Способ прокатки изделий типа колес
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 Н 1/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4056531/25-27 (22) 17.03.86 (46) 07.02.89.Бюл. 1Ф 5 (75) М.Е.Шифрин (53) 621.735.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 721201, кл. В 21 Н 1/04, 07.07.78. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ТИПА
КОЛЕС
-(57) Изобретение о носится к обработке металлов давлением, в частности к прокатке железнодорожных колес.
Цель — увеличение производительности колесопрокатного стана, повышение точности изделий. Раскатку заготовки в колесопрокатном стане осуществляют в четыре стадии путем создания разности усилий Р„-Р, где P, — усилие, действующее на заготовку со стороны салазок нажимных валков. P — усилие, действующее на заготовку со стороны каретки коренных валков. На первой и второй стадиях раскатки разность усилий Р„ -Р возрастает, на третьей и четвертой снижается. Первую стадию заканчивают при значении диаметра внутренней поверхности обода, равном
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатке железнодорожных колес.
Целью изобретения является увеличение производительности колесопрокатного стана, а также повьппение точности изделий.
„.Я0„„1456273 А1
Пнями (0э5 ° 0 65) (D D<< )
П„ „- nHaMeTp внутренней поверхности обода задаваемой в стан заготовки; П вЂ” диаметр внутренней поверхности обода раскатываемой заготовки, при котором достигается максимальная разность усилий Р, -Р,и цилиндр салазок отключается от магистрали высокого давления. Вторую стадию раскатки заканчивают при значении диаметра внутренней поверхности обода, равном Пг = Пвн 2о : 1, g< где П „ — диаметр внутренней поверхности обода раскатанного колеса в горячем состоянии; 0, — величина гидропружины в цилиндре салазок нажимных валков; 8 — ход салазок за один оборот прокатываемой заготовки; 3 — средняя величина обжатия внутренней поверхности обода за один оборот. На второй и третьей стадиях усилие Р поддерживают постоянным и меньшим усилия Р на первой стадии. Четвертук стадию раскатки осуществляют при снижающейся разности усилий Р, -Р .
Слив масла из цилиндра салазок производят через дроссель. Это позволяет осуществить полировку обода при снижающейся разности Р, -Р . 1 ил.
На чертеже показана. схема действующих усилий на заготовку в процессе раскатки при выполнении способа.
Способ осуществляется следующим образом.
Предварительно отформованную заготовку помещают в колесопрокатный
145627 стан и производят прокатку заготовки путем обжатия обода по наружной и боковым поверхностям и раскатку,Раскатку выполняют в четыре стадии
5 при изменяющейся разности усилий
P -P, где P, — усилие, действующее на заготовку со стороны салазок нажимных валков, Р— усилие, действующее на заготовку со стороны каретки коренных валков.
На первой стадии (участок DÄ Ä-D„) разность Р, -Р возрастает, так как
Р, увеличивается, а Р сначала остается постоянной, а затем через 1-1,5 оборота также начинает увеличиваться, но с меньшей интенсивностью, чем Р, .
Схему нагружения на первой стадии осуществляют на колесопрокатных станах, например, путем закрытия клапана гидроцилиндра каретки коренных валков. Масло в гидроцилиндре коренных валков начинает сжиматься лишь после выборки всех зазоров под воздействием увеличившегося диаметра раскатывае-25
1 мой заготовки. Вторую стадию раскатки, во время которой разность усилий P -P возрастает, начинают при (ф достижении диаметра внутренней поверхности обода, равным где D — диаметр внутренней поверхвн ности обода раскатанного колеса в горячем состоянии, oh — величина гидропружины в цилиндре салазок нажимных валков, 1 — ход салазок за один оборот с прокатываемой заготовки, — средняя величина обжатия внутренней поверхности обода за один оборот.
Этот этап характеризуется снижающейся разностью усилий Р, -Р . На колесопрокатном стане по достижении расчетного диаметра Р закрывают впускной клапан масла высокого давления в золотниковом распределителе салазок нажимных валков и верхнего наклонного вала. Этот этап раскатки обода осуществляют за счет гидропружины в цилиндре салазок при снижающейся разности усилий Р, -Р .
Пример. При изготовлении цельнокатаных железнодорожных колес диаметром 950 мм используется исходная заготовка массой 470 кг. После ее осадки и разгонки и последующей формовки осуществляют прокатку колеса. С этой целью отформованную заготовку помещают в рабочее пространство колесопрокатного стана и подводят к коренным валкам, каретка которых установлена на упорах. Затем к заготовке подводят нажимные валки, которыми прижимают ее к коренным валкам.
После опускания на обод наклонных валков прокатывают наружную поверхность обода с образованйем гребня и его боковые поверхности до требуемой ширины, фиксируя ее при посадке фиксаторной гайки на опорную поверхность. Необходимые для этого усилия на рабочих валках обеспечиваются путем.включения всех гндроцилиндров стана в сеть масла низкого давления (5,5-6 Мпа). Для раскатки обода гидро цилиндры верхнего наклонного валка и салазок переключают на рабочую жидкость высокого давления (14-16 MIIa) .Усилие в цилиндре салазок постепенно возрастает, увеличивая обжатия внутренней поверхности обода (кривая 1).Через
1-1,5 оборота после подхода к корен1
О, где Р„,„„35
D а ления.
