Валок для устройства непрерывной разливки тонких металлических изделий

 

Валок для устройства непрерывной разливки тонких металлических изделий содержит сердечник и кольцо, в котором выполнены каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Кольцо жестко связано с сердечником в осевом направлении в своей средней части и по всей своей окружности с помощью соединения, препятствующего любому осевому и радиальному перемещению кольца относительно сердечника. Соединение выполнено в форме ласточкина хвоста или в форме Т-образной направляющей , кольцо контактирует с сердечником по .всей своей ширине и закреплено своими краями на сердечнике с помощью средств крепления, допускающих осевое перемещение , но препятствующих радиальному перемещению краев кольца относительно сердечника. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 Р 11/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4831550/02 (22) 15,11.90 (46) 30.05.93. Б,юл, М 20 (31) 8915285 (32) 16.11.89 (33) FR (71) Юэинор Сасилор С.А., (FR) (72) Жак Барбэ и Алан Шалай (FR) (56) Патент США N- 4537239, кл. В 22 0

11/06, 1985. (54) ВАЛОК ДЛЯ УСТРОЙСТВА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Валок для устройства непрерывной разливки тонких металлических иэделий содержит сердечник и кольцо, в котором

Изобретение относится к непрерывной разливке тонких металлических изделий типа листа или ленты, в частности, из стали на одном или двух валках. точнее, к конструкции этих валков, Цель — повышение точности размеров получаемых иэделий, На фиг. 1 представлен осевой разрез валка согласно изобретению; на фиг. 2 — то же, для литья изделий большей ширины; на фиг, 3 — осевой разрез части валка, вариант реализации; на фиг. 4 — то же. вариант реализации.

Валок, изображенный в разрезе на фиг;

1, содержит ступицу 1, жестко связанную с вращающимся валом 2 привода, например, путем насадки в горячем состоянии. Концы вала 2 могут вращаться в подшипниках ус„„Я „„1819187 АЗ выполнены каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Кольцо жестко связано с сердечником в осевом направлении в своей средней части и по всей своей окружности с помощью соединения, препятствующего любому осевому и радиальному перемещению кольца относительно сердечника, Соединение выполнено в форме ласточкина хвоста или в форме Т-образной направляющей, кольцо контактирует с сердечником Ilo .всей своей ширине и закреплено своими краями на сердечнике с помощью средств крепления, допускающих осевое перемещение, но препятствующих радиальному перемещению краев кольца относительно сердечника. 9 з.п. ф-лы, 4 ил. вы тановки непрерывного литья, а один из концов соединен со средствами приведения во 0 вращение (не показаны).

Ступица 1 несет с одной стороны коль- ОО цевой фланец 3, а с другой стороны — диск 4, причем эти три составные детали соединены с помощью связей 5, которые изображены на чертеже в виде осей и образуют . сердечник 6 валка.

Кольцо 7 иэ теплопроводного материала типа меди окружает сердечник валка, насажено одновременно на ступицу 1, фланец

3 и диск 4 и выполнено с каналами 8.

Кольцо внутри и в своей средней, в осевом направлении, зоне имеет выступ 9 с сечением в форме ласточкиного хвоста, Этот выступ 9 входит в зацепление в канавку 10 соответствующего сечения, одна сто1819187 рона которой выполнена в ступице 1, а другая сторона образована выступом кольцевого фланца 3. Таким образом, соединение ступицы 1, кольцевого фланца 3 и сердечника 6 валка образует канавку 10, Конструкция, в которой канавка 10 образуется соединением двух деталей, формирующих сердечник, необходима для установки кольца на место, Преимущество сечения в форме ласточкиного хвоста у выступа 9 кольца и соответствующей канавки состоит в том, что кольцо очень эффективно насаживается на сердечник путем простого сжатия различных частей сердечника между собой, Кроме того, конические шейки. образованные наклонными поверхностями круговой канавки в форме ласточкиного хвоста, обеспечивают энергичное прижатие кольца к сердечнику, что позволяет обеспечивать передачу повышенного вращающего момента беэ риска проскальзывания между кольцом и сердечником, Этот эффект прижатия еще более усиливается при нагревании кольца в результате его изгиба, что еще больше увеличивает контактное давление на конические поверхности узла.

Кольцо также закрепляется за края с помощью круговых канавок 11, 12 прямоугольного сечения, выполненных, соответственно, в кольцевом фланце 3 и диске 4, в которые входят без радиального зазора выступы 13, 14, продолжающие. кольцо в осевом направлении. Между этими канавками

11, 12 и, соответственно, выступами 13, 14 предусмотрен в ненагретом состоянии осевой зазор j, так чтобы не препятствовать осевому перемещению выступов в канавках, которое может иметь место при осевом расширении кольца во время его нагрева.

