Валок дискового трубопрокатного стана

 

Изобретение относится к конструкции валка дискового трубопрокатного стана. Цель изобретения - повышение срока службы и обеспечение стабильности процесса. Валок содержит диск и размещенные по кольцу на рабочей поверхности износостойкие пластины переменной ширины. Пластины имеют толщину серединного сечения 0,03- 0,07 диаметра валка и расположены с шагом 1,2-1,8 толщины пластины. Пластины имеют жесткую связь в теле диска . Такая конструкция предотвращает образование зазоров на границе контакта пластина-тело как при остывании залитого в литейную форму жидкого металла, так и при действии на валок деформируемых усилий прокатываемой заготовки. Это повьщ1ает срок службы валка и стабильность прокатки . 3 ил. 1 табл. (/; с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 В 19/02, 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4200570/31-02 (22) 24, 02. 87 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (7l) Московский институт стали и сплавов (72) И.Н.Потапов, Н.С.Самигуллин, А.Н.Зеленцов и А.Н.Ячменев (53) 621.771.07 (088.8) (56) Патент Германии 83 174372, кл. В 21 В 19/02, 1906.

Авторское свидетельство СССР

У 1258532, кл. В 21 В 19/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 548327, кл. В 21 В 19/04, 1976. (54) BAJIOK ДИСКОВОГО ТРУБОПРОКАТНОГО

СТАНА (57) Изобретение относится к конструкции валка дискового трубопрокатно,.SUÄÄ 1424886 А1 го стана. Цель изобретения — повышение срока службы и обеспечение стабильности процесса. Валок содержит диск и размещенные по кольцу на рабочей поверхности износостойкие пластины переменной ширины. Пластины имеют толщину серединного сечения 0,030,07 диаметра валка и расположены с шагом 1,2-1,8 толщины пластины. Пластины имеют жесткую связь в теле дис" ка. Такая конструкция предотвращает образование зазоров на границе контакта пластина-тело как при остывании залитого в литейную форму жидкого металла, так и при действии на валок деформируемых усилий прокатываемой заготовки. Это повышает срок службы валка и стабильность прокатки. 3 ил, 1 табл.

1424886 та в виде отдельных пластинок предотвращает разделение основы валка на две отдельные зоны. В этом случае

1 участки тела, находящиеся в пределах радиуса r и эа радиусом R, не разделены друг от друга,. а имеют прочную связь. Благодаря этому исключается воэможность образования на границах износостойкого элемента зазора как ри изготовлении, так и в процессе ксплуатации инструмента.

Геометрические размеры пластинок определяют из опыта путем оценки сроа службы валков и условий захвата еталла. Для этого изготовляют валок 35 дискового стана с различными толщинами пластинок и шагами их расположения. Диаметр валка D 550 мм. Толщина пластинок в серединном сечении t изменяется в пределах (0,02- 40

0,08)D. Ширина и длина пластинок составляют 40 и 85 мм соответствен-, но. Материал пластинок — сталь

150Х25МФ. Из таких пластинок, скреп- ляя их между собой перемычками, фор- 45 мируют кольцо с наружным и внутренним радиусами R, и r 200 и 115 мм.

При этом варьируют шаг расположения пластинок S в пределах (1,1 — 1,9)

30

Изготовленное таким образом

"пластинчатое" кольцо помещают в изложницу внутренним 580 мм и заполняют расплавленным металлом марки сталь 40Х. После остывания металла 55 и извлечения его из изложницы визуально оценивают качество сцепления пластинок с телом. Затем отливку скалибронывают до требуемых размеров

Изобретение относится к прокатно" му производству, а более конкретно к конструкции валка трубопрокатного дискового стана.

Пель изобретения — повышение срока службы и обеспечение стабильности процесса.

На фиг.l представлен валок, радиальный разрез; на фиг.2 — вид А 10 на фиг.l; на фиг,3 — часть износостойкого элемента.

Валок содержит тело н виде диска 1 с углублениями в кольцевой ра- бочей зоне, очерченной радиусами r 15 и R,, и размещенные в этих углублениях износостойкие элементы н виде пластинок 2, связанных между собой перемычками 3.

Выполнение иэносостойкого элемен- 20 валка. На таких валках прошивают заготовки ф50 мм, получая полые изделия с толщиной стенки 3 — 10 мм и оценивают срок службы валков и стабильность процесса. Срок службы валков характеризуют коэффициентом стойкости К.Стойкость валков с износостойким элементом в виде перфорационного кольца принимают за единицу (К=l) . Полученные результаты приведены в таблице, Из таблицы видно, что выполнение валков с иэносостойкими пластинками с размерами С, = (0,03-0,07)D и Б (1,2-1,8) < обеспечивает максимальную износостойкость и стабильность процесса. Выполнение t, меньше 0,03D и S < 1,2 t, приводит к на" в ср рушению стабильности процесса прокатки (незахват металла), а при

> 0,07D . и S >1,8 t существенного повышения стойкости не происходит.