DÄÄ + (0 5 ..0,65) (3)2-Эн диаметр внутренней поверхности обода, задаваемой в стан заготовки, диаметр внутренней поверхности обода раскатываемой заготовки, при котором достигается максимальная разность усилий Р,-Р и цилиндр салазок отключается от магистрали высокого давНа колесопрокатном стане вторую 45 стадию можно осуществить, открывая клапан гидроцилиндра каретки коренных.валков и соединяя гидроцилиндр. с магистралью рабочей жидкости дав— лением 6 MIIa. При этом устраняется 50 влияние гидропружины и усили уменьшается и стабилизируется, а воз-. растающее усилие Р, на нажимных валках обеспечивает при росте разности..
P -P максимально-возможные обжатия
1 раскатываемого обода и высокопроизводительную работу стана. Третью стадию раскатки осуществляют при до3 л стижении диаметра внутренней поверхности обода, равным
14562
73 6 салазок и открывают сливные клапаны.
Слив масла из цилиндра салазок производят через дроссель, что позволяет осуществлять полировку обода при снижающейся разности усилий Р, -Р .
Формула изобретения
Способ прокатки иэделий типа колес из отформованных заготовок путем обжатия обода по наружной и боковым поверхностям и раскатки обода с диском по диаметру прй изменяющихся усилиях обжатия, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности колесопрокатного стана- и улучшения качества изделий за счет повышения их точности, раскатку обода и диска осуществляют в четыре стадии путем создания разности усилий Р, -Р, возрастающей на первой и второй стадиях и снижающейся на третьей и четвертой стадиях, где Р, усилие, действующее на заготовку со стороны салазок нажимных валков, Р— усилие, действующее на заготовку со стороны каретки коренных валков,причем первую стадию заканчивают при достижении диаметра внутренней поверхности обода
D, = 0 (О, 5 -О, 65 ) (D -Рц„,„) rpe D — начальный диаметр внутренней поверхности обода заготовки
D — диаметр внутренней поверхности обода заготовки,при котором достигается максимальная разность усилий P -P вторую стадию заканчивают при достижении максимальной. разности усилий P -P при значении диаметра внутренней поверхности обода
D = D — 2 — S -с
1 с где D ц — диаметр внутренней поверхности обода раскатанного колеса в горячем состоянии;
- величина гидравлической пружины в цилиндре салазок, 1 — ход салазок за один оборот прокатываемой заготовки ;, ным валкам заготовки увеличенного диаметра и выборки всех зазоров начинает возрастать и усилие на корен-. ных валках P . Это происходит за счет сжатия масла в цилиндре каретки, в который доступ масла был перекрыт при фиксировании положения коренных валков при подготовке стана к прокатке. Дальнейшую раскатку обода сле - 1О дует вести по определенным для управления станом промежуточным диаметрам внутренней поверхности обода по формулам (1) и (2). Принимая
Р „ = 815 мм (в горячем состоянии) определенную экспериментально величину гидропружины о = 10 мм, 1.= Змм и 3 = 7,5 мм, получим D =. 76.5 мм.
Полученный расчетный промежуточный диаметр D позволяет определить и второй расчетный промежуточный диаметр по формуле (1), который равен ри Рноч 670 мм D < = 727 мм.
Получив расчетным путем ориентиры для управления станом работу ведут 25 следующим образом. По достижении диаметра раскатываемой внутренней поверхности обода 727 мм открывают клапаны золотникового распределителя, соединяющего гидроцилиндр каретки с магистралью масла низкого давления.
Усилие в цилиндре падает до уровня, определяемого давлением масла в подводящей магистрали. В соответствии с законом равновесия всех сил, 35 действующих на заготовку, снижается и усилие в цилиндре салазок. В дальнейшем усилие P вновь возрастает, а усилие Р остается постоянным.Возрастает и разность P, -P что обеспечи-40 вает увеличение обжатий. По достижении промежуточного диаметра 765 мм закрывают доступ масла высокого давления в цилиндры салазок и верхнего наклонного вала. Раскатка обода про- 45 должается при снижающемся усилии P а следовательно, и разности Р, -Р за счет гидропружины в цилиндре салазок. Это приведет к соответствующему уменьшению обжатия обода наклонными валками. Когда снижающееся давление в цилиндре салазок достигнет уровня 5,5-6 ИПа, откроется обратный клапан и цилиндр салазок соединится с магистралью низкого давления, что соответствует концу этапа раскатки обода заготовки. Затем последовательно закрывают доступ рабочей жидкости в цилиндры каретки Й
7 1456273 8
f, — средняя величина обжатия а на второй и третьей стадиях усилие внутренней поверхности обо- Р поддерживают постоянным и равным
2. да заготовки за один оборот начальному усилию Р на первой стадии. раскатываемой заготовки, 5 НОЧ 2b Юг
Диаметры Внутренней аоберлнасти аРокатыбаРиаи эогагпайа, ми
Составитель M.Àíòîøèí
Редактор Л.Гратилло Техред A Кравчук
КорректорИ.СамбоРскаЯ
Заказ 7512/13 Тираж 573 Подписное
BHIGIIBI Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, уп. Проектная, 4
