Способ прокатки изделий типа колес

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а) 4 В 21 Н 1/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 721201, кл. В 21 Н 1/04, 07,07.78.(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ТИПАКОЛЕС(57) Изобретение о.носится к обработке металлов давлением, в частностик прокатке железнодорожных колес,Цель - увеличение производительностиколесопрокатного стана, повышениеточности изделий, Раскатку заготовкив колесопрокатном стане осуществляютв четыре стадии путем создания разности усилий Р -Р, где Р, - усилие,действующее на заготовку со сторонысалазок нажимных валков. Р - усилие,действующее на заготовку со стороныкаретки коренных валков. На первойи второй стадиях раскатки разностьусилий Р -Р возрастает, на третьейи четвертой снижается. Первую стадиюзаканчивают при значении диаметравнутренней поверхности обода, равном 1Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатке железнодорожных колес.Целью изобретения является увеличение производительности колесопрокатного стана, а также повьппение точности изделий.,ЯО 1456273 А 1 П = Пняч+ (05065) (П Пнач ) эгде 0 - диаметр внутренней поверхности обода задаваемой в стан заготовки; П - диаметр внутренней поверхности обода раскатываемой заготовки,при котором достигается максимальнаяразность усилий Р 1 -Р,и цилиндрсалазок отключается от магистрали высокого давления. Вторую стадию раскатки заканчивают при значении диаметра внутренней поверхности обода,равном П = П- 2 Ы,: 1, 8,где П- диаметр внутренней поверхности обода раскатанного колеса вгорячем состоянии; о, - величина гидропружины в цилиндре салазок нажимных валков; 1 - ход салазок за одиноборот прокатываемой заготовки; 3 -средняя величина обжатия внутреннейповерхности обода за один оборот. Навторой и третьей стадиях усилие Рподдерживают постоянным и меньшимусилия Р на первой стадии. Четвертукстадию раскатки осуществляют приснижающейся разности усилий Р, -Р .Слив масла из цилиндра салазок производят через дроссель. Это позволяетосуществить полировку обода приснижающейся разности Р, -Р . 1 ил. 2На чертеже показана схема действующих усилий на заготовку в процессе раскатки при выполнении способа.Способ осуществляется следующим образом.Предварительно отформованную заготовку помещают в колесопрокатный3145627 стан и производят прокатку заготовки путем обжатия обода по наружной и боковым поверхностям и раскатку,Раскатку выполняют в четыре стадии5 при изменяющейся разности усилий Р -Р, где Р, - усилие, действующее на заготовку со стороны салазок нажимных валков, Р - усилие, действующее на заготовку со стороны каретки коренных валков.На первой стадии (участок Р-П) разность Р, -Р возрастает, так как Р, увеличивается, а Р сначала остается постоянной, а затем через 1-1,5 оборота также начинает увеличиваться, но с меньшей интенсивностью, чем Р, . Схему нагружения на первой стадии осуществляют на колесопрокатных станах, например, путем закрытия клапана гидроцилиндра каретки коренных валков. Масло в гидроцилиндре коренных валков начинает сжиматься лишь после выборки всех зазоров под воздействием увеличившегося диаметра раскатываемой заготовки. Вторую стадию раскатки, во время которой разность усилий Р -Р возрастает, начинают при( фдостижении диаметра внутренней поверхности обода, равным где Р - диаметр внутренней поверхвнности обода раскатанногоколеса в горячем состоянии,Ы - величина гидропружины в цилиндре салазок нажимных валков,1 - ход салазок за один оборотспрокатываемой заготовки,- средняя величина обжатиявнутренней поверхности обода за один оборот.Этот этап характеризуется снижающейся разностью усилий Р, -РНа колесопрокатном стане по достижении расчетного диаметра Р закрывают впускной клапан масла высокого давления в золотниковом распределителе салазок нажимных валков и верхнего наклонного вала. Этот этап раскатки обода осуществляют за счет гидропружины в цилиндре салазок при снижающейся разности усилий Р, -Р .П р и м е р. При изготовлении цельнокатаных железнодорожных колес диаметром 950 мм используется исходная заготовка массой 470 кг. После ее осадки и разгонки и последующей формовки осуществляют прокатку колеса, С этой целью отформованную заготовку помещают в рабочее пространство колесопрокатного стана и подводят к коренным валкам, каретка которых установлена на упорах. Затем к заготовке подводят нажимные валки, которыми прижимают ее к коренным валкам. После опускания на обод наклонных валков прокатывают наружную поверхность обода с образованйем гребня и его боковые поверхности до требуемой ширины, фиксируя ее при посадке фиксаторной гайки на опорную поверхность. Необходимые для этого усилия на рабочих валках обеспечиваются путем.включения всех гндроцилиндров стана в сеть масла низкого давления (5,5-6 Мпа). Лля раскатки обода гидро цилиндры верхнего наклонного валка и салазок переключают на рабочую жидкость высокого давления (14-16 МПа) .Усилиев цилиндре салазок постепенно возрастает, увеличивая обжатия внутренней поверхности обода (кривая 1).