Прокатный валок с системой охлаждения
("" т эитн®- з
ОП ИСАЙИ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик 735345
1./Г= --- фф:ее /. м и г .
" е ""«
-".-"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!
1 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (5 l ) M. Кл.
В 21 В 27/08 (22) Заявлено 14.03.77 (21) 2462053/22 02 с присоединением заявки .%
Государственный комитет (23) Приоритет
СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771..2 3 (088.8 ) Опубликовано 25.05.80. Бюллетень No. 19
Дата опубликования описания 27.05.80 (72) Авторы изобретения
B. П. Полухин, В. А. Николаев, С. А. Иванов, И. B. Мягков, Л. Н. Гончарова, В. В. Оленин, E. H. Косаримов, B. A. Фальковский
П. И. Полухин и И. А. Андрющенко
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (7I ) Заявитель (54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК С СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
Изобретение относится к металлургии, в частности, к прокатным валкам.
Известен прокатный валок, содержащий охлаждаемую ось и сменную насадную бочку, у которого, с целью повышения нагрева рабочей поверхности валка, на
5 внешней поверхности охлаждаемой оси выполнены радиальные выступы, сопрягающиеся с внутренней поверхностью насадной бочки, а бочка снабжена нагревателнми, ултеновленными в ее теле (11.
Однако при креплении бандажа на оси посредством радиальных выступов резко снижается жесткость валкового узла, что снижает качество готовой продукции.
Кроме того, конструкция имеет малую площадь охлаждения, которая лимитируется конструктивными размерами оси.
Известен прокатный валок, включающий бандаж, закрепленный на оси, в которой выполнено осевое отверстие,причем поверхность осевого отверстия валка делается развитой за счет ребер охлаждения, увеличивающих теплоотдачу (2).
Однако размеры внутреннего слоя ограничиваются требованиями к жесткости валка и конструктивными размерами, кротого, для подачи охлаждающей жидкости в валок необходимо уплотнение со стороны подвода жидкости к валку, с целью создания необходимой скорости циркуляции охлаждающей жидкости, тем самым не обеспечивается достаточное снижение нагрева оси и растягивающих напряжений в бандаже, усложняется эксплуатация валка.
Известен прокатный валок с внутренним охлаждением, содержащий бандаж, закрепленный на оси с осевым каналом и системой радиальных каналов и пазов, для охлаждающей жидкости расположенных под посадочной поверхностью бандажа, и трубу-холодильник, расположенную вдоль по его оси, причем система каналов и пазов в оси выполнена герметично замкнутой и частично заполнена жидкостью с низкой температурой кипения, например, фреоном (3).
3 7353
Цель изобрет» ен«й«я=« "сниЯЖйие» йагрева ., оси, уменьшение растягиваюших напряжений в бандаже и упрощение эксплуатации валка.
Это достигается тем, что в прокатном валке осевой кайЫг в»ыйо»лйен глу.,хим, а пазы выполнены сквозными и связаны с осевым каналом.оси посредством радиальных каналов.
Наличие- осевого отверстия, радиаль- с ных каналов и пазов на оси, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, позволяет интенсивнее отводить тепло от оси.
На фиг. 1 показан предлагаемый ва- 15 лок, разрез; на фиг. 2 дано сечение
А-A на фиг. 1.
Валок состоит из охлаждаемой оси 1 с закрепленным на ней бандажом 2. В
"" Ьси предусмотрено глухое осевое отверс-. 2o тие 3, радиальные каналы 4 и пазы 5 на поверхности оси.
Устройство работает следующим образом.
При вращении охлаждающая жидкость 25
I подается к осевому отверстию 3 и далее благодаря действию центробежной силы охлаждаюц:ая жидкость по радиальным ка1 налам 4 попадает в пазы 5 на поверхности оси 1, через которые выбрасывает 30 ся из валка.
Пример . Составной валок, у которого ось выполнена из легированйой стали с коэффициентом температурного -6 расширения д.= 12 10 l/ãðàä, а бан- 35 даж из сплава карбид вольфрама — кобальт с коэффйциентом т»емйе»ратурного расширения- с = 4:10 1/град. Валок име -ет следущие параметры:
Д = 1400 мм — диаметр валка; 40
Д„=. 1000 M — диаметр оси.
Бай»даж закреплен" íà- о»сй й<Ус"редств»ом натяга О =0,001, где 8 — величина исходного относительно натяга (при Т = 20 С ), Величина допустимого относительного на 45 тяга для материала бандажа 6 =0,0015.
Температура нагрева валка Т = 120 С.
Р
Определяем увеличение диаметра бандажа за счет нагрева валка: — Ь о5= ((о Ио) о(-о (Тр-,Т) =
Я)
999.4.10 100=0,4 мм, 45 Д
Определяем увеличение диаметра оси за счет нагрева валка:
» ) оь 1ое(.о (Tp-Т = 1000 2. к х100 = 1,2 мм.
Увеличение абсолютного натяга равно: — h LLоь Ь Й = 1,2 0,4 = 0,8 мм, Отсюда относительный натяг равен
8-=0,0018, что выше допустимого натяга (д =0,0015) и ведет к разрушению бандажа.
С целью устранения >азрушения валка, необходимо, чтобы диаметр ося увеличился на величину, равную b.Ä =-0,4 мм. об
Это можно достигнуть, снизив, посредством охлаждения, температуру нагрева оси до 53 С-. о
-ьд, -И (, (т -т) =1ооо 12 10 х33-0,4 мм °
Отсюда требуемый перепад температур между осью и бандажом (Т) равен: Т = Т -T = 120 — 53=67 С.
P Р
Зная требуемый перепад температур между бандажом и осью, можно определить параметры системы охлаждения. Таким образом, предлагаемый прокатный валок позволит снизить нагрев оси и уменьшить растягивающие напряжения в бандаже.
Фор мула изобрете ни я
Прокатный валок с системой охлаждения,содержашийбандаж, закрепленныйна оси с осевым каналом и систе. 1ой радиал ьньг: каналов и пазов, расположенных под . посадочной поверхностью бандажа, о т— л и ч а ю ш и и сятем,,что,,с целью снижения нагрева оси и уменьшения растягиваюших напряжений в бандаже, осевой канал выполнен глухим; а пазы выполнены сквозными и связаны с осевым каналом посредством радиальных каналов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Õþ 399260, кл. В 21 В 27/06, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
% 167481. кл. В 21 В 28/02,. 1965.
3. Авторское свидетельство СССР
% 567517, кл. В 21 В 27/08, 1976.
735345
Составитель М. Влатова
Редактор С. Суркова Техред M. Кузьма Корректор Ю. Макаренко
Заказ 2310/7 Тираж 986 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб„д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
