Комплект вертикальных валков широкополосного стана горячей прокатки

3 150391 сляб, обжимаемый по концам комплек" том валков, вид в плане; на фиг,5 развертка профиля гребня по дну ручья.В комплекте вертикальных валков широкополосного стана горячей прокатки: глубина кольцевого ручья по окружности бочки валка выполнена переменной с осью центра образующей дна ручья, эксцентричной относительно оси вращения валка. Цель достигается также тем, что величину эксцентриситета оси центра образующей дна ручья относительно оси вращения валка устанавливают из зависимостие=СКгде е- - величина эксцентриситетаоси центра образующей днаручья относительно оси вращения валка, мм;С - коэффициент, пропорциональности (0,05 4 С 4 0,20)1К - радиус дна ручья вертикально-.8го валка, мм. 25Величину расстояния между осью вращения валка и осью бочки вертикальНого валка устанавливают .из зависи;мости: 1е(К/К )ф, причем ось вращения валка, ось центра образующей 0 дна калибра и ось образующей бочки вертикального валка размещены в одной плоскости; 1 - расстояние между осью вращения валка.и осью бочки вертикального валка, мм; е - величина эксцентриситета оси центра образующей дна ручья относительно оси вращения валка, мм; К - радиус бочки вал" ка, мм; К 8 - радиус дна ручья вертикального вйлка, мм; ш - показатель 40 степени (1 ( ш 4 3).Комплект вертикальных валков широкополосного стана горячей прокатки (предпочтительно для профилирования концов слябов). включает пару вертикальных валков, на бочке каждого иэ которых выполнены кольцевые ручьи.Комплект вертикальных валков широкополосного стана горячей прокатки, включает пару вертикальных валков 1 и 2, каждый из которых имеет бочку 3 и шайку 4. На бочке каждого изУвалков с радиусом К выполнены кольцевые ручьи, Глубина Н кольцевых ручьев переменная (от Ы, до И) с профи лем, изменяющимся от АВС 11 до ЕРИН. При этом ось К-К центра образующей . дна ручья ВС (РС) радиусом К расположена эксцентрично на расстоянии е относительно оси вращения валка У-У, Величина данного эксцентриситета е определяется из выражения; е=С К, где е - величина эксцентриситета оси К-К центра образующей дна ручья относительно оси У-У вращения валка, мм; С - коэффициент пропорциональности (0,05С0,20)е Ке- радиус. образующей ВС (РС) дна ручья валка, мм, Кроме того, величина расстояния 1 между осью У-У вращения валка и осью Ь-Ь образующей бочки валка определяется из выражения: 1 = е(К/К 8) , где 1 расстояние между осью У-У вращения валка и осью Ь-Ь образующей бочки валка, мм; е - величина эксцентриситета оси К-К центра образующей дна ручья относительно оси У-У вращения валка, мм; К - радиус образующей бочки валка,мм; К 8 - радиус образующей дна ручья, мм; ш - показатель степени (1 (ш 4 3), Ось вращения вал-. ка У-У, ось центра образующей дна ручья (калибра) К-К, ось образующей бочки вертикального валка Ь-Ь размещены в одной плоскости - по одной оси О-О.Комплект вертикальных валков рабо тает следующим образом. Сляб 5 головным своим концом 6 задают в ручьевой зазор между ком плектом вертикальных валков. Приэтом каждый из комппекта валков 1 и 2 развернут таким образом, что расстояние между ручьями по их дну больше ширины сляба. Это достигается, когда все три оси У-У, К-К и Ь-.Ь в комплекте валков 1 и 2 совмещены и находятся в одной плоскости, опреде" ляемой осью О-О, Когда сляб установят по Фотодатчику на заданное расстояние 1, пару валков начинают разворачивать (нб стрелке Ь или) вокруг осей У-УПри,этом расстояние между вертикальными валками по дну ручья уменьшается, пока не начинают обжатие сляба по ширине и он перемещается в направлении, отмеченнымстрелкой у, Деформацию сляба по ширине начинают плавно, что обеспечивается характером развертки образующейдна ручья (фиг.5), а по мере возвратного перемещения сляба даннаястепень деформации возрастает и такдо тех пор, пока сляб 5 ие выходит из контакта с ручьями вертикальных валков 1 и 2. Затем валки 1 и 2 вы40 5 15039ставляют в положение нулевое, когдавсе три оси У-У, К-К и 1.-1. располагают в одной плоскости у пары валкови 2. Образуют максимальный зазор между валками по дну ручья, исляб задают в данный зазор своим"хвостом" 7. При этом ось комплектавертикальных валков О-О совмещаютс сечением сляба Р-Р, после чего валки начинают вращаться по стрелке Г 10(т.е, в реверсивном режиме по отношению к ".головному" концу сляба, когда их вращение было по стрелке 6),Достигая контакта с ручьем, слябначинают обжимать и он перемещается 15возвратно-поступательно (что наФиг.