Валок и прокатная клеть для изготовления прокатываемого материала



Валок и прокатная клеть для изготовления прокатываемого материала
Валок и прокатная клеть для изготовления прокатываемого материала
Валок и прокатная клеть для изготовления прокатываемого материала

 


Владельцы патента RU 2478449:

СМС ЗИМАГ АГ (DE)

Валок (1) прокатного стана, который имеет две шейки (2) вала, из которых, по меньшей мере, одна оснащена втулкой шейки, расположенной с фиксацией против проворачивания, причем втулка шейки валка окружена подшипниковой втулкой (9), закрепленной неподвижно в подушке (10), и благодаря многоугольному формированию соединения шейки (2) вала и втулки (4) шейки, последние зафиксированы относительно друг друга против проворачивания, кроме того между втулкой (4) шейки и подшипниковой втулкой (9) предусмотрено опорное кольцо (11) с буртиком, которое многоугольным внутренним контуром входит с геометрическим замыканием в многоугольный наружный контур ступеньки (5, 15) шейки (2) вала. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к валку, называемому далее валок прокатного стана, для изготовления прокатываемого материала. Валок имеет тело валка и две шейки вала, обжатые в направлении тела валка, из которых по меньшей мере одна шейка вала оснащена втулкой шейки, насаженной с фиксацией против проворачивания. Изобретение относится, далее, к прокатной клети, в которой расположен валок.

Известны валки прокатного стана с двумя шейками вала, которые в осевом направлении по меньшей мере на отдельных участках несут втулку шейки, натянутую с фиксацией против проворачивания с помощью призматической шпонки. Согласно документу DE 2612744 A1 призматические шпонки расположены вне области усилий сжатия вала, воздействующих на втулку шейки. Также из документа WO 2007134655 А2 известен валок с втулкой шейки, натянутой с фиксацией против проворачивания с помощью призматической шпонки. При этом призматическая шпонка или воспринимающий ее паз установлены очень близко к красной линии, ограничивающей наружную область передачи усилия сжатия. Протяженность призматических шпонок в радиальном направлении больше их протяженности в осевом направлении. Благодаря этим мероприятиям должна получаться короткая конструктивная форма валка. Далее, вследствие этого снижается ширина прокатной клети, что сопутствует построению фундаментов меньшей ширины, прокатных цехов и прокатных участков меньшего размера по ширине.

С другой стороны, из документа DE 10007383 В4 известен ролик печи с водяным охлаждением для транспортировки плоских слитков, который используется, в частности, в зоне нагрева печи с роликовый подом. Ролик печи включает в себя вал, установленный вне печи, с возможностью приведения во вращательное движение, содержащий каналы для пропускания охлаждающей воды, расположенные внутри него. Вал на участках для приема опорных колец, транспортирующих плоские слитки, имеет наружные посадочные поверхности с образованием многоугольного поперечного сечения, причем каждое опорное кольцо выполнено с внутренними пригоночными поверхностями в виде многоугольника с геометрическим замыканием относительно него. Поперечное сечение вала, выполненное в виде многоугольника, может проходить также по всей опорной длине вала.

Задача изобретения состоит в том, чтобы известный валок, а также известную прокатную клеть для изготовления прокатываемого материала усовершенствовать в такой степени, чтобы соединение с геометрическим замыканием между шейкой вала и втулкой шейки, насаженной на шейку вала, можно было изготавливать более простым и экономичным способом.

Согласно изобретению эта задача в случае опоры указанного вначале вида решается благодаря тому, что шейка вала и втулка шейки соединены между собой посредством многодугового профильного соединения.

По сравнению с обычным соединением между шейкой вала и втулкой шейки с помощью призматической шпонки решение согласно изобретению имеет преимущество в том, что требуется меньше отдельных деталей, благодаря чему снижаются затраты на изготовление. В частности, не нужно вырезать никаких пазов в валах, втулках шеек и опорных кольцах с буртиком. Благодаря современным способам изготовления на токарных станках с «некруглым токарным приспособлением» можно изготовлять шейки валков и втулки шеек с многоугольными поперечными сечениями. С помощью методов расчета FEM (FЕМ=метод конечных элементов), имеющихся в распоряжении в настоящее время, можно определить параметры любых форм многоугольников, готовых к эксплуатации.