Это, видимо, объясняется тем, что в этих случаях увеличивается ширина мягкого тела, расположенная между износостойкими пластинками. Кроме того, при t ) 0,070 резко ухудшается качество сцепления пластинки с телом, приводящее в конечном итоге к снижению срока службы валка. Ухудшение качества сцепления пластинок связано с недостаточным прогревом пластинок при заливке расплавленным металлом из-за увеличения их массы.

Таким образом, предложенный интервал размеров пластинок и шаг их расположения являются оптимальными °

Валок изготавливается литьем: размещают в литейную форму предварительно подготовленное пластинчатое кольцо и ее заполняют расплавленным металлом. После остывания и извлечения из литейной формы получают отливку с износостойким элементом предложенной конструкции. Затем отливку отжигают и подвергают механической обработке. Изготовленный таким образом валок готов к работе.

Валок можно получить и механической обработкой улублений н цельной отливке и запрессованием н них износостойких пластинок. Однако такая технология требует больших трудозатрат.

Учитывая большие размеры валка, ее использование нецелесообразно.

Пример 1. Изготавливается валок дискового стана ф 1200 мм и тол1424886

10

30

50 шиной 200 мм для прошивки заготовок ф 115 мм. Отливают износостойкий элемент иэ чугуна 250Х25 в виде кольца из пластинок с толщиной серединного сечения 36 мм и шириной 170 мм, шаг расположения пластинок по среднему диаметру кольца 43,2 мм. Внутренний диаметр такого кольца 450 мм, наружный — 790 мм. Высота кольца

100 мм. Максимальная и минимальная толщины пластинок 45 и 27 мм. Размеры связывающих перемычек пластинки в среднем сечении 15 и 40 мм.

Пластинчатое кольцо устанавливают в литейную форму ф 1230мм и ее заполняют жидким металлом иэ стали 45 °

После остывания и извлечения отливки ее калибруют и получают готовый к работе валок.

Пример 2. Изготавливается, валок по примеру 1. Отливается иэносостойкий элемент — пластинчатое, кольцо — толщиной серединного сечения пластинок 84 мм и с шагом расположения по серединному диаметру кольца 151,2 мм. Размеры связывающих перемычек пластинки такие же, как и в примере 1. Внутренний и наружный диаметры кольца 400 и 850 мм. .Высота 120 мм. Дальнейшая технология изготовления валка ничем не отличается от рассмотренной.

Предложенный валок работает следующим образом.

Поданная в стан для прошивки эа1 готовка захватывается участком валков, где расположены чередующиеся с основой износостойкие пластинки.

В этот период устойчивость прокатки обеспечивается за счет чередования твердых эон износостойких элементов и мягких зон тела валков. При этом благодаря тому, что валок не разделен износостойким элементом на два отдельных участка, упругая деформация тела от усилия прокатки минимальна. Поэтому исключается возможность образования зазора на границах контакта тело — износостойкий элемент. По мере износа валков из-за различной твердости составных элементов валка на его рабочей поверхности начинают образовываться неровности в виде выступов износостойкого элемента и в виде впадин тела валка. 3а счет этого повышается захватывающая способность валков, т.е. устой. чивость прокатки. Кроме того, благодаря выполнению иэносостойкого элемента согласно предложенной конструкции существенно снижается сопротивление продольной деформации прокатываемого металла, так как в этом случае металл "течет" вдоль образующих из" носостойкового элемента и не встречает на своем пути барьеров в виде выпуклостей, имеющих место в известных конструкциях валка. Этот эффект еще более способствует повышению устойчивости прокатки, позволяет использо". вать более износостойкие материалы и уменьшить ширину мягкого тела, расположенного между пластинками без снижения устойчивости прокатки.

Таким образом, использование предложенной конструкции валка за счет увеличения стабильности прокатки и срока службы валка позволит снизить расходный коэффициент металла и получить значительный экономический эффект. формула изобретения

Валок дискового трубопрокатного стана, содержащий диск с отдельными элементами переменной ширины, расположенными с одинаковым шагом по кольцу на рабочей поверхности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения срока службы и обеспечения стабильности процесса, отдельные элементы выполнены в виде износостойких пластин с толщиной серединного сечения 0,03-0,07 от диаметра диска, размещенных с шагом, составляющим 1,2-1,8 от толщины пластины, и имеющих жесткую связь в теле диска..

1424886

1Паr расло ложения

Опыт пластинок Я

0,02 1,5

Незахват

1, 55 Процесс протекает устойчиво

1,45

1,2

1,05

Незахват

1,6 Процесс протекает устойчиво

1,5

0,05

0,05

1,4

1,6

1,8

1,3

0,05

1,07

1,9

0,05

Толщина пластинок 1<

2 003 1 5

3 0,05 1,5

4 0,07 l 5

0,08 1,5

0,05 1,1

0,05 1,2

Коэффициент стойкос ти К

Характеристика протекания процесса

1424886

1424886

Составитель Л.Матурина

Редактор В,Данко Техред Л.Олийнык Корректор M.Âàñèëüåíà

Заказ 4714!8

Тираж 467

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4