Кроме того, крепление краев кольца посредством такой системы канавок и выступов предупреждает возможное отхождение краев кольца от сердечника валка, которое может быть вызвано радиальным расширением краев кольца, Чтобы обеспечить наиболее однородное охлаждение кольца, охлаждающую жидкость заставляют циркулировать в направлении стрелок на фиг. 1 и в противоположную сторону в соседних каналах 8.

Для этого валок имеет каналы 15 впуска воды, соединяющиеся с поворотным сочленением (не показано). Эти каналы 15 выходят в канал 16 кругового распределения.

Вода, поступающая в этот канал, направляется, с одной стороны, к краю кольца 7 через отверстия 17. выполненные в диске 4, и отверстия 18, выполненные в кольце и выходящие в половину из общего числа каналов

8 охлаждения, питая поочередно каждый из

10,двух каналов. С другой стороны, вода из распределительного канала 16 направляется к другому краю кольца 7 через осевые каналы 19, выполненные в ступице, и отверстия 20, 21 выполненные, соответственно, в кольцевом фланце 3 и кольце аналогично отверстиям 17, 18, при этом отверстия 21 в кольце питают другую половину каналов охлаждения.

Для обеспечения однородного распределения расхода воды различные каналы и отверстия распределены по радиусу равномерно, и на уровне контактных поверхностей различных деталей, образующих сердечник, могут быть выполнены круглые выемки, как, например, 22, 23, в которые выходят различные отверстия, как, например, 20.

Эти выемки позволяют также избежать

20 точного позиционирования по окружности при сборке различных деталей, образующих валок, в частности, кольца на сердечнике.

Очевидно, что крепление двух краев кольца может быть также выполнено с помощью диска, например 4, тогда задачей кольцевого фланца будет поддержка кольца и его прижатие посредством соединения в форме ласточкиного хвоста, причем диск, расположенный со стороны этого фланца, 30 служит для крепления соответствующего края кольца. При этом кольцевой фланец 3 в этом случае заменяется двумя деталями, в том числе диском, идентичным диску 4, расположенному с другой стороны кольца, при35 чем сборка различных деталей, образующих сердечник. выполняется с помощью связей

5, Кроме того, с обеих сторон могут быть использованы фланцы типа фланца 3, т.е, 40 кольцо непосредственно контактирует со ступицей 1 в своей средней части поверхностью, образующей дно канавки 10, и контактирует с фланцами 3 с каждой стороны.

Предпочтительно, чтобы ширина канав45 ки в виде ласточкиного хвоста составляла по крайней мере, половину ширины кольца. Установлено. что ширина канавки обуславливает деформацию наружной поверхности кольца в процессе литья. Например. для

50 кольца шириной 865 мм, внешняя поверхность которого в ненагретом состоянии является цилиндрической с прямолинейной образующей, при его нагреве максимальное изменение внешнего диаметра кольца по

55 его ширине составляет от О, f2 до 0,24 мм, если ширина канавки приблизительно 300 мм: от 0,11 до 0,17 мм, если эта ширина около 350 мм; от 0,05 до 0,14 мм, если эта ширина равна приблизительно 430 мм, т,е. половине. ширины кольца.

1819187

25

55 мации кольца 7; и допускают его осевое осевом направлениях, В этом последнем случае образующая кольца имеет небольшую выпуклость в своей середине и в промежуточных, в осевом направлении, зонах, лежащих между сторонами выступа в виде ласточкиного хвоста и краями кольца, т.е. в местах, где она не закреплена на сердечнике. Эти деформации в нагретом состоянии могут быть скомпенсированы дополнительной механической обработкой, выполненной в ненагретом состоянии, чтобы обеспечить получение прямолинейной или с очень небольшой вогнутостью образующей в режиме, устанавливающемся при литье.

Для большего ограничения деформаций соединение может быть выполнено согласно фиг. 3. В этом случае кольцо 7 закрепляется на сердечнике б в своей средней, в осевом направлении, части и по краям, как и в предыдущем случае, Кроме этого, оно закрепляется также в зонах. промежуточных в осевом направлении, между средней частью и краями, посредством канавок 24.

Кроме этого, оно закрепляется также в зонах, промежуточных в осевом направлении, между средней частью и краями, посредством канавок 24 и выступов 25, аналогичных канавкам и выступам крепления кра -в, препятствуя радиальному перемещению и, следовательно, образованию выпуклости кольца справа от этих канавок и выступов, но допуская относительное осевое перемещение, для чего между канавками и выступами в ненагретом состоянии предусмотрен осевой зазор.

На фиг. 2 изображен валок с кольцом увеличенной ширины. Этот валок выполнен таким же образом, как и описанный выше. в частности, идентичными являются ступица

1 и соединение "ласточкин хвост".

Отличаются только ширина кольца 7, а также кольцевой фланец 3 и диск 4, адаптированные к новой ширине кольца.

