Ролик рольганга прокатного стана
Полезная модель относится к вспомогательному прокатному оборудованию, в частности, - к рольгангам станов. Основная задача, решаемая полезной моделью, - повышение производительности толстолистового стана горячей прокатки и сокращение трудозатрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией роликов рольганга стана. Предлагаемый ролик с индивидуальным приводом содержит бочку длиной L с цапфами и отличается тем, что ролик рольганга реверсивной клети толстолистового стана выполнен со съемными цапфами, а его бочка содержит коническую среднюю часть и цилиндрические краевые участки каждый длиной (0,20...0,22)L, и конусность средней части составляет 0,03...0,04, при этом цапфы установлены в торцевых отверстиях бочки с диаметром d=(0,90...0,92)L×P, cm, где L - в м, Р - максимальный вес транспортируемого раската, т, и на торцах бочки выполнены тарельчатые углубления, диаметр которых может быть dу =(1,7...1,9)d, а их глубина h=(0,10...0,12)dу .
Полезная модель относится к вспомогательному прокатному оборудованию и может использоваться в рольгангах толстолистовых станов горячей прокатки.
Для транспортировки прокатываемых слитков (раската) на прокатных станах широко используются рольганги различных типов, которые содержат ролики с групповым и индивидуальным приводом. Особенности конструкции различных рольгангов и их роликов достаточно подробно описаны, например, в книге А.И.Целикова и др. «Машины и агрегаты металлургических заводов», т.3, М., «Металлургия», 1988, с.347-354. Бочки роликов прокатных рольгангов наиболее часто выполняются цилиндрическими, но в некоторых случаях, например, с целью разворота раската, бочки выполняются конусными, а для надежного центрирования круглого проката (труб), они могут выполняться с вогнутой образующей.
Известен ролик для охлаждения движущегося проката, корпус которого выполнен в виде закрепленного консольно на оси полого цилиндра со щелевыми отверстиями и имеет торцевое отверстие для подачи охлаждающей жидкости (см. пат. РФ №2063599, кл. F27D 3/02, опубл. в БИ №19, 1996 г.). Однако этот ролик непригоден для рольганга толстолистового стана.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является ролик приемного рольганга слябинга 1250, приведенный в книге А.А.Королева «Механическое оборудование прокатных и трубных цехов», М., «Металлургия», с.191 и рис.V.1, 1987 г.
Этот ролик содержит цилиндрическую бочку заданной длины с цапфами и характеризуется тем, что его цапфы установлены в конических роликовых подшипниках, а корпусы подшипников - на амортизаторах. Ролик предназначен для транспортировки тяжелых (до 28 т) слитков и при использовании его и при использовании его для слитков и раската относительно небольшого веса он приведет к значительному росту трудозатрат, обусловленных сложностью его конструкции, а замена ролика вызывает длительные простои стана.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности толстолистового стана горячей прокатки и сокращение трудозатрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией роликов рольганга стана.
Для решения этой задачи предлагаемый ролик с индивидуальным приводом содержит бочку длиной L с цапфами и у рольганга реверсивной клети толстолистового стана ролик выполнен со съемными цапфами, а его бочка содержит коническую среднюю часть и цилиндрические краевые участки каждый длиной (0.20...0,22)L, и конусность средней части составляет 0,03...0,04, при этом цапфы установлены в торцевых отверстиях бочки с диаметром d=(0,90...0,92)L×P, см, где L - в м, Р - максимальный вес транспортируемого раската, т, и на торцах бочки выполнены тарельчатые
углубления, диаметр которых может быть dу=(1,7...1,9)d, а их глубина h=(0,10...0,12)d,.
Приведенные соотношения параметров отверстий и углублений получены в результате опытов и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации конструкции ролика рольганга реверсивной клети толстолистового стана, что обеспечивает повышение его производительности и сокращение трудозатрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией роликов.
Действительно, наличие тарельчатых углублений на торцах бочки улучшает ее крепление на валцешлифовальном станке при подготовке поверхности бочки, а при эксплуатации ролика значительно уменьшает попадание воды (при охлаждении роликов рольганга) на участок цапфы, непосредственно соприкасающийся с бочкой, что снижает термические напряжения и вероятность разрушения цапфы (часть цапфы, входящая в бочку - горячая, а наружная часть - холодная).
