Правильно-растяжной окалиноломатель

Полезная модель относится к области металлургического машиностроения и может быть использована в составе непрерывных агрегатов отделки, в частности, агрегатов для правки, преимущественно тонкого полосового проката. Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества поверхности обрабатываемой полосы. Для решения технической задачи в правильно-растяжном окалиноломателе, содержащем смонтированные на станине 1 в шахматном порядке друг относительно друга верхние 2 и нижние 3 кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики 13, промежуточные ролики 12 и плавающий рабочий ролик 11, две нижние кассеты 3 установлены в направлении движения полосы 14 наклонно под углом 10-12°, а радиус плавающего рабочего ролика 11 каждой кассеты выбран из условия: , где h - толщина полосы, мм; _T - предел текучести стали, Н/мм² . Такое конструктивное выполнение позволяет обеспечить минимальное расстояние между плавающими рабочими роликами 11 в каждой паре кассет, в результате чего в процессе правки полосе 14 задается больший поперечный изгиб, приводящий к возникновению радиальных напряжений на обрабатываемой поверхности, которые, в свою очередь, способствуют разрыхлению, отслаиванию и осыпанию окалины. При этом отсутствует задевание полосой промежуточных 12 и опорных стационарных 13 роликов в процессе правки. 1 ил.

Полезная модель относится к области металлургического машиностроения и может быть использована в составе непрерывных агрегатов отделки, в частности, агрегатов для правки преимущественно тонкого полосового проката.

Известна роликовая машина для правки полосового проката, содержащая расположенные на станине в шахматном порядке подвижные и неподвижные роликовые обоймы с правильными роликами и прижимные ролики, связанные с роликовыми обоймами (см. авт. св. СССР 1080295, B21D 1/02).

Недостатком известного устройства является низкое качество обрабатываемой полосы в результате того, что в процессе правки и удаления окалины незначительный поперечный изгиб полосы не обеспечивает достаточного разрыхления и отслаивания окалины с ее поверхности.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство для правки полосы, содержащее смонтированные на станине в шахматном порядке друг относительно друга верхние и нижние кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики, промежуточные ролики и плавающий рабочий ролик. При этом устройство содержит осевые упоры плавающих рабочих роликов и механизмы регулировки упоров, выполненные в виде консоли с пазом (см. пат. СССР 1496862, B21D 1/02).

Недостатком данного устройства является недостаточно эффективное удаление окалины с поверхности полосы вследствие того, что его конструктивное выполнение не позволяет задавать полосе необходимую степень деформации и обеспечить достаточный поперечный изгиб полосы, для возникновения радиальных напряжений, способствующих интенсивному разрыхлению и отслаиванию окалины.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества поверхности обрабатываемой полосы.

Поставленная задача решается тем, что в правильно-растяжном окалиноломателе полосы, содержащем смонтированные на станине в шахматном порядке друг относительно друга верхние и нижние кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики, промежуточные ролики и плавающий рабочий ролик, согласно изменению, две нижние кассеты установлены в направлении движения полосы наклонно под углом 10-12°, а радиус плавающего рабочего ролика каждой кассеты выбран из условия: , где h - толщина полосы, мм; _T - предел текучести стали, Н/мм² .

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображен правильно-растяжной окалиноломатель с частичным разрезом узлов.

Заявляемое устройство содержит станину 1, на которой смонтированы в шахматном порядке относительно друг друга верхние 2 и нижние 3 кассеты, а также гидроцилиндр 4. При этом верхние кассеты 2 закреплены стационарно к станине 1, а две нижние кассеты 3 в направлении движения полосы установлены наклонно под углом 10-12°. Для этого использованы клинообразные в поперечном сечении прокладки 5. Две нижние кассеты 3 установлены на подвижных траверсах 6, которые размещены в направляющих станины 1 и оперты на нажимные винты 7 механизмов настройки 8.

Устанавливать две нижние кассеты в направлении движения полосы наклонно под углом менее 10° нецелесообразно, так как это не позволит задать нужную степень деформации полосе, необходимую для снятия в ней остаточных напряжений, что препятствует качественному удалению окалины с поверхности обрабатываемой полосы.

Устанавливать две нижние кассеты с углом наклона более 12° также нецелесообразно, т.к. в этом случае расстояние от рабочей поверхности промежуточных и опорных роликов до поверхности обрабатываемой полосы будет меньше допустимого, что приведет, при контакте с полосой, к ее повреждению, следовательно к снижению качества поверхности. Кроме того, будет наблюдаться высокий износ рабочих узлов окалиноломателя.