Предпочтительные улучшенные варианты выполнения изобретения получаются из зависимых пунктов формулы изобретения и описания в сочетании с чертежами.

Согласно изобретению преимущественно предусмотрено, что шейка вала на своем наружном конце имеет ступеньку, при этом шейка вала в области ступеньки имеет многоугольный (полигональный) наружный контур, в который входит с геометрическим замыканием соответствующий многоугольный внутренний контур втулки шейки.

В предпочтительном улучшенном варианте этого выполнения предусмотрено, что шейка вала на своем наружном конце несет опорное кольцо с буртиком, которое многоугольным внутренним контуром входит с геометрическим замыканием в многоугольный наружный контур ступеньки шейки вала. При этом решении многоугольные формы на внутренней стороне втулки шейки и опорного кольца с буртиком соответственно взаимодействуют с таким же многоугольным наружным контуром шейки вала в области ступеньки, выполненной на ней. Это решение тем самым дает преимущество в том, что требуется лишь единственная многоугольная форма, чтобы все же, с другой стороны, соединения между втулкой шейки и опорным кольцом с буртиком, с одной стороны, и шейкой вала, с другой стороны, располагались друг за другом в осевом направлении валка.

Решение, альтернативное этому, состоит в том, что шейка вала на своем наружном конце несет опорное кольцо с буртиком, которое многоугольным наружным контуром входит в многоугольный внутренний контур, образуемый шейкой вала в области ступеньки, расположенной на внутренней стороне. С другой стороны, опорное кольцо с буртиком своим многоугольным наружным контуром в области ступеньки входит во внутренний контур втулки шейки, выполненный с геометрическим замыканием относительно него (наружного контура).

В случае этого решения требуются два геометрических замыкания, образованные соответственно многоугольными контурами. Это более накладно в изготовлении, однако имеет преимущество в том, что валок при этом решении сконструирован с меньшей длиной, чем в описанном решении, согласно которому втулка шейки и опорное кольцо с буртиком взаимодействуют с такой же многоугольной наружной формой шейки вала друг за другом в осевом направлении.

В другом варианте выполнения изобретения втулка шейки и опорное кольцо с буртиком выполнены между собой монолитно, так что требуется меньшее число отдельных деталей.

Изобретение относится также к валку прокатного стана, который оснащен по меньшей мере одной опорой описанной выше формы.

Кроме того, изобретение относится к прокатной клети, содержащей станины прокатной клети; подушки, направляемые в станинах прокатной клети; подшипниковые втулки, вмонтированные в отверстия в подушках; и по меньшей мере один валок с обжатой шейкой вала и втулкой шейки, насаженной на шейку вала с фиксацией против проворачивания; а также пленку смазки между подшипниковой втулкой и втулкой шейки, причем шейка вала на своем наружном конце имеет ступеньку, которая выполнена с многоугольным наружным контуром, в котором размещен с геометрическим замыканием соответствующий многоугольный внутренний контур втулки шейки, образуя между ними профильное многоугольное соединение.

Ниже изобретение поясняется более подробно на примерах выполнения, которые показывают:

Фиг.1 - два примера выполнения валка прокатного стана, расположенного в подушке, в продольном разрезе, причем первый вариант выполнения изображен под продольной осью, а второй вариант выполнения изображен над продольной осью валка прокатного стана.

Фиг.2 - другой вариант выполнения валка прокатного стана, изображенного в продольном разрезе и

Фиг.3 - схематическое изображение поперечного сечения вдоль линии А-А сечения по фиг.1.