Цилиндро-коническая форма бочки обеспечивает разворот слитка (раската) на рольганге без его «сползания» с роликов; диаметр посадочного отверстия цапфы выбран с учетом длины бочки и максимального веса раската, т.е. величины изгибающего момента и срезающего усилия, действующих на цапфу.
Предлагаемый ролик показан на фиг.1
Бочка 1 ролика имеет длину L и выполнена с конической средней частью 2 и с цилиндрическими краевыми участками 3, каждый длиной l=(0,20...0,22)L. Конусность средней части составляет 
=(D1-D2):(L-2l)=0,03...0,04. Левая (на фиг.1) неприводная цапфа 4 и правая приводная 5 установлены в торцевых отверстиях 6 бочки, которые выполнены в тарельчатых углублениях 7 с диаметром dу и с глубиной h, причем, dу=(1,7...1,9)d, h=(0,10...0,12)d у, где d - диаметр отверстий 6, равный (0,90...0,92)L×P, см и L - в м, Р - максимальный вес транспортируемого раската, т.
Цапфы ролика выполняются отдельно от бочки и запрессовываются в ее торцевые отверстия. Внешний конец 8 правой цапфы соединяется с электродвигателем (или редуктором привода), т.е. привод ролика - индивидуальный и реверсивный.
Опытную проверку заявляемого ролика осуществляли на толстолистовом стане 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью на рольганге реверсивной клети трио стана устанавливались ролики различной конструкции и параметров, а результаты оценивались по производительности стана и по трудозатратам, связанным с изготовлением и эксплуатацией роликов. Наилучшие результаты (максимальная производительность при наименьших затратах) получены при использовании рекомендуемого ролика. При других вариантах исполнения ролика достигнутые показатели ухудшались.
Так. при длине цилиндрических участков бочки l>0,22L затруднялся разворот слитков (раската) на рольганге, что снижало темп прокатки и
производительность стана. При l<0,2L отмечены случаи «сползания» раската с рольганга и его остановки. К аналогичным результатам приводило уменьшение конусности средней части бочек роликов (затруднение разворота раската) и ее увеличение («сползание» раската). Отсутствие тарельчатых углублений, атак же уменьшение dу и h, во-первых, усложняли подготовку бочки и, во-вторых, приводили к появлению трещин на участках цапф, контактирующих с бочкой.
Уменьшение диаметра отверстий для цапф (уменьшение их диаметра) в отдельных случаях приводило к их поломке, а увеличение d удорожало изготовление бочек и цапф роликов. Использование роликов, выбранных в качестве ближайшего аналога (см. выше), увеличивало их износ и сокращало длительность рабочей кампании рольганга с соответствующим снижением производительности стана.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
По данным технико-экономических исследований, проведенных в ОАО «ММК», использование настоящей полезной модели на стане 2350 комбината позволит повысить его производительность не менее, чем на 2%, с одновременным снижением трудозатрат почти на 5%.
Пример конкретного выполнения
Ролик рольганга реверсивной клети «трио» стана 2350 имеет вид, показанный на фиг.1.
Параметры бочки ролика: L=2400 мм, l=500 мм, D 1=375 мм, D2=325 мм, т.е. l=0,208L, а конусность =(D1-D2):(L-2l)=50:1400
0,036.
Максимальный вес транспортируемого раската Р=6,4 т, а d=0,91L×P=0,91×2,4×6,414 см; dу=1,8d=1,8×1425 см; h=0,11dу=0,11×25=2,75 см.
Ролик рольганга прокатного стана с индивидуальным приводом, содержащий бочку длиной L с цапфами, отличающийся тем, что ролик рольганга реверсивной клети толстолистового стана выполнен со съемными цапфами, а его бочка содержит коническую среднюю часть и цилиндрические краевые участки каждый длиной (0,20...0,22)L, и конусность средней части составляет 0,03...0,04, при этом цапфы установлены в торцевых отверстиях бочки, выполненных в тарельчатых углублениях на торцах диаметром dy, равным 1,7...1,9 диаметра d торцевого отверстия, и глубиной h=(0,10...0,12)d y.