З отмечено стрелкой) до тогомомента, как выйдет из контакта сручьями комплекта вертикальных валков 1 и 2. В поперечном сечении в 20результате обжатий сляб 5 приобретает форму, показанную на Фиг,4, Послеэтого сляб 5 задают в последующиеклети черновой группы подвергаяобжатию по ширине на всей его длинедо требуемой величины по известнымсхемам в комбинации с "проглаживающими" проходами и обжатиями в горизонтальных валках по толщине,В комплекте вертикальных валков З 11для снижения коэффициента динамичности в момент захвата проката валкамии снижения усилий при профилированииконцов сляба глубина кольцевогоручья по окружности бочки валка выполнена переменной с осью центраобразующей дна ручья, эксцентричнойотносительно оси вращения валка. Величину эксцентриситета оси центраобразующей дна ручья относительнооси вращения валка устанавливаютиз зависимости.е = СК (1)где е - величийа эксцентриситетаоси К-К центра образующей 45дна ручья относительно осиУ-У вращения валка, мм;С - коэффициент пропорциональности (О, 05 4 С 0,20);8.- радиус образующей дна ручья 50вертикального валка, мм.При выводе уравнения (1) исходимиз того, чтобы, с одной стороны,обеспечить требуемую величину обжатия сляба по ширине, а с другой сто" 55роны, чтобы на валке можно разместить подушки с подшипниками, т,е,совмещаются два требования: технологическое и конструктивное3 6Кроме того, величину расстояния между осью вращения валка и осью бочки вертикального валка устанавливают из зависимостиев)(2) где 1 - расстояние между осью У-Увращения валка и осью бочки образующей вертикального валка, мм;е - величина эксцентриситета осицентра образующей дна ручья относительно оси вращения валка, мм;К - радиус бочки. валка, мм;К - радиус дна ручья вертикального валка, мм;ш - показатель степени (1 йю(З).При выводе уравнения (2) руководствовались тем принципом, чтобы величина закрытого ручья была на максимально большей части (1) обжатия и формирования конца сляба. Достига-. ется это параметром эксцентричности, который увеличивается в зависимости от отношения двух радиусов К/К 8 и показателя степени.Ось вращения валка У-У, ось центра образующей дна калибра К и ось бочки вертикального валка Б размещены в одной плоскости. Целесообразность выбора выражений (1) и (2) объясняется тем, что они наиболее точно аппроксимируют экспериментальные данные, полученные при моделировании профилирования формы концов слябов,для снижения динамических нагрузок при захвате слябов валками во время прокатки и снижения усилий профилирования.При этом значение коэффициента С, зависящего от требуемой величины обжатия слябов находится в пределах О, 05СО, 20. Минимальное значение С = 005 соответствует малым обжатиям слябов по ширине при проФилировании, обеспечивающим требуемую форму концевого участка сляба и величину профилирования по параметрам а и 1 , Мак 1 симальное значение С=020 соответствует большим обжатиям слябов по ширине при проФилировании концов слябов. Изменение значения коэффициента С в указанных пределах обеспечивает наиболее оптимальные формы и размеры профилированных участков слябов, снижающие коэффициент динамичности в момент захвата проката валками и усилия при самом профилировании. ПриС( 0,05 во время профилирования слябов в предлагаемом устройстве невозможно получить требуемые. размеры профилированных участков, а приС ) 0,20 ухудшаются прочностные свойства вертикального валка, что может привести к ускоренному выходу его иэ строя.Значение коэффициента ш в выраже нии (2) находится в пределах 14 ш 43. Минимальное значение вплоть дош=1 принимается при профилировании сравнительно узких слябов и соответствует минимально возможной глу бине ручья, когда выступы с Формой "собачья кость" перемещаются, к центру раската при его профилировании и имеют небольшую высоту, что снижает динамические нагрузки при по следующей прокатке в горизонтальных клетях Максимальное значение вплоть до ш=3 принимается при профилировании широких слябов и соответствует максимальной глубине ручья, предот вращающей изгиб сляба при профилировании:и уменьшающей высоту выступа с Формой типа "собачья кость". При л ( 1 в процессе профилирования на концах сляба образуются значительные 30 утолщения в виде "собачья. кость" и происходит изгиб слябов, что повышает динамические нагрузки при захвате слябов при последующей прокатке и, как следствие, снижает производитель ность, Увеличение ш ) 3 приводит к значительному росту габаритов валка и к снижению его стойкости.При практическом использовании комплекта характер изменения заэо ра между, вертикальными валками при их вращении обеспечивает различную форму профилируемого участка сляба (вогнутого, прямую, выпуклую), Для получения требуемой Формы профилируе мого участка деформации концевой части сляба соуществляется при определенном начальном угле р поворота вертикальных валков. Так, например, для получения на переднем 50 конце сляба профилированного участкаопрямолинейной формы р.