Опора прокатного валка нереверсивного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям подшипниковых узлов прокатных валков, использующих вкладыши скольжения. Цель изобретения - повышение ресурса опоры. Опора содержит подушку с цилиндрическим вкладышем скольжения, контактирующим с шейкой валка. На рабочей поверхности вкладыша вдоль его образующей выполнены три канавки, одна из которых в поперечном сечении имеет форму уширенной книзу трапеции и заполнена антикоррозионным материалом, а две другие имеют прямоугольное сечение и заполнены твердой смазкой. Канавки расположены по обеим сторонам от вертикальной оси опоры, а трапециевидная канавка выполнена рядом с продольной осью вкладыша. В качестве антикоррозионного материала может быть использован углетекстолит или капролит, а в качестве материала вкладыша - чугун. Использование предложенной опоры обеспечивает надежную смазку контактных поверхностей вкладыша и шейки валка и позволяет исключить появление задиров на шейке валка и их коррозию. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИЬЛИК

„„80„„ 581396 (ц} В 21 В 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

rIO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4454008/23-02 (22) 04.07.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина (72) В.А.Попов, В.А.Масленников, В.Г.Антипанов, Т.А.Пальчун и Л.Г.Сыч (53) 621.822.5(088.8) (56) Авторское ст ндетельство СССР № 1186848, кл. F 16 С 17/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1382518, кл. В 21 В 31/02, 1986. (54) ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА НЕPEBEPСИВНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям подшипниковых узлов прокатных валков, использующих вкладьппи скольжения. Цель изобретения — повышение ресурса опоры. Опора содержит подушку с цилиндрическим вкладышем

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям подшипниковых узлов прокатных валков, в которых используются вкладыши скольжения.

Цель изобретения — повышение ресурса опоры путем снижения задиров и воздействия коррозии.

На чертеже представлена опора, поперечный разрез(стрелкой показано направление вращения валка).

Опора состоит из нижней подушки 1, в которой размещен цилиндрический вкладьпп 2, рабочая поверхность которого имеет контакт с шейкой 3 ниж2 скольжения, контактирующим с шейкой валка, На рабочей поверхности вкладыша вдоль его обраэующей выполнены три канавки; одна из которых в поперечном сечении имеет форму уширенной книзу трапеции и заполнена антикорроэионным материалом, а две другие имеют прямоугольное сечение и заполнены твердой смазкой. Канавки расположены по обеим сторонам от вертикальной оси опоры, а трапециевидная канавка выполнена рядом с продольной осью BKslBpblpJBo В качестве антикоррозионного материала может быть использован углетекстолит или капролит, а в качестве материала вкладыша— чугун. Использование предложенной опоры обеспечивает надежную смазку контактных поверхностей вкладыша и шейки валка и позволяет исключить появ- (, ление задиров на шейке валка и их коррозию. 1 ил. 1 табл.

О него рабочего валка. Радиус шейки равен R. На рабочей поверхности 4 вкладьппа вдоль его образующей выполнены трапециевидная канавка 5, расположенная на расстоянии 1 = (0,22-0 25) R от продольной оси вкладьппа, и две прямоугольные канавки 6 и 7, расположенные на расстояниях соответственно, 1 (0,67-0,76) R и 1з (0,62-0,72) R от этой же оси, Угол йаклона боковых стенок трапециевидной канавки 4=3545, ширина ее большего основания равв на Ъ,. Ширина прямоугольных канавок составляет Ъ . Глубина всех канавок равна h„ Трапециевидная канавка эапол1 581 396 4

3 нена антикоррозионным материалом, а прямоугольные .— твердой смазкой.

Пример 1, Опора прокатного валка нереверсивного стана "500" с

К=180 мм и чугунным вкладышем с тре- 5 мя поперечными канавками, средняя из которых заполнена капролитом, а две другие " твердой смазкой.

