Валковый узел прокатного стана
ВАЛКОВЫЙ УЗЕЛ ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащий зубчатые валки с постоянным шагом, установленные с тангенциальным Сдвигом зубчатого профиля одного валка относительно зубчатого профиля другого валка на ширину зуба, отличающийся тем, что, с целью улучшения, геометрии полосы, зубчатый профиль каждого валка выполнен по синусоидальному закону, задаваемому в цилиндрической системе координат, соотноше- 1нием ML,, h . ( J г 27i -радиус поперечного сечеJ ния бочки валка-; -средний радиус бочки (радиус по середине высоты зубьев); -высота зубьев; h k Ч -количество зубьев; с S -полярный угол в цилиндри (Л ческой системе координат имеющий ось, совпадающую с осью валка, при этом т ff 1.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5 )4 В 21 В 27/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ HSGBPETEHNH
С
Ю4» j у Э » /
E ь . к
Г+ — з п — т
2 27! — fk (1.
2 (21) 3718109/22-02 (22) 02.04.84 (46) 23.09.85.Бюл. ¹- 35 (72) Б.Е.Хайкин, Г.Л,Химич, Б.Е;Локшин и А.П.Осипов (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения .. Уралмаш" (53) 621.771.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 75762, кл. В 21 В 27/02, 1945.
Патент Австрии N- 291454, кл. В 21 В 31/02, опублик, 1978. (54)(57) ВАЛКОВЬПЗ УЗЕЛ ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащий зубчатые валки с постоянным шагом, установленные с тангенциальным сдвигом зубчатого про». филя одного валка относительно зубчатого профиля другого валка на ширину зуба, отличающийся тем, что, с целью улучшения геометрии полосы, зубчатый профиль каждого валка выполнен по синусоидальному закону, задаваемому в цилиндрической системе координат, соотноше, нием где р — радиус поперечного сечения бочки валка-; г — средний радиус бочки (радиус по середине высоты зубьев);
h — высота зубьев; — количество зубьев; — полярный угол в цилиндрической системе координат имеющий ось, совпадающую с осью валка, при этом
1180096
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовапо для обжимной и заготовленной прокатки, преимущественно для прокатки полосы из непрерывнолитого сляба на стане, работающем совместно с машиной непрерывного литья,.
В области обжимной и заготовленной (промежуточной) прокатки (т.е. на обжимных и заготовительных стаФ нах, а также в обжимных и черновых клетях всех прочих станов) всегда была важной задача увеличения разовых обжатий (обжатий в каждом отдель оМ проходе) полосы по условиям .захвата, 10
Це. ь изобретения — улучшение геометрии полосы.
На чертеже показаны валки в сборе. Ва п<овый узел состоит из верх- них 1 и нижних 2 валков и полосы 3.
Зубчатым валкам придают профиль, выполненный по синусоидальному закону, задаваемому в цилиндрической сис-25 теме координат соотношением
h.
9="
k9
2д
В результате математического анализа установлено, что даже при весь.ма малой величине t пережима полосы зубьями валков.не будет, если п:
Работа зубчатых валков осуществляется следующим образом. 55
При настройке рабочей клети валки устанавливаются с тангенциальным сдвигом зубчатого профиля одного валгде р — радиус поперечного сече-З0 ния бочки валков", r — средний радиус бочки (т,е. радиус по середине высоты зубьев); высота зубьев; 35 количество зубьев; полярный угол в цилиндрической системе координат, имеющей ось, совпадающую с осью валка. 40
В приведенной формуле, угол определяется в радианах, при этом толщина вьглодящей полосы может оказаться переменной из-за пережима ее зубьями до и после прохождения 45 линии центров валков. ка относительно зубчатого профиля, другого валка на ширину зуба. При вращении валков как на холостом ходу, так и в процессе прокатки полосы этот тангенциальный сдвиг зубьев сохраняется посредством типового устройства синхронизации вращения валков (подобно тому, как обеспечивается синхронизация вращения валков планетарного стана).