Валок 1 прокатного стана (фиг.1) имеет шейку 2 вала, обладающую конической наружной стенкой 3. В качестве альтернативы может быть предусмотрена цилиндрическая наружная стенка. Вокруг шейки 2 вала проходит с геометрическим замыканием втулка 4 шейки. В направлении своего свободного конца шейка 2 вала оснащена ступенькой 5, по которой проходит втулка 4 шейки своим уступом 6. Наружная стенка 3 шейки 2 вала в области ступеньки 5 имеет многоугольный контур 7 в радиальном направлении, например, как показано на фиг.3, треугольную форму со скругленными углами 8 (фиг.3). Вокруг наружной стенки 3 проходит втулка 4 шейки своим уступом 6 также с геометрическим замыканием с ее внутренней стенкой 8, т.е. с такой же многоугольной формой. Вместо треугольной формы могут найти применение любые другие многоугольные формы/многоугольники, т.е., например, четырехугольные или пятиугольные формы и т.д.

Благодаря многоугольному формированию шейка 2 вала и втулка 4 шейки зафиксированы относительно друг друга против проворачивания. Втулка 4 шейки окружена подшипниковой втулкой 9, закрепленной неподвижно, которая в свою очередь поддерживается в подушке 10.

Также с геометрическим замыканием с многоугольным наружным контуром 7 шейки 2 вала на ней в направлении наружной стороны сидит опорное кольцо 11 с буртиком, которое имеет внутренний многоугольный контур 12, примыкающий к контуру 7 шейки 2 вала. Валок 1 расположен в подушке 10 с помощью конического роликового подшипника 13 и запорной крышки 14.

В альтернативном варианте выполнения шейка 2 вала посредством ступеньки 15 соединена с геометрическим замыканием с опорным кольцом 16 с буртиком посредством многоугольного контура 11, причем контур 17 может иметь, например, такую же форму, как и контур 7.

Посредством второго многоугольного контура 18 в этом варианте выполнения втулка 4 шейки своей внутренней стенкой соединена с геометрическим замыканием с наружной стенкой опорного кольца 16 с буртиком, так что для того чтобы создать соединение с геометрическим замыканием между шейкой 2 вала и втулкой 4 шейки, в этой форме выполнения требуются два многоугольных контура 17, 18, в отличие от единственного многоугольного контура согласно первому варианту выполнения. С другой стороны, этот вариант выполнения имеет преимущество в том, что его конструктивная длина меньше, чем в первом варианте выполнения.

В дальнейшем варианте выполнения (фиг.2) втулка шейки и опорное кольцо с буртиком выполнены в виде монолитного конструктивного элемента 20, который образует ступеньку 21 с шейкой 2 вала, причем ступенька имеет многоугольный контур 22, который соответствует форме внутренней стенки конструктивного элемента 20 и наружной стенки шейки 2 вала. Это формирование имеет преимущество в том, что достаточно лишь одного многоугольного контура 22 для соединения с геометрическим замыканием между шейкой 2 вала и втулкой шейки.

Ступенька 21, также как и ступеньки 5 и 15, может проходить в диапазоне радиуса между минимальным радиусом r1 и максимальным радиусом r2.

Перечень обозначений

1 валок прокатного стана

2 шейка вала

3 наружная стенка

4 втулка шейки

5 ступенька

6 уступ

7 многоугольный контур

8 скругленные углы

9 подшипниковая втулка

10 подушка

11 опорное кольцо с буртиком

12 многоугольный контур

13 конический роликовый подшипник

14 запорная крышка

15 ступенька

16 опорное кольцо с буртиком

17 многоугольный контур

18 многоугольный контур

19 пленка смазки

20 конструктивный монолитный элемент

21 ступенька

22 многоугольный контур

23 пленка смазки.

