Предварительно напряженный прокатный валок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ф) М Кп 3 В 21 В 27/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 07.03.82(54) Изо му про довани быть и вержен ному атнооборуетподенсив относится к пров частности к ых станов, и мо но, когда валки нагрузкам и ин ретение зводствпрокат пользов больши з носу,арительно напряженок, в котором гайка выполнена в виде ндра, куда под дав асло, и снабжена ом, обеспечивающимна торец валка и,в результате азор между торцами да вставляются окладки 2. Известен предв ный прокатный вал стяжного стержня корпуса гидроцили лением подается м кольцевым плунжер передачу давления удлинение стержня чего образуется э валка и гайки, ку жесткие мерные прИзвестен предварительно напряженный валок прокатного стана со сквоз" ным отверстием по продольной оси, в котором расположен предварительно нагретый стяжной стержень с упорным буртом на одном конце и резьбой и гайкой на другом 1,Предварительно нагретый стержень удлиняется и на его реэьбовой конец навинчивается гайка до исключения зазора (одежду торцами валка и гайки, За счет последующего охлаждения в валке создаются сжимающие напряжения.Однако при такой конструкции для обеспечения достаточного уровня сжи" мающих напряжений, повышающих усталостную прочность валка, в стяжном стержне будут развиваться значительные растягивающие напряжения, превышающие допустимые. Повышение проч" ности стяжного стержня увеличивает его диаметр, что ослабляет сечение валка, снижая его прочность и долговечность. наиболее близким к изобретению техническим решением является предварительно напря)кенный прокатный валок, содержащий бочку и элементы стяжки 3,В нем вместо сплошного стяжного стержня в центральном от" верстии установлен пучок высоко- прочных стальных проволок, диаметром 2 - 4 мм, малые поперечные сечения которых увеличивают прочность пучка по сравнению с прочностью стержня того же наружного диаметра, что позволяет натяжением проволоки получить значительные напряжения сжатия в теле валка, повышающие срок его службы. При таком расположении стяжного емента из-за разных сечений шейкии бочки валка, когда их отношениедостигает 3 - 4, у рабочейповерхности валка сжимающие напряжения соответственно будут меньше, чем вего шейке, Поэтому в этой конструкции достаточный уровень сжимающихнапряжений в бочке валка, из-заперенапряжения его шеек, не достигается, и его применение являетсяограниченкьщ. Для обеспечения натяжения пучка проволоки в валке на 10выступающие части пучка по обе стороны валка надеваются втулки, в которых закрепляются концы проволок.С одной стороны, между торцом валкаи втулкой устанавливается гидравлическое устройство для подачи маслаи растягивания проволок. После растяжения проволок в образовавшийся зазор между торцом валка и втулкивставляются два распорных полукольца. После сбрасывания давления маслапакет проволок остается растянуться.Как извсстно, при натяжения пакетапроволок яз-за разных длин отдельныепроволоки испытывают разные напряжения приводящие,к перенапряжениюболее коротких проволок и их разрыву,что снижает надежность, прочностьи долговечность конструкции. Указанное обстоятельство является такжесущественкьм недостатком этой конструкции.Целью изобретения является увеличение срока службы валка путем повышения предварительных сжимающихнапряжений и его рабочей ловерхности,Поставленная цель достигаетсятем, что в предварительно напряженном прокатном валке, содержащем бочку и элементы стяжки, последние вы Ополнены по винтовой линии в нидебеличьего колеса р изготовлены изматериала с большим коэффициентомлинейного расширения, чем у материалабочки валка. 45На фиг. 1 представлен описываемый валок, вид в плане; на Фиг. 2то же, вид слева; на Фиг. 3 - развертка поверхности расположениястяжкых элементов.50Валок содержит бочку 1 и стяжныеэлементы 2, которые вставлены в процессе заливки бочки и имеют Формувинтового беличьего колеса. Стяжныеэлементы, благодаря большому сокращению в процессе остывакия после литьявалка или еще после горячей пластической деформации (ковки, винтовойпрокатки), создают сжимающие напряжения в теле валка.Выполнение элементов стяжки в 60виде беличьего колеса позволяет расположить их ближе к рабочей поверхности и исключить напряжения в егошейке. Само беличье колесо состоитиз нескольких стержней, выполненных 65 по винтовой линии. При такой ихориентации в линии действия усилияпрокатки находится сразу несколькостержней, благодаря чему обеспечивается равномерное его распределение по этим стержням, описываемаяконструкция валка эксплуатируется,как все известные валки листопрокат"ных становП р и м е р, В качестве примераприводится конструкция и технологияизготовления валка диаметром 50 мми длиной 750 мм двадцативалковойклети 700,Эаготовкой.для получения валкаслужил круглый слиток диаметром100 мм и длиной 200 мм, куда быливставлены элементы стяжки, выполненные в виде винтового беличьегоколеса. Стяжные стержни выполненыиз стали 20 диаметром 15 мм в количестве б штук, с углом подъемавинтовой линии 15 . Диаметр беличьего колеса бО мм, Металл, выплавленный для слитка индукционной печи,был следующего химсостава, В: С 2;51Сг 5; Мо 0,2; Ч 0,2; Мп 0,4; 81 0,4.КоэФФициент линейного расширениястали 20 в 2 раза больше, чем уматериала валка. Подготовленные таким образом слитки прокатывали натрехвалковом стане винтовой прокаткиМИСиСдо диаметра 50 мм с нагревом до 1060 - 1080 С в течение25 мин в силитовой печи. После прокатки геометрическое подобие слиткасохранилось. Угол подъема винтовойлинии стяжкого стержня был принятравным углу прокатки на винтовыхстанах. Такая ориентация стержнейпозволяет использовать эФфект скру"чивающего действия валков, благодаря которомуслои перемещаются повинтовой линии, что способствует повышению плотности, пластичности ипрочности материала.формула изобретенияПредварительно напряженный про" катный валок, содержащий бочку и элементы стяжки, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы валка путем повышения предварительных сжимающих напряжений.к его рабочей поверхности, элементы стяжки выполнены по винтовой линии в виде беличьего колеса и изготовлены из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем у материала бочки валка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 380378, кл. В 21 В 27/02, 1973.910245 3. Авторское свидетельство СССРР 367915, кл. В 21 В 27/02, 1973каэ 957/6 Тираж 842 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4