Преимуществом зубчатых валков,с предлагаемым профилем является то,что они допускают использование непрямых зубьев.
Для осуществления процесса прокатки с косой задачей сляба в валки или с косой выдачей сляба из валков целесообразны синусоилальные зубчатые валки с косыми зубьями.т.е. валки с зубьями, расположеными под острым углом к направлению прокатки. . Для получения слябов повышенной ширины целесообразны синусоидальные зубчатые валки с шевронными зубьями.
При этом обеспечиваются повышенная прочность зубьев на изгиб и большая контактная прочность (в сравнении с прямозубыми валками тех же размеров) .
В качестве примера использования зубчатых валков, обеспечивающих получение полосы с постоянной толщиной, рассмотрим их применение в сос1 таве стана для прокатки непрерывнолитого сляба при следующих условиях: материал сляба сталь 45, температура прокатки 1280 С, ширина сляба
1000 мм, толщина сляба 200 мм, толщина.получаемой полосы 20 мм.
Расчеты показывают, что для совмещения разливки с прокаткой в указанных условиях достаточно иметь двухклетевой стан тандем с синусоидальными зубчатыми валками следующих размеров: начальный диаметр 1000 мм, высота зубьев 100 мм, ширина зубьев у основания 157 мм.
Иежцентровое расстояние валков обозначено А, толщина полосы до и после прохода — через t и и соото ветственно. Уравнения поперечного профиля бочки каждого из валков
1 и 2 даются в полярных координатах с полярными осями Х и Х соответст-. . венно. Постоянство зазора между валками на линии их центров обеспечивается, если они установлены так, что радиус-вектор у нижнего валка 1
18009б 4
При большом количестве зубьев М (или большой их высоте h ), несмотря на постоянство зазора между валками на линии их центров, толщина выходящей полосы может оказаться переменной из-за пережима ее зубьями до и после прохождения линии центров валков, математическим анализом.установлено, что даже при весьма малой вели10 чине толщины полосы t пережима полосы зубьями не будет, если
h . k9
$= г+ 2 з п
Благодаря высокой степени деформа15 ции; при прокатке в зубчатых валках значителен тепловой эффект, следствием которого является разогрев полосы в пропуске (подобно разогреву полосы в пропуске при планетарной про-
20 :катке).. Выходящая из зубчатых валков полоса сохраняет высокую пластичность и может быть распрямлена, например, при прокатке в дополнительной клети с обычными гладкими валками, обеспечивающими дальнейшее обжатие полосы.
Я"= Х
+ — sin
kg (- — ) =
2Р
kg
2я
2 — — sin
p + p"= 2r = const
В частности, по линии центров валков при любом угле поворота валков 25
r. относительно полярных осей Х и Х
1 2
А — (j + Я") t = сопяй, т.е. толщина полосы, входящей из синусоидальных зубчатых валков, в лю- щ бом поперечном сечении, нормальном к серединной поверхности полосы, есть величина йостоянная.
3 1 (в соответствии с направлением вращения этого валка полярный угол отсчитывается против часовой стрелки) определяется соотношением где r — средний радиус бочки;.
h — - высота зубьев; количество .зубьев; а радиус-вектор р верхнего валка 2 (в соответствии с направлением вращения этого валка полярный угол отсчитывается по часовой стрелке) oriределяется соотношением
Тогда при любом значении
Эффект от использования предлагаемых валков определяется тем, что геометрическая форма их рабочей, поверх» ности позволяет вести прокатку с весьма большими разовыми обжатиями, но без создания продольной.разнотолщин-, ности полосы.
1 180096
Составитель В.Васильева
Редактор А.Шандор Техред О.Неце Корректор В.Бутяга
Заказ 5795/8 Тираж 548 Подписное
ВНИИПИ Государственнного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