Размеры вкладьппа: j=340 мм; В (ши". рина вкладыша) = 340 мм; t = 45 мм;

b.=45 мм; Ь =17 мм; h = 12 мм; 1„

=1,22; R = 396 мм; 1 =0,67, К =121.мм, 1з=0,62. К = 112 мм; о(=35 .

Пример 2. Опора того же стана с k=180 мм и вкладышем из чугуна

15 с L=340 мм; В=340 мм; = 45 мм;

Ь = 45 мм; Ь =17; h 12 мм.

Другие размеры: 1,=0,235 -*42.ìì;

1, =0,715.К=129 мм; 1 =9;67 R=121 мм; 40 о 20

П р и м е. р 3. Опора с теми же

К, 1, В,, Ь,, Ь, и 1.

Размеры вкладыша: 1„=0,25 К=45 мм; 1 =0,76 R =137 мм; 1З=0,72 R=130 мм; о(.= 45

Предлагаемое расположение канавок по отношению к продольной оси вкладыша определено экспериментальным пу: тем исходя из условия максимальной

30 износостойкости вкладыша.

Ассиметричное положение всех трех канавок относительно продольной оси вкладыша обусловлено следующим.

При постоянном направлении вращения шейки вала относительно поверхности вкладыша (это имеет место на нереверсивных станах) появляется преимущественное направление выноса смазки (и антикоррозионного материала) в

40 направлении вращения шейки или по ходу прокатки металла. Поэтому расположение сразу двух канавок по одну сто.рону от продольной оси вкладыша (в направлении, противоположном направ45 лению вращения шейки) уменьшает отрицательный эффект указанного выноса, что благоприятно сказывается на условиях работы вкладьппа.

Кроме того, максимум величины удельного давления на вкладыш под50 шипника открытого типа при прокатке в клети "дуо" не совпадает с верти-.. кальной осевой плоскостью валков, поэтому для уменьшения поперечного из-., лома вкладыша с канавками местополо55 ч жение любой из них не должно совпадать с точкой приложения максимума давления прокатываемого металла в зоне контакта вкладьпп - шейка (эта точка смещена от вертикальной осевой плоскости валков по ходу прокатки).

Величины удельных давлений, возникающих при прокатке, и особенности конструктивного выполнения открытьп подшипников способствует интенсивному абразивному износу вкладыша; эти негативные явления усугубляются воздействием охладителя, в котором также содержатся абразивные частицы. В результате этого могут происходить сколы граней канавок и изменение угла их наклона. Поэтому канавка для антикоррозионного материала выполнена с поперечным сечением в виде трапеции, что продлевает срок ее службы и одновременно уменьшает вынос материала.

Угол наклона .стенок трапециевидной канавки не может быть произвольным, так как при остром угле (Me»ee о

35 ) увеличивается вероятность скола граней, при тупом (более 4 ) ускоряется выпрямление стенок канавки (к о углу 90 ),÷òî увеличивает вынос анти- . коррозионного материала и сокращает ресурс опоры. Иестоположение канавок на вкладыше наиболее целесооб.— разно определить опытным путем.

Опытную проверку предлагаемой опоры прокатного валка производили на сортовом стане 300.

Для этого в черновых клетях стана устанавливали чугунные вкладыши подшипников скольжения (опор) валков,. выполненные с тремя поперечными канавками, средняя из которых имела трапециевидное поперечное сечение с постоянным углом 2=40 (фиг.1) и была заполнена антикоррозионным материаJIoM (углетекстолитом или капроли- том), а две другие канавки были заполнены твердой смазкой (для уменьшения сил трения между шейкой валка и вкладышем). Опытные вкладыши отличались местоположением канавок, но имели следующие одинаковые параметры:

R = 110 мм; L = 206 мм; В = 230 мм;

t = 30 мм; Ь, =; Ь, = 11 мм;

h = 8 мм. Результаты опытов оценивали по сроку службы опор в тоннах прокатанного металла (см.таблицу), Из таблицы следует, что максимальная стойкость опор (2810-2900 т проката) наблюдалась у вкладышей с 1 = (0,22-0,25)R, 1 п=(0,67-0,76)R и

1 (0,62-0,72)R. При 1 g = 0,55 отме-

1581396 6 дьппами предлагаемой конструкции в среднеи в 2,2 раза.