1. Валок для изготовления прокатываемого материала в прокатном стане, имеющий тело (1) валка и две обжатые в направлении тела (1) валка шейки (2) вала, из которых по меньшей мере одна шейка (2) вала оснащена втулкой (4) шейки, установленной с возможностью фиксации против проворачивания, отличающийся тем, что шейка (2) вала и втулка (4) шейки соединены между собой с помощью профильного многодугового соединения, причем шейка (2) вала на своем наружном конце имеет ступеньку (5, 15), которая выполнена с многоугольным наружным контуром (7, 17), в котором размещен с геометрическим замыканием соответствующий многоугольный внутренний контур втулки (4) шейки, образуя между ними профильное многоугольное соединение.

2. Валок по п.1, отличающийся тем, что шейка (2) вала па своем наружном конце несет опорное кольцо (11, 16) с буртиком, которое многоугольным внутренним контуром входит с геометрическим замыканием в многоугольный наружный контур ступеньки (5, 15) шейки (2) вала.

3. Валок по п.1, отличающийся тем, что шейка (2) вала на своем наружном конце несет опорное кольцо (16) с буртиком, которое многоугольным наружным контуром (18) входит с геометрическим замыканием в многоугольный внутренний контур, который втулка (4) шейки образует в области ступеньки (15), расположенной на внутренней стороне.

4. Валок по п.2 или 3, отличающийся тем, что втулка (4) шейки и опорное кольцо (16) с буртиком выполнены в виде монолитного конструктивного элемента (20).

5. Прокатная клеть, содержащая станины прокатной клети, подушки (10), направляемые в станинах прокатной клети, подшипниковые втулки (9), вмонтированные в отверстия в подушках (10), и по меньшей мере один валок с обжатой шейкой (2) вала и втулкой (4) шейки, насаженной на шейку вала с фиксацией против проворачивания, а также пленку (23) смазки между подшипниковой втулкой (9) и втулкой (4) шейки, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один валок выполнен по любому из пп.1-4, причем шейка (2) вала на своем наружном конце имеет ступеньку (5, 15), которая выполнена с многоугольным наружным контуром (7, 17), в котором размещен с геометрическим замыканием соответствующий многоугольный внутренний контур втулки (4) шейки, образуя между ними профильное многоугольное соединение.

6. Прокатная клеть по п.5, отличающаяся тем, что втулка (4) шейки против сдвига в осевом направлении фиксируется опорным кольцом (11) с буртиком, имеющим многоугольный внутренний контур, входящий с геометрическим замыканием в многоугольный наружный контур ступеньки (5, 15) шейки (2) вала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубному и металлургическому производствам, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 290×12×25600-27700 мм из слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива.

Изобретение относится к способам прокатки труб, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, из полых слитков-заготовок, полученных электрошлаковым переплавом из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива.

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к устройству для поперечного перемещения реек зубчато-реечного привода валков рабочей клети стана холодной прокатки труб.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а именно к оборудованию для холодной прокатки труб с наружными продольными ребрами. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к восстановлению калибра рабочих валков стана холодной прокатки для увеличения их срока эксплуатации.

Изобретение относится к прокатному производству и касается усовершенствования рабочей клети холодно-пильгерного стана. .

Изобретение относится к способу прокатки гильзы на прошивном стане и может быть использовано на агрегатах, производящих цельные горячекатаные трубы. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб на оправке. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам холодной прокатки труб, и касается подачи смазочно-охлаждающей жидкости в рабочую клеть стана, совершающую возвратно-поступательное перемещение

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к способу подачи заготовок в рабочую клеть стана холодной прокатки труб с боковой загрузкой

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к рабочим клетям станов холодной прокатки труб с подвижной силовой станиной

