Валковый узел
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям валковых узлов, используемых для горячей прокатки стальных полос с односторонним чечевичным рифлением. Валковый узел содержит пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок с трапециевидным поперечным сечением, а другой имеет гладкую бочку. С целью повышения стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением боковые стороны трапеции сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза. Изобретение обеспечивает улучшение условий работы рабочего валка, поверхность которого ослаблена лунками. 3 ил. , 1 табл.
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям валковых узлов, и может быть использовано для горячей прокатки стальных полос с односторонним чечевичным рифлением.
Анализ отечественных и иностранных стандартов на листы стальные с рифлением (ГОСТ 8568, ASTM A786/A786M и др.) показывает, что основным требованием, предъявляемым к рифлению, является выполнение свойств, препятствующих скольжению. Рисунок рифленого листа производится исключительно каждым производителем и не должен быть идентичным по размеру или внешнему виду рисункам других производителей, хотя допускается их сходство. Рифление поверхности листовой стали производится в процессе горячей прокатки полосы в рабочих валках последней клети непрерывного широкополосного стана. Для этого один из рабочих валков (как правило, верхний) имеет на бочке лунки, формирующие рифление. Другой рабочий валок выполнен с гладкой цилиндрической бочкой. Известен прокатный валок, содержащий шейки и бочку, на которой выполнены многозаходные винтовые ручьи левого и правого направлений, образующие ромбические калибры. Ромбические калибры вытянуты вдоль оси валка и образуют в диаметральных плоскостях тупые углы, которые в 2,9-3,0 раза больше углов ромбических калибров по оси валка [1]. Недостаток такой конструкции валка состоит в том, что его рабочая поверхность бочки ослаблена винтовыми ручьями правого и левого направлений. Это является причиной разрушения поверхности бочки, ухудшения качества рифленого листового проката. Помимо этого, листовой прокат с ромбическим рифлением, образующим на поверхности листа замкнутые контуры, не дает возможности жидкостям (воде, смазочным материалам) свободно стекать с изделий из рифленого листа. В результате ухудшаются его эксплуатационные характеристики. Известна также конструкция прокатного валка, содержащего цилиндрическую бочку, поверхность которой снабжена впадинами, которые выполнены двухконусными с углом конуса при вершине 80-100o и у основания 120-130o, а отношение высот этих конусов равно 1-5 : 1,8 [2]. Валки со впадинами на поверхности бочки имеют низкую стойкость из-за значительных термических и силовых напряжений, возникающих при прокатке. Охлаждающая вода, оставшаяся в лунках на поверхности бочки, оказывается запертой в замкнутом пространстве между валком и горячим металлом, что вызывает паровзрывной эффект, способствующий разрушению бочки валка. Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является валковый узел для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащий пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок с трапециевидным поперечным сечением, а другой имеет гладкую бочку [3]-прототип. Недостатки известной конструкции валкового узла состоят в следующем. Из-за циклических термических и силовых нагрузок, возникающих в процессе горячей прокатки полос, на дне лунок, в местах перехода наклонных боковых стенок в плоское дно происходят зарождение и развитие трещин, что приводит к проявлению выкрошек, разрушению бочки, снижению стойкости валков и качества прокатываемых полос. Из-за неодинаковых условий контактного взаимодействия с полосой рабочего валка с лунками и гладкого рабочего валка, касательные нагрузки в очаге деформации распределены неравномерно: более нагруженным является рабочий валок с лунками. Это способствует ускоренному разрушению его бочки и изгибу полосы на выходе из очага деформации в сторону рабочего валка с гладкой бочкой. Цель изобретения состоит в повышении стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве валкового узла для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащего пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки, а другой имеет гладкую бочку, согласно предложению, наклонные боковые стенки сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза. Известное и предложенное технические решения имеют следующие общие признаки. Оба они являются валковыми узлами для прокатки полос с чечевичным рифлением. Оба содержат пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки. В обоих устройствах второй рабочий валок валкового узла имеет гладкую бочку. Отличия предложенного валкового узла состоят в том, что наклонные боковые стенки трапеции поперечного сечения лунок сопряжены между собой по дуге с кривизной 580-840 м-1, тогда как в известном боковые стороны трапеции соединены прямолинейным основанием. Другое отличие состоит в том, что диаметр бочки рабочего валка с лунками предложенных параметров превышает диаметр бочки второго рабочего валка узла, имеющего гладкую бочку, в 1,005-1,015 раза. Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков, и заключающиеся в повышении стойкости валков и качества прокатываемых полос с рифлением. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенность отличий". На фиг. 1 изображен участок развертки бочки рабочего валка с лунками устройства-прототипа; на фиг. 2 - валковый узел предложенной конструкции; на фиг. 3 - участок развертки бочки верхнего рабочего валка на фиг. 2. Сущность изобретения состоит в следующем. При использовании валкового узла известной конструкции под действием многократно повторяющихся циклических знакопеременных и тепловых нагрузок на участках сопряжения наклонных боковых стенок с плоском дном лунок возникают и развиваются усталостные трещины (фиг. 1). Неодинаковые условия контактного взаимодействия с полосой рабочего валка с лунками и рабочего валка с гладкой бочкой приводят к увеличению касательных напряжений, действующих на бочку валка с лунками, что ускоряет разрушение ее поверхности и вызывает изгиб выходящей из очага деформации полосы в сторону рабочего валка с гладкой бочкой. При выполнении боковых стенок трапеции (в сечении лунки) сопряженными между собой по дуге с кривизной![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
Формула изобретения
Валковый узел для прокатки полос с чечевичным рифлением, содержащий пару рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, поперечное сечение которых имеет наклонные боковые стенки, а другой имеет гладкую бочку, отличающийся тем, что наклонные боковые стенки сопряжены между собой по дуге с кривизной 580 - 840 м-1, при этом диаметр бочки рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005 - 1,015 раза.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4