Механизмы настройки 8, смонтированные на траверсе 9, перемещаются гидроцилиндром 4. Каждая верхняя 2 и нижняя 3 кассета состоит из рамы 10, в которой монтируется пирамида роликов, состоящая из опорных стационарных роликов 13, жестко закрепленных на раме 10, промежуточных роликов 12 и плавающего рабочего ролика 11. Причем радиус последнего определяется из условия: , где h - толщина полосы, мм; _T - предел текучести стали, Н/мм² , полученного эмпирическим путем. Позицией 14 на рисунке обозначена обрабатываемая полоса.

Такое конструктивное выполнение заявляемого устройства позволяет обеспечить минимальное расстояние между плавающими рабочими роликами 11 в каждой паре кассет 2 и 3. В результате чего, в процессе правки полосе 14 задается больший поперечный изгиб, приводящий к возникновению радиальных напряжений, превышающих прочность сцепления окалины с поверхностью полосы, которые, в свою очередь, способствуют разрыхлению, отслаиванию и осыпанию окалины.

Правильно-растяжной окалиноломатель работает следующим образом. Нижние кассеты 3 выставляют в исходное положение для осуществления беспрепятственного прохода переднего конца полосы 14 через правильное устройство. После закрепления переднего конца полосы на моталке (на рис. не показано), нижние кассеты 3 перемещают в рабочее положение, создавая изгиб полосы 14, после чего начинают протягивать полосу через устройство. За счет установления двух нижних кассет 3 под углом 10-12° относительно подвижной траверсы 6, каждая пара кассет 2 и 3 в рабочем положении имеет минимальное расстояние между плавающими рабочими роликами 11, в результате чего увеличится охват рабочей поверхности плавающих рабочих роликов полосой и степень деформации значительно увеличится. А использование плавающих рабочих роликов 11 радиусом, определенном из заявляемого условия, учитывающего характеристики обрабатываемого металла, позволяет задать полосе больший поперечный изгиб, в результате чего на поверхности заготовки 14 возникают радиальные напряжения, которые способствуют разрыхлению, отслаиванию и осыпанию окалины. В процессе протягивания обрабатываемой полосы 14 через устройство наиболее интенсивное разрыхление и отслаивание окалины наблюдается в зоне первых двух пар наклоненных нижних кассет 3 по направлению движения полосы. В следующей паре кассет 2 и 3 по ходу движения полосы 14 происходит полное удаление окалины с ее поверхности. После прохождения заднего конца полосы через правильно-растяжной окалиноломатель нижние кассеты 3 приводят в исходное положение.

Для обоснования преимуществ заявляемого устройства были проведены лабораторные испытания с целью оценки качества поверхности обрабатываемой полосы в зависимости от угла наклона двух нижних кассет, и радиуса плавающего рабочего ролика, выбранного из заявляемого условия. В качестве объекта исследований была использована заготовка из стали марки Ст.40 толщиной 3 мм. Качество очистки полосы от окалины исследовали визуально. Все необходимые данные приведены в табл.1.

Полученные результаты лабораторных испытаний показывают, что использование заявляемой конструкции позволяет увеличить площадь очищаемой поверхности полосы от окалины в 1,6-2 раза по сравнению с прототипом.

Таблица 1
Номер опыта	Марка стали	Предел текучести стали, Н/мм2	Толщина полосы, мм	Угол наклона кассеты	Радиус плавающего рабочего ролика, мм	Площадь удаленной окалины, %	Примечание
1	Ст.40	350	3	8°	350	56
2	Ст.40	350	3	10°	350	69
3	Ст.40	350	3	12°	350	78
4	Ст.40	350	3	15°	350	-	Задевание полосы о ролики (процесс нестабилен)
5	Ст.40	350	3	8°	403	43
6	Ст.40	350	3	10°	403	64
7	Ст.40	350	3	12°	403	73
8	Ст.40	350	3	15°	403	-	Задевание полосы о ролики (процесс нестабилен)
9(прототип)	Ст.40	350	3	0°	450	40

Правильно-растяжной окалиноломатель, содержащий смонтированные на станине в шахматном порядке относительно друг друга верхние и нижние кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики, промежуточные ролики и плавающий рабочий ролик, отличающийся тем, что две нижние кассеты установлены в направлении движения полосы наклонно под углом 10-12°, а радиус плавающего рабочего ролика каждой кассеты выбран из условия: , где h - толщина полосы, мм; _T - предел текучести стали, (4100047000) - числовое выражение, учитывающее диапазон рассеивания экспериментальных данных радиусов плавающих рабочих роликов.