Блок валков для прокатки полосовой стали
Использование: в обработке металлов давлением, а именно в прокатке полосовой стали. Сущность: валки выполнены с образующей в виде спутницы циклоиды, имеющей не более пяти заострений (волн). Это обеспечивает проработку структуры металла. 5 ил, 1 табл.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к прокатке на некруглых валках полосовой стали преимущественно из непрерывно литых заготовок. Целью изобретения является повышение качества проката путем проработки металла за счет одновременного обжатия и сдвиговой деформации. На фиг.1-4 представлены волнистые валки с числом волн образующей поверхности от двух до пяти; на фиг.5 - построение контура сечения валка. Предлагаемый блок состоит из валков 1 и 2 для прокатки полосовой стали 3, рабочая поверхность которых выполнена волнистой с числом волн 4 и впадин 5 образующей поверхности валков от двух до пяти. Валки блока в сечении ограничены кривой типа спутницы циклоиды 6 с двумя-пятью заострениями, при построении которой отношение n радиусов R и r направляющего 7 и производящего 8 кругов составляет n = R/r = 2-5, где n может быть не только целым числом, но и дробным, в том случае, если производящий круг катится по направляющему со скольжением-опережением или отставанием. Такое построение валков со скольжением производящего круга может потребоваться для коррекции величины задаваемой разнотолщинности выходящего из некруглых валков раската для последующего устранения разноширинности при прокатке с выравниванием. Построение сечения валка с четырьмя волнами рассмотрим на конкретном примере. Задавшись минимальным диаметром валка Dмин, вычерчивают радиусом Dмин, вычерчивают радиусом Dмин/2 направляющий круг 7, на продолжении одного из радиусов которого вычерчивают производящий круг 8 диаметром в 4 раза меньше Dмин. Окружность направляющего круга разбивают на четыре сектора по числу волн, равному числу заострений эпициклоиды. Каждый из четырех прямых углов делят, например, на 12 равных углов по 7о30'. Поскольку получаемая фигура центрально-симметрична, достаточно построить один квадрант с одной волной, к тому же осесимметричной. Таким образом, фактически расчет и построение требуют лишь половины квадранта. Используемая методика построения контура валка не требует построения самой циклоиды, позволяя вычертить замкнутую синусоидальную кривую, охватывающую направляющий круг и являющуюся спутницей циклоиды. Окружность производящего круга 8 делят на 12 равных частей соответственно числу секторов квадранта и соединяют точки деления, зеркально-симметричные относительно диаметра производящего круга, лежащего на продолжении радиуса направляющего круга. Полученное семейство параллельных прямых пересекает диаметр производящего круга в точках a, b, c, d, e, f и g. Аналогичными буквами размечают секторы направляющего круга. На продолжении радиусов, делящих квадрант на 12 секторов, откладывают расстояния ab, ac, ad, ae, af и ag. Полученная кривая представляет собой половину волны, вторая половина которой симметрична радиусу Og направляющего круга и строится аналогичным образом. Соответственно первому квадранту вычерчиваются и три остальных. По такой схеме изготавливаются шаблоны для обработки валков. В зависимости от требуемой коррекции профиля валков в построение кривой могут вноситься изменения, касающиеся соотношения между радиусами направляющего и производящего кругов. Образующие поверхности валков изготавливают фрезерованием с использованием шаблонов. В процессе работы исходную заготовку (З) задают в волнообразные валки, на первом этапе участок 9 раската обжимается (утоняется) рабочими поверхностями впадин 5 и выступающих частей волн 4, далее утонение части 10 раската производится между последующими выступами волн 4 и впадиной 5 тех же валков. При этом по мере прокатки положение выступов и впадин по вертикали меняется и выходящая заготовка приобретает волнообразную форму. При дальнейшей прокатке в гладких валках она выравнивается. Благодаря использованию валков с двумя-пятью заострениями (волнами) по образующей обеспечивается при однократной деформации надежный захват заготовки, осуществляется предварительное обжатие (утонение) со сдвиговой деформацией переднего конца и последующих участков заготовки, достигается окончательная прокатка с общим обжатием за проход до 90%. Как показывают данные опытной проверки, в результате использования предлагаемого блока валков обеспечивается обжатие заготовки, равное 87% за один проход. Выходящая из валков полоса имеет продольную волнистость. После прокатки такой полосы в гладких валках она выравнивается по толщине и одновременно выправляется. Раскаты выходят из валков без искривлений и не скрученные. Прокатка стабильная, не требует принудительной задачи заготовки в валки. Прокатку выполняют из непрерывнолитой заготовки 80 х 80 х 600 мм из стали Ст3, которую нагревают в электропечи до 1200-1240оС. После выдачи из печи заготовку прокатывают в валках с волнистой поверхностью, выполненной в виде спутницы циклоиды с четырьмя волнами. Максимальный диаметр валка (по гребням волн) 220 мм, минимальный (по впадинам волн) 122 мм. Высота волны 49 мм. Ширина бочки валков 180 мм. Толщина выходящей из валков волнообразной полосы 10-15 мм, ширина 80-93 мм. Затем прокатку продолжают в гладких валках, где раскат выравнивают и получают сечение 9 х 98 мм. После ребрового прохода 9 х 94 мм получают в чистовой клети готовый профиль сечением 8 х 95 мм и после охлаждения раскаты разрезают на заданные длины. С учетом сокращения числа проходов на 2-5 по изобретению увеличивается производительность прокатки на 5-25%. В результате прокатки полосового профиля из непрерывнолитой заготовки повысились механические свойства металла: 
в на 22%, т на 30%, 
на 48%. Данные представлены в таблице.
Формула изобретения
БЛОК ВАЛКОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ, содержащий рабочие валки с волнообразной образующей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката путем проработки металла за счет одновременного обжатия и сдвиговой деформации, образующая валков выполнена в виде спутницы циклоиды, имеющей не более пяти заострений.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