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к конструкции рабочей клети стана холодной прокатки труб, содержащей неподвижную станину, соединенный с приводом подвижный корпус с вертикально расположенными в нем рабочими валками, их зубчато-реечный привод с шестернями и рейками, нижняя из которых закреплена в неподвижной станине, а верхняя закреплена на откидывающейся траверсе, при этом клеть снабжена установленной на неподвижной станине рамой, закрепленной по боковым сторонам болтами, а по торцам - клиновыми соединениями, откидывающаяся траверса закреплена в раме на оси, выполненной двухопорной, и зафиксирована клином, который имеет привод от гидроцилиндра, а траверса имеет дополнительный гидроцилиндр, корпус которого закреплен шарнирно на ней, а шток шарнирно соединен с рамой, причем клеть имеет защитное средство, которое закрывает рабочее пространство станины и выполнено в виде охватывающей неподвижную станину и шарнирно закрепленной на ней крышки и кожухов, расположенных на боковых поверхностях и торцах станины, при этом крышка снабжена гидроцилиндрами подъема, установленными по боковым сторонам станины, на боковых кожухах установлены маслосборники, а на крышке - маслоотбойники, что позволяет расширить технологические возможности путем сокращения времени на перевалки и обеспечения прокатки труб малыми партиями, повысить надежность

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве высокопрочных труб нефтяного сортамента в линиях термических отделений трубопрокатных цехов способом подготовки обсадных и насосно-компрессорных труб под нарезку резьбы с температурой 500-720°С после термообработки, включающим калибрование трубы в валках многоклетьевого калибровочного стана, калибрование на заданный наружный размер с овальностью не более 0,6 мм в валках с круглым калибром без выпусков, размер которого определяют из выражения:Dk =Dt·(1+ ·t), гдеDk - диаметр калибра, мм;Dt - заданный наружный диаметр трубы, мм; - коэффициент линейного расширения материала трубы, ·10 -6 град-1;t - температура трубы, °С,при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети, что позволяет изготавливать трубы с овальностью не более 0,6 мм, осуществляя только одну операцию по калиброванию, снижает трудоемкость процесса и позволяет получить качественную трубу для дальнейшей нарезки резьбы

Изобретение относится к уплотнительным устройствам шатуна стана холодной прокатки труб. Уплотнительная манжета выполнена в сечении в виде соединенного с корпусом опорного элемента и двух эластичных губок с рабочими кромками, расположенными по разные стороны опорного элемента. Рабочая поверхность опорного элемента, выполненная цилиндрической, и рабочие кромки губок контактируют с поверхностью шатуна. Изобретение повышает надежность уплотнения шатуна стана холодной прокатки труб. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии. Слитки ЭШП или заготовки нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с внутренним диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм или в гильзы-заготовки. Одевают гильзы первой прошивки и второй прошивки-раскатки на дорны и деформируют их в товарные трубы с заданными величинами подач. Отбраковывают гильзы, после 2-3 нагревов не надевшиеся на дорны, или, при наличии заказов, прокатывают их на дорнах меньшего диаметра в трубы с более толстыми стенками. Гильзы с повышенной кривизной прокатывают - редуцируют в гильзы-заготовки на дорнах меньшего диаметра с коэффициентом вытяжки 0,95≤µ≤0,98. Гильзы прошивают - раскатывают с подъемом по диаметру, равным величине редуцирования при прокатке гильз с повышенной кривизной, одевают на дорн и прокатывают в товарные трубы заданного размера в расчетном калибре. Обеспечивается получение качественных товарных и передельных труб из гильз, отбракованных по повышенной кривизне, снижение расходного коэффициента металла при переделе слитков ЭШП. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано для изготовления шестигранных труб для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива. Слитки, отлитые элсктрошлаковым переплавом, обтачивают по наружной поверхности до удаления дефектов литейного происхождения, нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Дорн с дорновым кольцом заряжают в дорновую головку пилигримового стана. На дорн надевают цилиндрическое подкладное углеродистое кольцо и вводят его в гильзу. Затем на дорн надевают подкладное углеродистое кольцо, выполненное в виде цилиндра с коническим участком, и центрируют коническим участком подкладного углеродистого кольца передний конец гильзы относительно оси дорна. Сборную гильзу деформируют в валках с переменным профилем калибра в передельную трубу с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на подкладные углеродистые кольца. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности при производстве передельных труб. 1 табл.
Наверх