Прокатный валок

(51) 4 В 21 В 27 02 с: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 44(57) Изобретение относится кат" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 915987, кл. В 21 В 27/02, 1981. ЯО 1431882 А 1 ному производству, в частности листов и полос, и может быть использовано в прокатных цехах, Целью изобретения является улучшение качества проката и снижение неравномерности износа опорных валков. У прокатноговалка, имекщего на поверхности бочкивыступщ и (или) впадины в виде наклонных линий, последние выполненызамкнутыми, например, в виде эллипсов, Для снижения осевых усилий припрокатке линии выступов и,(или) впадин наклонены в разные стороны с чередованием, причем сумма углов наклона больших полуосей эллипсов к центральной оси валка выполнена кратной180 . 1 з.п. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к прокатному производству, в частности листови полос, и может быть использовацов прокатных цехах.Цель изобретения - улучшение качества проката и снижение неравномерности износа опорных валков,На фиг, 1-2 представлен прокат"цый валок с полосой в двух проекцияхс расположением выступов и (нли) впадиг в виде эллипсов, наклоненных водну сторону; на фиг. 3-4 - прокатныгг валок с полосой в двух проекцияхс расположением выступов и (или) впа" 15дии в виде эллипсов, наклоненных вразные стороны,Прокатный валок 1 имеет на поверх-,ности бочки выступы и (или) впадины2 в виде наклоненных под углом ы водну сторону и под угломв противоположную замкнутых линий, напримерэллипсов, После прокатки в валке 1полоса 3 имеет на поверхности выступы и (или) впадины в виде периодических, например сицусоидлльных кривых 4.Выполнение выступов и (или) впадин под углом в виде замкнутых линий,позволяет при прокатке периодически30перемещать линию контакта выступоврабочего валка по поверхности опорноГо валка. Это позволяет снизить нераВномерггость износа опорных валкови, тем самым, повысить качество прокаТываемых полос. 35Периодическое изменение угла наклона линий выступов и (или) впадинпри вращении валка позволяет предотВратить осевое смещение валка и полосы, повысить устойчивость процесса фпрокатки и, как следствие, снизитьнеравномерность.износа опорных валкови улучшить качество проката.При прокатке в валках за счет наклона эллипс.овндных выступов и (или)впадин на поверхности полосы образуются впадины и (или) выступы в видесинусоидальных кривых вдоль проката,то есть преимущественное течение металла в этом случае направлено во 50все стороны, что повышает прорабатываемость и снижает анизотропиюсвойств проката. Кроме того, дробление деформаций в плоскости полосы(по ее длине и ширине) предотвращает 55накопление неравномерности деформаций и, как следствие, повышает устойчивость полос к потере плоской формы,а также предотвращает рост растягивающих напряжений и нарушение сплошности металла.Еще в большей степени валок и прокат будут стабилизированы по оси стана. при выполнении выступов и (или)впадин наклонными в разные стороны,При этом синусоидальные линии рифлений на полосе прокатываются в противофазе. Для устойчивого положениявалка по оси прокатки необходимо,чтобы осевые силы, действующие состороны одного торца, компенсировались действием сил со стороны другоготорца валка. Это условие выполняется,если сумма углов наклона больших по -луосей эллипсов к центральной осивалка кратна 180Если сумма углов наклона большихполуосей эллипсов к центральной осиовалка не кратна 180, суммарное осевое усилие отлично от нуля, т.е.устойчивость валка к осевым силамснижается.Устройство работает следующим образом,Полоса 3 захватывается валком 1 ипрокатывается. При вращении валка 1происходит изменение угла наклоналиний выступов и (или) впадин 2 кповерхности контакта с опорным валком от ь. до 180 - Ы (от 5 до 180). Периодическое изменение угланаклона линий выступов и (или) впадин 2 приводит к периодическому пере,мещению участков контакта выступови (или) впадин 2 валка 1 с опорнымвалком. При этом число циклов контакта валка 1 с опорным валком цаединицу поверхности бочек валков снижается, что повышает общий уровеньстойкости валков, Перемещение участков контакта валка 1 и опорного валка по поверхности опорного валкаснижает неравномерность износа последнего. Отсутствие на бочке валка 1концентраторов напряжений в видерезкого изменения направления угланаклона линий выступов и (или) впадин 2 предотвращает рост контактныхнапряжений, скалывания поверхности,что снижает неравномерность износаопорных валков,При вращении валка 1 на контактес полосой 3 за счет изменения величины и направления угла наклона линийвыступов и (или) впадин 2 проис. ходитпериодическое изменение осс вьг. Уси 143882лий по величине и направлению, что снижает общий уровень усилий, а также предотвращает осевое смещение валка 1 и полосы 3 и, как следствие,5 снижает износ опорных валков и валков 1.