Через 1-1,5 оборота после подхода к коренгде 0,35 ления. П+ (0,50,65) (О -Э ) (1) диаметр внутренней поверхности обода, задаваемой встан заготовки,диаметр внутренней поверхности обода раскатываемойзаготовки, при которомдостигается максимальнаяразность усилий Р,-Р 1 и цилиндр салазок отключаетсяот магистрали высокого давНа колесопрокатном стане вторую 45 стадию можно осуществить, открывая клапан гидроцилиндра каретки коренных.валков и соединяя гидроцилиндр. с магистралью рабочей жидкости давлением 6 МПа. При этом устраняется 50 влияние гидропружины и усилие Р уменьшается и стабилизируется, а воз-. растающее усилие Р на нажимных валках обеспечивает при росте разности.,55 Р -Р максимально-возможные обжатия1раскатываемого обода и высокопроизводительную работу стана. Третью стадию раскатки осуществляют при до 3лстижении диаметра внутренней поверхности обода, равным14562 73 6салазок и открывают сливные клапаны.Слив масла из цилиндра салазок производят через дроссель, что позволяетосуществлять полировку обода приснижающейся разности усилий Р, -Р . Формула изобретения Способ прокатки иэделий типа колес из отформованных заготовок путем обжатия обода по наружной и боковым поверхностям и раскатки обода с диском по диаметру прй изменяющихся усилиях обжатия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности колесопрокатного стана- и улучшения качества изделий за счет повышения их точности, раскатку обода и диска осуществляют в четыре стадии путем создания разности усилий Р, -Р, возрастающей на первой и второй стадиях и снижающейся на третьей и четвертой стадиях, где Р, усилие, действующее на заготовку со стороны салазок нажимных валков, Р - усилие, действующее на заготовку со стороны каретки коренных валков,причем первую стадию заканчивают при достижении диаметра внутренней поверхности ободаП, = 0 до (0,5-0 у 65) (П-Рцдц) у где Р- начальный диаметр внутренней поверхности обода заготовкиР - диаметр внутренней поверхности обода заготовки,прикотором достигается максимальная разность усилий Р, -Р , вторую стадиюзаканчивают при достижении максимальной. разностиусилий Р, -Р при значениидиаметра внутренней поверхности обода 0 = П - 2 - 80.сьн 1 сР фсгде 0- диаметр внутренней поверхности обода раскатанногоколеса в горячем состоянии,- величина гидравлическойпружины в цилиндре салазок;1 - ход салазок за один оборотпрокатываемой заготовки;,ным валкам заготовки увеличенного диаметра и выборки всех зазоров начинает возрастать и усилие на корен-. ных валках Р . Это происходит за счет сжатия масла в цилиндре каретки, в который доступ масла был перекрыт при фиксировании положения коренных валков при подготовке стана к прокатке. Дальнейшую раскатку обода сле О дует вести по определенным для управления станом промежуточным диаметрам внутренней поверхности обода по формулам (1) и (2), Принимая Р= 815 мм (в горячем состоянии) определенную экспериментально величину гидропружины о = 10 мм, 1.= Змм и 3, = 7,5 мм,. получим 0 = 76.5 мм.Полученный расчетный промежуточный диаметр 0 позволяет определить и второй расчетный промежуточный диаметр по формуле (1), который равен при Рцц = 670 мм 0 = 727 мм.Получив расчетным путем ориентиры для управления станом работу ведут 25 следующим образом. По достижении диаметра раскатываемой внутренней поверхности обода 727 мм открывают клапаны золотникового распределителя, соединяющего гидроцилиндр каретки с магистралью масла низкого давления, Усилие в цилиндре падает до уровня, определяемого давлением масла в подводящей магистрали. В соответствии с законом равновесия всех сил,35действующих на заготовку, снижается и усилие в цилиндре салазок. В дальнейшем усилие Р, вновь возрастает, а усилие Р остается постоянным.Возрастает и разность Р, -Р что обеспечивает увеличение обжатий. По достижении промежуточного диаметра 765 мм закрывают доступ масла высокого давления в цилиндры салазок и верхнего наклонного вала. Раскатка обода про должается при снижающемся усилии Р а следовательно, и разности Р, -Рс за счет гидропружины в цилиндре салазок. Это приведет к соответствующему уменьшению обжатия обода наклонными валками. Когда снижающееся давление в цилиндре салазок достигнет уровня 5,5-6 МПа, откроется обратный клапан и цилиндр салазок соединится с магистралью низкого давления, что соответствует концу этапа раскатки обода заготовки. Затем последовательно закрывают доступ рабочей жидкости в цилиндры каретки Й7 1456273 88, - средняя величина обжатия а на второй и третьей стадиях усилиевнутренней поверхности обо- Р поддерживают постоянным и равнымйда заготовки за один оборот начальному усилию Р на первой стадии.раскатываемой заготовки,5 НОЧ А 7 г Доонетры Внужреннец добернаст арокатыбаеиай эогагпаВкю, ми ставитель М.АнтошхРед А.Кравчук Самборская Коррек едактор Л.Гратил Заказ 7512/13 Тираж 573ВН 1 ШПИ Государственного комитета по и113035, Москва, ЖПодписное ткрытиям при ГКНТ ССС д, 4/5 обретениямРаушская на 1 роизводственно-полиграФическое предприятие, г. ужгород, уп, Проектная, 4