Листопрокатная клеть кварто

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована на листовых станах горячей и холодной прокатки. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение стойкости опорных валков листопрокатных клетей кварто за счет выравнивания межвалковых давлений. Сущность полезной модели заключается в том, что в листопрокатной клети кварто, оснащенной системой регулирования профиля полос осевой сдвижкой выпукло-вогнутых рабочих валков, профилировка опорных валков выполнена в соответствии с зависимостью: где z_О - ордината профиля бочки опорного валка, мм; а - амплитуда (половина общей выпуклости - вогнутости профиля опорного валка), мм; L - длина бочки опорного валка, мм; х - координата по длине бочки опорного валка, мм, а профилировка рабочих валков по уравнению: Z _Р=(а₁-0,0015а)х+а ₂х²+а₃х ³+а₄х⁴+а ₅х⁵, где z_Р - ордината профиля бочки рабочего валка, мм; а ₁, а₂, а₃, а₄, a₅ - полиномиальные коэффициенты, полученные эмпирическим путем; а - амплитуда (половина общей выпуклости - вогнутости) профиля опорного валка, мм; х - координата по длине бочки рабочего валка, мм.

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована на листовых станах горячей и холодной прокатки.

Известна листопрокатная клеть кварто (валковый узел), в которой крайние участки опорных валков выполнены по квадратичной параболе, а переходные участки рабочих валков от бочки к торцам выполнены с радиусом закругления 0,04-0,08 диаметра рабочего валка (А.с. №1405925).

Недостатком такой клети является неравномерное распределение межвалкового давления вследствие взаимного несоответствия образующих бочки рабочего и опорного валков, которое негативно сказывается на стойкости последних.

Наиболее близким аналогом является листопрокатная клеть кварто (ВТИ 101-П-ХЛ 5-505-2002. Производство холоднокатаных полос на двухклетевом реверсивном стане в ЛПЦ-5 ОАО «ММК»), оснащенная системой регулирования профиля полос осевой сдвижкой выпукло-вогнутых рабочих валков, в которой рабочие валки имеют профиль, описываемый полиномом, а опорные валки цилиндрические со скосами по 100 мм.

Недостатком такой клети является также неравномерное распределение межвалкового давления вследствие взаимного несоответствия образующих бочки рабочего и опорного валков, которое негативно сказывается на стойкости последних. Расчеты, проведенные при помощи математической модели, показывают, что эта неравномерность составляет от 30% до 90% по длине бочки от максимума. Последнее подтверждается и данными износа опорных валков.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение стойкости опорных валков листопрокатных клетей кварто за счет выравнивания межвалковых давлений.

Решение указанной задачи достигается тем, что в листопрокатной клети кварто, оснащенной системой регулирования профиля полос осевой

сдвижкой выпукло-вогнутых рабочих валков, профилировка опорных валков выполнена в соответствии с зависимостью:

где z_О - ордината профиля бочки опорного валка, мм;

а - амплитуда (половина общей выпуклости - вогнутости профиля опорного валка), мм;

L - длина бочки опорного валка, мм;

x - координата по длине бочки опорного валка, мм, а профилировка рабочих валков по уравнению:

Z_Р=(а₁-0,0015а)x+а ₂х²+а₃х ³+а₄х⁴+а ₅х⁵,

где z_Р - ордината профиля бочки рабочего валка, мм;

а ₁, а₂, а₃, а₄, a₅ - полиномиальные коэффициенты, полученные эмпирическим путем;

а - амплитуда (половина общей выпуклости - вогнутости) профиля опорного валка, мм;

x - координата по длине бочки рабочего валка, мм.

На фиг.1 представлена общая схема листопрокатной клети кварто с валками с предлагаемой профилировкой. На фиг.2 представлена кривая износа опорного валка двухклетевого реверсивного стана ОАО «ММК» при существующей и предлагаемой профилировке.