= 60 , само профилирование должно быть выполнено за поворот. вертикальных валков на угол до 60 включительно, для получения вогнутой формы профилируемого участка (р 120, а выпуклой -О. Выбирая уголи угол поворота вертикальных валков, можно получить сочетание указанных форм профилируемого участка.. В таблице приведены результаты опробования известных и предлагаемых комплектов вертикальных валков на свинцовых моделях (размер 17 х 100 х х 150 мм).П р и м е р. Выбор оптимальных границ коэффициента С и показателя степени ш был подтвержден по результатам статистической обработки спланированного эксперимента типа 2 величин С и ш, реализованных на лабораторной модели с масштабом уменьшения 1:15 при использовании свинцовых образцов (таблица). Как следует из сопоставительного анализа данных, полученных при использовании предлагаемого комплекта и известного, во всем диапазоне граничных значений параметров 0,05 С 4 0,20 и 14.ш 4 3 обеспечиваются меньшие величины усилий при захвате проката, т.е. снижается динамика и усилия при прокатке так, что максимальное снижение динамики составляет 747.,а в период установившегося процесса 123. Данное преимущество предлагаемого комплекта соответствует оптимальным средним значениям параметров С и ш. Снижение динамики можно расценивать как исключение такого Фактора как проскальзывание валка относительно сляба, что снижает, производитель-. ность на стане в черновой группе клетей до 3%. Снижение усилий прокат-. ки на 123 можно рассматривать в виде фактора, способствующего повы- шению работоспособности и стойкости валкового узла. Откуда коэффициент работоспособности подшипника определяется по выражениюК =(Р е 0,6 А) 2,5(п Ь) ф , (3) где Р, А - радиальное и осевое усилия, действующие на подшипникии - число- оборотов подшипника в минуту, мин -;Ь - долговечность подшипника, ч.Для двух условий прокатки, исходя из того, что К .и и постоянны для одного и того же валка или подшипника, можно записать на основании (3) отношениел а т)( 1)Р +О 6 А . Ь юь150393 10 Комплект ЛВмм Рм Ькгс кгс,ммвалков Известный 0 16,0 1932 182 100,0 Предлагаемый1 6 эО 100 эО 1 ОэО 0 805 1612 1,44 0,05 1 Ов 20 1 0,10 3 0,10 2 20,0 20 100,0 110,0 16,0 780 1607 1,4 1 ОэО 35 100 еО 11 Ов 0 1 бэО 550 61 1 е 4 00 135 1 ООвО 115 эО 16 эО 490 162 1 э 4 где индексами 1 и 2 обозначены дваусловия прокатки, например с использованием известного и предлагаемогокомплектов, Если учесть, что для одного валка осевое и радиальное усилия взаимосвязаны выражением а == Р/А, тогда выражение (4) можнопреобразовать к следующему виду Ь = ЬФ = (РРл) (5) где Ь - относительный показательувеличения работоспособности(стойкости) валкового узла напараметру максимальных усилийдля двух сравниваемых комплек 5тов валков.Как следует из полученных по формуле (5) данных (таблица), стойкость предлагаемого комплекта вьппе известного в 1,50 раза. Данный фактор можго но рассматривать как уменьшение времени ремонтных работ, что в .целом повышает производительность предлагаемого устройства. Формула изобретения 1.Комплект вертикальных валков широкополосного, стана горячей прокатки, бочки которых выполнены с кольцевыми ручьями, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения производительности стана и стойкости валков путем снижения коэффициента динамичности в момент захвата проката 35 .и снижения усилий при обжатии концов С ш е, мм 1,мм К сляоовглубина кольцевого ручьябочек валков выполнена переменной сцентром окружности образующей днокалибра, расположенным эксцентричноотносительно оси вращения валка иопределяемым из зависимостие = С Кгде е - величина эксцентриситета между центром окружности, образующим дно калибра, и осьювращения валка;С - коэффициент пропорциональности (0,05 4 С(0,20);К - радиус окружности, образующей дно калибра,2. Комплект по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что образующая бочкивалка выполнена с центром окружности,расположенным с эксцентриситетом относительно оси вращения валка, определяемым из зависимости1 = е ( в )К.К фгде 1 - расстояние между осью вращения валка и центром окружности, образующей бочку валка;К - радиус бочки валкаш - показатель степени (1 ш 43),причем центры окружностей, образующих дно калибра и бочки валка, й осьвращения валка расположены в однойплоскости, при этом центры окружностей, образующих дно калибра и бочкивалка смещены относительно оси вращения в одну сторону.ираж 459 Подписное о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 35, Раушская наб., д, 45 нат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10