Способ прокатки железнодорожных колес

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1)978991(23) Приоритет -Опубликовано Ос 12.82. Бюллетень Мо 45Дата опубликования описания 07. 12, 82 ИМ, Кп. В 21 Н 1/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(71) Заявитель Институт черной металлургии(54 ) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве желез нодорожных колес.Известен способ прокатки железно дорожных колес иэ отформованных заготовок путем прокатки обода по наружной и боковой его поверхностям .и последующей прокатки обода с диском коренными и нажимными валками по диаметру с постепенным снижением удельного усилия обжатия нажимного валка 11.При отклонении параметров заготовки ( температура нагрева, массы, состава металла и др.) происходит недокат гребня колеса, так как раскатка обода с диском по диаметру при высоком давлении(150-160 кг/см) происходит быстрее, чем выкатка гребня, в результате чего докатку гребня производят за счет увеличения (на 2-3 оборота ) периода "полировки" при пониженном до 55 60 кг/см ) давлении в гидроцилинд 2рах нажимных валков. При этом обжатие обода уменьшается до 0,4-0,8 мм за оборот, что позволяет в некоторых случаях "Покатать" гребень, однако значительно ( на 2-3 с ) увеличивает время прокатки и снижает производительность стана, Кроме того, длительная "полировка" приводит к снижению точности геометрических размеров обода колеса за счет дополнительной раскатки обода с диском подиаметру.Целью изобретения является улучшение качества колес.Для достижения цели при прокаткежелеэнодорохных колес из отформованных заготовок путем прокатки обода по наружной и боковым его поверхностям и последующей прокаткиобода с диском и корренными и нажимными валками по диаметру, с постепенным снижением удельного усилияобжатиянажимйых валков, перед снижением удельного у"илия обжатия нажимных валков постепенно повышаютудельное усилие обжатия коренныхвалков в течение 1,2-1 оборота с55-60 до 80-90 кг/см и удерживают2его в течение 3-4 оборотов колеса, 25 после чего сникают до 55-60 кг/смв течение 4 оборотов.На чертеже показана схема обжатияобода колеса.Боковые поверхности 1,2 обода ЗО и внутреннюю поверхность 3,4 обода, 978991усилием 2000, 5000 и 10000 тс. заготовки из колесной стали весом460-475 кг,Процесс прокатки колеса можно условно разделить на четыре этапа,На первом этапе при давлении рабочей жидкости в гидроцилиндрах нажимного валка и перемещения каретки 60 кг/см прокатывали обод понаружной и боковым поверхностям втечение 2,5-3 оборотов колеса.На втором этапе давление в гидроцилиндре нажимных валков поднималидо 155 кг/см , и обод с диском про 2катывали по диаметру до размера745 мм в течение 7 Оборотов колесаПри этом давление рабочей жидкостив гидроцилиндре перемещения кареткиоставалось равным 60 кг/см, и помере раскатки диаметра жидкость выдавливалась в магистраль, Передокончанием этапа, за 1-1,5 оборотадо начала снижения давления, поршневую полость гидроцилиндра перемещения каретки запирали путем переключения распределителя в нейтральноеположение. При этом давление в поршЯневой полости повышалось до 85 кг/сми поддерживалось при помощи клапана 14 в течение 3-3,5 оборотов. Приэтом повышалась интенсивность выкатки гребня.На третьем этапе давление жидкости в гидроцилиндре нажимных валковпостепенно, в течение 4 оборотовколеса, снижали до 60 кг/см и продолжали прокатку обода с диском подиаметру до размера 798-799 мм с интенсивной выкаткой гребня. 45 55 60 Пример осуществления способа.В колесопрокатный стан задавались предварительно нагретые до 1240- 160 С и отформованные на прессах 65 обрабатывают наклонными валками 5,6.