Особенности конфигурации и место5 положения канавок на вкладьппе предлагаемой опоры валка обеспечивают увеличение срока службы опор.

Формула изобретения го

Параметры вкладыша и ресурс опор

1 1з Срок службы Характеристика вклаопор, т дыша

0,55 К 2480-2400

0,60 R

0,15 R

0,65 R

0,67 R

0,71 R

0,76 R

0,78 R

0,84 R

0,60 К- 2700-2650

0,62 R 2850-2810

0,67 R 2870-2840

0,72 R 2900"2850

0 ° 74 R 2750-2700

0,80 R 2510-24.70

0,20 .R

0,22 К

0,23 R

0,25 R

0,27 R

0 ° 32 R чены случаи излома вкладышей из-за совпадения местоположения канавки 7 (фиг.1) с точкой максимума удельного давления металла на валок. При максимальных 1 „, l, 1 > наблюдались аадиры шейки валков из-эа недостаточ ,ного поступления смазки в контактную зону и увеличенного выноса ее иэ канавки 7.

Были опробованы вкладыши с оптимальным расположением канавок, но с различными величинами угла 0(канавки

5. Максимальная стойкость опор (28302890 т) отмечена при a =35 " 45

При с(= 47 — 52 на шейках валков появлялись царапины, а на острых гранях канавки — сколы, что уменьшило срок службы опор. При о(=30 — 34 срок службы опор также снизился иэ-за кор- 20 розни шеек. а

Стойкость вкладышей и шеек практи- . чески была одинакова при использовании в качестве антикорроэионных мате- 25 риалов углетекстолита и капролита. Текстолитовые вкладыши с оптимальными параметрами показали стойкость на 20-35Х меньшую по сравнению с чу- 30 гунными вкладышами, а бронзовые— меньшую на 15-25Х в основном, из-эа большего износа (затупления) острых граней средней канавки. Чугунные вкладыши Достаточно быстро притирались 35 к шейкам валком (благодаря интенсивной смазке), а их большая твердость обусловила длительную работу граней средней канавки, т.е. большую износостойкость, 40

Были также проверены 6 .чугунных вкладышей„ изготовленных по параметрам известной опоры. Их стойкость оказалась меньше по сравнению с вкла-

Опора прокатного валка нереверсивного стана, содержащая подушку с цилиндрическим вкладьпием скольжения, имеющим контакт с шейкой валка, а на рабочей поверхности — смазочную канавку с прямоугольным поперечным сечением, расположенную по всей ширине вкладьппа со смещением от его продольной оси навстречу вращению шейки и заполненную твердой смазкой, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, pro с целью повьппения ресурса опоры путем снижения задиров и воздействия коррозии, на поверхности контакта опора снабжена двумя дополнительными канавками, а продольные оси всех канавок параллельны продольной оси вкладыша, при этом одна иэ дополнительных канавок выполнена с трапециевидным поперечным сечением, расположена между основной канавкой и продольной осью вкладыша„на расстоянии, равном 0,220,25 радиуса шейки валка от указанной оси, и заполнена антикоррозионным материалом, а другая дополнительная канавка имеет прямоугольную форму, расположена па другую сторону от продольной оси по отношению к основной канавке, удалена от этой оси на расстояние 0,67 — 0,76 радиуса шейки и заполнена твердой смазкой, причем основная канавка расположена от продольной оси вкладыша на величину

0,62 — 0,72 радиуса шейки.. 2 случая поперечного излома вкладыша

Замечаний нет

Беэ замечаний

Без замечаний

Без замечаний

Замечаний нет

Задиры на шейке

1581396

Составитель Ю.Лямов

Редактор А.Огар Техред М.Ходанич Корректор " КоРоль

Заказ 2050 : Тирах 406 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101