Кроме того, при прокатке в предложенном устройстве участки полосы 3, контактирующие с выступами 2 валка 1, 10 прокатываются с большим уровнем деФормации, а участки полосы 3, контактирующие с впадинами 2, - с меньшим уровнем деформации. После прокатки в полосе 3 на участках, прокатанных с большим уровнем деформации, возникают продольные сжимающие остаточные напряжения, на участках, прокатанных с меньшим уровнем деформавозникают продольные, растягивающие остаточные напряжения. При этом участки, прокатанные с разным уровнем деформации, Формируются в виде синусоидальных кривых 4 с периодом равным и О, где Р - диаметр валков, и амплитудой 0 с 8 Ы, или Э сС 8 (180 - 3) .За счет расположения участков с разным уровнем деформации по синусоидальным кривым 4 вдоль полосы 3 происходит дробление остаточных напряжений по ширине и длине проката, а также предотвращается накопление неравномерности деформаций по ширине и длине, что повышает устойчивость полос 3 к потере плоской формы. 35При вращении валка 1 угол наклона линий, образующих выступы и (или) впадины 2, на контакте с полосой 3 периодически изменяется. Это приводит к перйодическому изменению направления преимущественного течения металла по ширине и длине проката, что улучшает прбрабатываемость металла и снижает анизотропию свойств прокатываемых полос 3.В процессе прокатки валков 1, имеющем линии выступов и (или) впадин 2 наклонных в разные стороны, осевые усилия при любом угле поворота валка 1 направляются в разные стороны, что 50 уменьшает общий уровень осевых усилий. При расположении линий выступов и (или) впадин 2 таким образом, чтобы сумма углов наклона больших полуосей эллипсов к центральной оси вал ка 1 была кратна 180 , суммарный вектор осевых сил разного направления будет равен нулю. В результате этого снижаются осевые усилия прокатки и износ валков.П р и м е р 1, В предчистовой клети непрерывного широкополосного стана 1700 установлен прокатный валок 1 диаметром 500 мм, имеющий на поверхности бочки выступы и (или) впадины шириной 15 мм, высотой 0,5 мм в виде наклонных в одну сторону эллипсов, большие оси которых имеют угол ос = 45 с центральной осью валка 1 (фиг.1-2) . В клети прокатана стальная полоса размером 4 " 1500 мм.После прокатки в результате дробления деформаций нарушений плоскостности, сплошности готового проката, смешение валков и полосы, а также неудовлетворительной работы опорных валков не обнаружено.П р и м е р 2. В лабораторной клети кварто установлен прокатный валок 1 диаметром 50 мм длиной 200 мм, имеющий на поверхности бочки выступы и (или) впадины 2 шириной 5,0 мм и высотой 0,05 мм в виде наклонных чередующихся в разные стороны эллипсов, большие оси которых имеют следующиео углы наклона к оси валка 1: К = 45- 135 и т.д, (фиг. 3-4), При этом сумма углов наклона больших полуосей эллипсов к центральной оси выполнена45 х 10+ 135 ф 20 кратной 180 ( 40 180) . В клети прокатана алюминиевая полоса размером 0,5 " 120 мм.После прокатки в результате дробления остаточных напряжений по ширине и длине полосы, нарушений плоскостности, сплошности проката, смещения валков и полосы, а также отпечатков на опорных валках не обнаружено. Предлагаемый валок позволяет устранить недостаточную проработку металла во всех направлениях прокатки за счет преимущественного течения металла в одном направлении; недостаточную проработку центральных участков полосы и повышенную вероятность нарушения сплошности проката по оси эа счет направления растягивающих ,напряжений от центра полосы к ее кромкам; повышенный износ опорных валков в месте контакта границы перехода от участка с одним направле-. нием резьбы к другому; повышенные осевые усилия одного направления,Составитель М.КозинаТехред Л,Олийнык Коррек едактор С,Патрушев оманенко каз 5373/10 6 Т сное Под го комитета СС/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г од, ул. Проектная,5приводящие к смешению валков и поло - . сы относительно оси прокатки, кроме того, снижает неравномерность износа опорных валков, устраняет попе речное смешение валков н полос; уст" раняет скручивание и образование пропеллерности проката. Формула и з о б р е т е н и я 1. Прокатный валок, содержащий .шейки и бочку с наклонными впадинамина поверхности, о т л и ч а ю щ и й 31882 6с я тем, что, с целью улучшения качества проката и снижения неравномерности износа опорных валков, наклонные впадины выполнены эамкнутымцв виде эллипсов,2, Балок по п,1, отличаю -щ и й с я тем, что, с целью сниженияосевых усилий при прокатке, впадинывыполнены наклонными в противоположные стороны с чередованием направления наклона, при этом сумма угловнаклона больших полуосей эллипсов кцентральной оси валка кратна 180