С торца колеса установлен нажимнойвалок 7, обрабатывающий поверхность 8,катания, приводимый в движение посредством гидроцилиндра 9. С противоположной стороны колеса на каретке 10установлен коренной валок 11, Каретка установлена с возможностью перемещения от гидроцилиндра 12, связанного с распределителем 13 и поддерживающим клапаном 14 (например,,предохранительным),Сущность способа заключается втом, что отформованную заготовку задают в колесопрокатный стан и в течение 2,5-3 оборотовпрокатываютобод по поверхности 8 и боковым 1 2 поверхностям при давлении рабочей жидкости в гидроцилиндрах 12 перемещения каретки 10 ) и 9 (нажимного валка 7 ) 55-60 кг/см . Эатем увелийчивают удельное давление нажимных валков, подняв давление в гидроцилиндре 9 до 150-160 кг/см , и про 2 катывают обод с диском по диаметру с постоянным давлением в течение 67 оборотов, после чего удельное давление прокатки постепенно, в течение 3-4 оборотов, снижают путем уменьшения давления в гидроцилиндре 9 до 55-60 кг/см . При этом за 1-0,5 обо 2рота заготовки до начала снижения давления повышает удельное усилие обжатия коренного валка 11 на поверхность 8 катания колеса, для чего увеличивают давление рабочей жидкости в гидроцилиндре 12 до 8090 кг/см и удерживают в течение 34 оборотов заготовки, затем снижают до 55-60 кг/см. При этом происходит перераспределение сил в очаге деФормации. удельное давлениена внутреннюю 3,4 и боковые 1,2 поверхности обода колеса уменьшается,а давление нажимного валка 7 на поверхность 8 катания колеса остается достаточным, чтобы совместно скоренным валком 11 обеспечить надежную выкатку гребня. Одновременно, по мере снижения давления прокатки, происходит "полировка" внутренних 3,4 и боковьв: 1,2 поверхностей обода колеса, что позволяет сократить на 1-2 с время прокатки за счет совмещения операций и получитьоптимальные геометрические размерычернового колеса. Окончательную доводку геометрических размеров проврдят "полировкой", для чего колесо прокатывают в течение 2,5-3 оборотов при давлении рабочей жидкостив гидроцилиндрах 11 и 12, равном55-60 кг/см 1,5 10 15 20 25 30 35 На четвертом этапе переключениемраспределителя 13 соединяли поршневую полость гидроцилиндра перемещения каретки с магистралью и при давлении 60 кг/см производили "полировку" - прокатывали обод с дискомпо диаметру до размера 800 мм с одновременной доводкой остальных геометрических размеров колеса,Экономический эффект от внедрения данного способа (по данным завода им, К. Либкнехта ) составит:1) Ожидаемый годовой объем производства колес на новой линии в1980 г:26,14 х 5825 = 152300 дашт.),где 26,14 - фактическая часовая производительность за1979 г по новой линии,т/час;2) Рост объема производства приувеличении часовой производительности на 2,5:152300 х 1,025-152300=156100-152300=3800.3) Ожидаемый годовой экономический эффект с учетом капиталовложений 20000 руб.978991 Формула изобретения 10 Составитель И. МентяговаТехред М.Коштура Корректор й. Ферейц Редактор Б, Федотов Заказ 9471/14 Тираж 702 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 31),80 х 3800-10,15 х 20000)=117840 руб, где 31,80 - условно-постоянные расходы по цеху по плануна 1980 г;0,15 - коэффициент эффективности капиталовложений. Способ прокатки железнодорожных колес из отформованных заготовок путем прокатки обода по наружной и боковым его поверхностям и последуюшей прокатки обода с диском коренными и нажимными валками по диаметру с постепенным снижением удельного усилия обжатия нажимных валков,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью улучшения качества колес,перед снижением удельного усилия обжатия нажимных валков осуцествляютпостепенное повышение удельного усилия обжатия коренных валков в течение 1,2- оборота с 55-60 до 8090 кг/см и удерживают его в течение 3-4 оборотов колеса, после чегоснижают до 55-60 кг/см 2 в течение4 оборотов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 721201,кл. В 21 Н 1/01,07,07,78