Легко можно заменить, что при литье изделий различной ширины необходимо только заменять эти три детали (кольцо, фланец и диск), причем ступица 1 остается той же самой независимо от ширины кольца.

На фиг, 4 схематически показан другой вариант реализации изобретения, Здесь соединение "ласточкин хвост" инвертировано, т.е. именно сердечник содержит в своей средней в осевом направлении части выступ

26, зажатый в соответствующей канавке 27 кольца, Крепление кольца по краям и, возможно, в промежуточных зонах также обеспечивается системами канавки-выступы 28. которые препятствуют радиальной дефор5

50 перемещение относительно сердечника 6 валка. Чтобы осуществить установку кольца, оно может быть образовано из двух частей, симметричных относительно плоскости, средней в осевом направлении, и собранных с помощью связей 29, Сам сердечник может быть образован из двух частей, отдельных на уровне упомянутой средней плоскости, причем предусмотрены средства для отвода этих двух частей друг от друга и обеспечения тем самым блокировки соединения "ласточкин хвост", В любом из вариантов внешняя поверхность кольца может быть механически обработана в ненагретом состоянии согласно профилю, учитывающему деформации, которые могут существовать в нагретом состоянии, так чтобы в установившемся режиме литья формировалась поверхность, абсолютно цилиндрическая или слегка вогнутая, и отлитое изделие получалось с плоскими поверхностями или с небольшой выпуклостью, благоприятной для последующей прокатки, Формула изобретения

1. Валок для устройства непрерывной разливки тонких металлических изделий, . содержащий сердечник и бандаж, в котором выполнены каналы для циркуляции охлаждающей жидкости, при этом бандаж жестко соединен с сердечникам в своей средней части, отличающийся тем. что, с целью повышения точности раэмерав получаемых иэделий. бандаж контактирует с сердечником по всей своей ширине, жестко соединен с ним в осевом направлении по крайней мере по всей окружности средней части, а краевыми участками закреплен на сердечнике с помощью средства жестокого радиального крепления, выполненных с возможностью их осевого перемещения относительно сердечника.

2. Валок по и."1, отличающийся тем, что бандаж дополнительно закреплен на сердечнике в участках, промежуточных между краевыми участками и его средней частью, с помощью средств жесткого радиального крепления, выполненных с возможностью их осевого перемещения относительно сердечника, 3. Валок по и, t, отличающийся тем, что краевые участки бандажа выполнены в виде выступов прямоугольного сечения, а средства крепления краевых участков бандажа выполнены в виде дисков с круговым пазом прямоугольного сечения, в котор и вставлен соответствующий выступ бандажа плотно в радиальном и с зазором в

1819187

4. Валок по и, 1, отличающийся тем, что жесткое соединение бандажа с сердечником в средней части выполнено в виде соединения типа "ласточкин хвост" или в форме Т-образного паза. . 5

5 Валок по и. 4, отличающийся тем, что соединение типа "ласточкин хвост" образовано круговым пазом с сечением в форме "ласточкин хвост". выполненным в сердечнике, и зажатом в нем выступом со- 10 ответствующего сечения, выполненным на внутренней стенке бандажа, при этом сердечник состоит из ступицы и кольцевого фланца, смонтированного на ней с помощью средств сжатия в осевом направле- t5 нии, а круговой паэ в форме "ласточкин хвост" образован периферийными частями ступицы и кольцевого фланца.

6. Валок поп.5, отл ичающи йся тем, что в кольцевом фланце выполнен кру- 20 говой паз прямоугольного сечения, а крепление бандажа с кольцевым фланцем и с диском образовано посредством размещения выступов на краевых участках бандажа в круговых пазах фланца и диска.

7. Валок по пп. 4 — 6. отличающийся тем, что ширина паза в форме "ласточкин хвост" составляет по крайней мере половину ширины бандажа.

8. Валок по и, 4, отличающийся тем. что соединение типа "ласточкин хвост" образовано выступом сердечника, зажатым в пазу соответствующего сечения бандажа.

9, Валок по пп. 1-8, отличающийся тем, что каналы охлаждения в бандаже выполнены параллельно оси валка, при этом выходы каналов с одной стороны бандажа поочередно соединены с одним входом и одним выходом охлаждающей жидкости для обеспечения движения охлаждающей жидкости в соседних каналах в противоположных направлениях.

10. Валок попп, 1 — 9,отл ича ющийс я тем, что внешняя поверхность бандажа предварительно выполнена вогнутой.

1P 19187

rб бгl б

ZiyZrr Г б б б Г б,б,б б,б г / б

Фиг, ю

28 28 27

Фиг, Ф

Составитель Л.Дымшиц

Техред М.Моргентал Корректор Я.7К а g

Редактор

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

Заказ 1946 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

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