по неподвиж- $$ ным направляющим 6, расклинивают направляющие 7 и 8 до момента выборки монтажных зазоров между

44 а калибром н направляющей 8, а также между валом 1 и направляющей 7. При равенстве зазоров фиксатор вдоль осн вала не перемещается н калибр закрепляется относнтельно; вала.

Если зазоры не равны, например, зазор между валом и направляющей

7 больше зазора между калибром и направляющей 8, то при дальнейшей затяжке болтов 5 фиксатор под действием реакции со стороны. заклиненной направляющей 8 перемещается вдоль осн вала, так как угол между малой стороной паза и отвесной плоскостью направляющей 8 больше угла трения .и перемещают направляющую 7 в направлении, перпендикулярном оси вала до окончательного устранения зазоров и закрепления калибра. ,В предлагаемом сборном валке имеется возможность регулировки положения калибра относительно вала и тем самым регулировки зазоров и совпадения ручьев калибров.

Для смещения калибра в направлении прокатки и обеспечения уменьшаюегося зазора между неподвижными аправляющими 6 и валом устанавливатся прокладки толщиной, равной необходимому смещению калибра.

Для смещения калибра против направления-прокатки прокладки устанавливаются между калибром и направляющими 6. Смещение калибра осуществляется нри затяжке болтов 5.

Фиксаторы 4, перемещаясь по направляющим 6, выбирают монтажные зазоры.

При дальнейшей затяжке болтов фиксаторы перемещаются в сторону калибра под действием реакции со стороны заклйненной:направляющей 7 через. направляющую 8, перемещают калибр перпендикулярно оси вала до полной выборки зазора.

Перемещение калибра. вдоль оси вала для регулировки совпадения ручьев калибров верхнего и нижнего валка осуществляется при затяжке болтов 5, так,нанример, для перемещения калибра вправо относительно вала, затягивается болт левого фиксатора который, перемещаясь вдоль направляющей 6, воздействуя на направляющие 7 и 8, сначала выбирает монтажные зазоры, а при дальнейшем перемещении фиксатор воздействует через направляющую 8 на калибр, перемещает его до нужного положения.

1126344

После этого затягивается правый фиксатор.

Валок работает следующим образом.

При вращении тела вала 1 калибр 2 контактирует с .прокатываемым металлом. иксаторы 4 воспринимают усилие проаткн, испытывают напряжение сжатия..

Дри этом положение калибра в направлении оси прокатки остается постоян-. ныи, так как возникающий-от действия >О деформирующих сил .момент, создаваемый за счет смещения. фнксаторов в радиальном направлении, меньше моиента сип трения на контактной поверхности фиксатор - направляющая 35

7, так как здесь угол клина клиновой поверхности фиксаторов, соответствующий углу,d клиновой поверхности направляющей, меньше угла трения, т.е. выполняется условие самоторможе-2g ния. фиксаторов в радиальном направлении.

В процессе работы валка имеет место постепенный износ пазов вала и калибра, который можно компенсировать перемещением фиксаторов в радиальном направлении по направляющим 7 болтами 5.

При прокатке возникает тепловое расширение вала !, калибра 2 фиксато-ЗО ров 4. Фиксаторы при этом перемещаются вдоль продольной оси валка, здесь самоустановка фиксатора возможна за счет того, что угол к оси вала скошенной поверхности фиксатора, соответствующий углу Ь отвесной плоскости направляющей, больше угла трения. Повышается податливость фиксатора в направлении оси вала, которая разгружает вал от дбполнительных нагрузок, обусловленных температурным расширением калибра

2 фиксаторов 4 и вала 1.

Предлагаемый фиксатор удобен в эксплуатации, так как возможна замена калибра без разборки всего валкового узла непосредственно в клети стана, при этом достигается неподвижность калибра в направлении оси прокатки, т.е. новышается надежность и точность фиксации полудискового калибра на несущем вале. Относительное смещение фиксатора вдоль направляющих поверхностей, возможное при затягивании болтов 5, компенсирует износ пазов вала и калибра, а тепловое расширение фиксатора, вала и калибра, приводящее при других способах фиксации к появлению дополнительного изгибающего момента на валке, компенсируется самоустановкой фиксатора s- направлении продольной оси вала, что позволяет разгрузить валок от дополнительных нагрузок и увеличить срок isa службы, По сравнению с прототипом долговечность предлагаемого:.валка возрастает в 1 3 раза, а годовой экономический эффект составляет 562 руб.

1126344

ВНИИПИ Заказ 8599/7

Тираж 794 Поднисное

Филиал IIIIG "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4