Листопрокатная клеть кварто имеет рабочие валки с возможностью их осевого перемещения для регулирования профиля проката и опорные валки, профилированные в соответствии с предложенными зависимостями (фиг.1). С целью выравнивания межвалкового давления, а следовательно, уменьшения износа опорных валков, профилировка опорных валков выполнена по косинусоиде в соответствии с предложенной зависимостью. Однако, такая корректировка лишь опорных валков вызывает перекос рабочих в горизонтальной плоскости. Последнее негативно сказывается на стойкости подшипников. Следовательно, появляется необходимость в корректировке профилировки и рабочих валков. Это выполняется путем изменения полиномиального

коэффициента при х относительно подобранной амплитуды косинусоиды опорного валка а, а именно коэффициент при x составляет а₁-0,0015а.

В общем, такое профилирование существенно выравнивает межвалковые давления, а тем самым снижает износ. В процессе прокатки выпуклые участки рабочих валков контактируют с соответствующими вогнутыми участками опорных, профилированных по предложенной зависимости, а вогнутые - с выпуклыми. Тем самым происходит выравнивание межвалковых давлений, а следовательно, снижение износа.

Пример:

Двухклетевой реверсивный стан ОАО «ММК». Длина бочки опорного валка составляет 1750 мм.

Профилировка опорных валков цилиндрическая со скосами по краям бочки (z_О=0).

Профилировка рабочих валков выполнена по зависимости:

Z _Р=а₁х+а₂х ²+а₃х³+а ₄х⁴+а₅х ⁵,

где z_Р - ордината профиля бочки рабочего валка, мм,

x - координата по длине бочки опорного валка, мм,

а₁=0,123261·10 ^-2;

а₂=-0,120973·10 ^-5;

а₃=0,350647·10 ^-9;

а₄=0;

a ₅=0;

Эти полиномиальные коэффициенты получены эмпирическим путем для данного стана в соответствии с его сортаментом.

В результате такого профилирования износ опорных валков неравномерный с максимумом, соответствующим выпуклости рабочего валка (фиг.2).

С использованием математической модели определили необходимое значение параметра а предлагаемого профилирования опорных валков а=0,07 мм. Таким образом:

Профилировку выполнили с краевыми скосами. Кроме того, с целью исключения перекоса рабочих валков, произвели коррекцию их профилировки, применяя следующие полиномиальные коэффициенты:

Z_Р=(а₁-0,0015а)x+а ₂х²+а₃х ³+а₄х⁴+а ₅х⁵,

а₁ =(0,123261·10^-2-0,0015·0,07)=0,112573·10 ^-2;

а₂=-0,120973·10 ^-5;

а₃=0,350647· 10 ^-9;

а₄=0;

a ₅=0.

Т.е. коэффициенты а₂-а ₅ оставили те же.

В результате получили существенное снижение износа опорных валков на 30% с 0,27 мм до 0,18 мм, а также более равномерный характер выработки (фиг.2).

Листопрокатная клеть кварто, оснащенная системой регулирования профиля полос осевой сдвижкой выпукло-вогнутых рабочих валков, отличающаяся тем, что профилировка опорных валков выполнена в соответствии с зависимостью

где Z_o - ордината профиля бочки опорного валка, мм;

- амплитуда (половина общей выпуклости - вогнутости профиля опорного валка), мм;

L - длина бочки опорного валка, мм;

х - координата по длине бочки опорного валка, мм,

а профилировка рабочих валков по уравнению:

Z _p=(₁-0,0015)x+₂x²+₃x³+₄x⁴+₅x⁵,

где Z_p - ордината профиля бочки рабочего валка, мм;

₁, ₂, ₃, ₄, ₅ - полиномиальные коэффициенты, полученные эмпирическим путем;

- амплитуда (половина общей выпуклости-вогнутости) профиля

опорного валка, мм;

х - координата по длине бочки рабочего валка, мм.