Способ эксплуатации валков стана для производства профилей высокой жесткости

 

Основная задача: снижение затрат при производстве указанных профилей за счет уменьшения расхода валков, сокращения простоев и повышения производительности. Предлагаемый способ эксплуатации валков стана для производства профилей высокой жесткости с накладками, размещенными в ручьях бочки валка, заключается в придании валку вращательного движения с периодическими остановками по мере его износа и отличается тем, что для осуществления следующего цикла работы накладку продвигают по ручью в направлении вращения валка на угол 8......3,5^o. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей высокой жесткости.

Листовые профили с периодически повторяющимися продольными гофрами (профили высокой жесткости) изготавливают путем локальной вытяжки замкнутых гофр различной конфигурации на специальных формовочных станах, основным инструментом которых являются рабочие валки. Валки для формовки профилей высокой жесткости (ПВЖ) устанавливаются попарно в рабочих клетях, причем верхний валок имеет радиальные проточки (впадины) на своей бочке, разделенные установленными в проточках накладками, предназначенными для формовки плоских участков профилей, а нижний валок соответствующие впадинам по форме и размерам выступы.

Эксплуатация прокатных валков обычно включает их установку (завалку) в клеть, настройку (регулирование), вращение от привода, охлаждение (при необходимости) и вывалку из клети (чаще всего при износе).

Известен способ регулирования валков холодной прокатки, при котором в процессе их работы измеряют величину шероховатости поверхности валков, варьируя величину обжатия (т.е. межвалкового зазора) пропорционально изменению величины шероховатости по определенной зависимости (авт.св. N 969339).

Известен также способ эксплуатации валков для формовки швеллеров, при котором по мере износа верхних рабочих валков стана увеличивают ширину калибров его предчистовой и чистовой клетей на определенную величину (авт.св. N 1202661). Недостатком известных способов эксплуатации прокатных валков является невозможность их применении при производстве профилей высокой жесткости.

Наиболее близким к предлагаемому объекту является способ эксплуатации валков стана для производства ПВЖ [1] Этот способ эксплуатации валков с накладками, размещенными в ручьях бочки валка, заключается в придании валку вращательного движения с периодическими остановками по мере его износа и характеризуется тем, что для продления работы валка изношенную накладку (накладки) заменяют на новую, которую устанавливают на прежнее место. Недостатком описанного способа является повышенный расход материала валков и необходимость новой настройки клети, что увеличивает простои и затраты на производство ПВЖ.

Основная задача, решаемая предлагаемым изобретением снижение затрат при производстве профилей высокой жесткости.

Для решения этой задачи в способе эксплуатации валков с размещенными в ручьях бочки валка накладками, заключающемся в придании валку вращательного движения с периодическими остановками по мере его износа, для осуществления следующего цикла работы накладку продвигают по ручью в направлении вращения валка на угол 1,8-3,5^о.

Сущность способа заключается в том, что работоспособную форму верхнего валка стана, формующего ПВЖ, сохраняют путем передвижения накладки (накладок) в ручье на угол, величина которого определяется количеством накладок в одном ручье (максимальное их число -4), причем перемещение накладки осуществляется только в одном направлении.

Местонахождение накладки в ручье бочки верхнего валка (фиг.1) определяет не только протяженность плоского межгофрового участка на ПВЖ, но и геометрию замкнутых продольных гофр. Исследованиями, проведенными на стане 1-5х300-1650 Магнитогорского меткомбината, было установлено, что "укорочение" накладок (вследствие абразивного износа их переднего конца) приводит как к увеличению колебания длин "периода" гофр (т.е. расстояния между одноименными концами гофр по длине профиля), так и к появлению неисправимого дефекта местного вспучивания в районе переднего конца замкнутых гофр ("пузыря").

Ранее при описанном износе накладок верхний валок вместе с работоспособным нижним валком вываливали из клети (оба валка "подгоняются" при сборке) для установки новых накладок, что приводит к длительным простоям стана.

Возможность передвижения накладок вдоль ручья по ходу вращения верхнего валка с помощью специального механизма, размещенного внутри валка, позволяет за короткий промежуток времени настроить инструмент для дальнейшей работы.

Опытную проверку заявляемого способа производили на формовочном стане 1-5х300-1650 Магнитогорского меткомбината. С этой целью при изготовлении ПВЖ с гофрами различной конфигурации и разных размеров осуществляли изменение местоположения накладок верхнего валка при их износе, фиксируя угловое перемещение накладок (по величине смещения вдоль ручья).

Опыты показали, что величина углового перемещения накладки обратно пропорциональна их количеству в одном ручье. Оптимальные величины углов, при которых геометрия и размеры ПВЖ полностью соответствовали требованиям технических условий, составляли при повторном использовании накладок: для одной накладки в ручье 3,3-3,7^о (средняя величина 3,5^о); для 2-х накладок 2,3-2,7^о (средняя величина 2,5^о); для 3-х накладок 1,9-2,1^о (средняя величина 2,0^о); для 4-х накладок в ручье 1,7-1,9^о (средняя величина 1,8^о).

Таким образом, средняя величина угла перемещения накладок в направлении вращения верхнего валка может определяться из эмпирической зависимости: 3,5/ где n количество накладок в одном ручье бочки валка.

Перемещение накладок в обратном направлении (против направления вращения валка) увеличивало количество дефектных ПВЖ (по "пузырю" и трещинам на заднем конце гофр).

Сравнение длительности простоев и производительности при эксплуатации валков стана 1-5х300-1650 по предлагаемому способу и по известной технологии показало, что использование заявляемого технического решения приводит к двукратному использованию накладок, сокращает простои в 3-4 раза и повышает производительность на 12-15% что соответственно уменьшает трудозатраты на производство профилей высокой жесткости.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость предлагаемого способа для решения поставленной задачи и его преимущества перед объектом-прототипом.

На фиг. 1 схематично показана конструкция верхнего валка для формовки ПВЖ; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

На оси 1 валка насажена бочка 2 длиной L, состоящая из отдельных элементов диаметром D. На бочке в нашем примере выполнены два ручья 3 полукруглого сечения глубиной Н, в каждом из которых размещены через равные промежутки три накладки 4 и 5, которые могут перемещаться вдоль ручья и в направлении вращения валка, показанном стрелкой, на угол 3,5/ 3,5/ 2,0 с помощью специального механизма (на рисунке не показан) в положение, показанное для верхней накладки 5 пунктирами.

При износе передних концов 6 накладок валки останавливают и осуществляют вышеописанное передвижение накладок в ручьях, не вываливая валки из клети, после чего начинают новый цикл работы валков с обеспечением требуемого качества ПВЖ. Рабочая кампания валков при этом продлевается практически в два раза.

Примеры конкретного выполнения.

Валок для формовки ПВЖ с D 600, L 1650 и Н 40 мм содержит по две накладки в каждом ручье бочки (т.е. n 2). Необходимый угол перемещения накладок в направлении вращения валка при его износе: 3,5/ 3,5/ 2,5 Аналогичный валок выполнен с одной накладкой в ручье (n=1): 3,5: 3,5 Валок для формовки ПВЖ, содержащий по 4 накладки в каждом ручье:
3,5/ 1,8
Технико-экономическая эффективность заявляемого способа по сравнению с прототипом заключается в уменьшении трудозатрат за счет повторного использования накладок и сокращения простоев.

Формула изобретения

СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАЛКОВ СТАНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ, включающий размещение в ручьях бочки валка накладок, придание валку вращательного движения с периодами остановок по мере его износа, отличающийся тем, что в период останова для очуществления последующего цикла работы накладку перемещают по ручью в направлении вращения валка на угол 1,8 - 3,5^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2