Способ настройки приводных рабочих валков в четырехвалковой клети прокатного стана

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к настройке приводных рабочих валков в че" тырехвалковой отдельно стоящей или первой в непрерывной группе рабочей клети листового стана горячей прокатки.Цель изобретения " повышение дол" говечности станин и опорных узлов ра бочих валков за.счет снижения динами-. ческих нагрузок, возникающих при захвате полосы.На фиг.1 изображена схема взаимодействия рабочих, опорных вагков и 15 полосы при смещении:плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков в направлении выхода полосы из клети; на фиг.2 - схема взаимодействия рабочих, опорных 20 валков и полосы при смещении плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков в направлении входа полосы в клеть; на фиг.З - осциллограмма перемещений 25 вдоль оси прокатки подушек верхнего рабочего валка со стороны привода (кривая а) и со стороны перевалки (кривая б), крутящего момента на шпинделе верхнего рабочего валка (кри-: вая в), усилия прокатки (кривая г) при прокатке пробной полосы шириной 1600 мм из сталй марки 09 Г 2 в клети В 4 стана 2000 горячей прокатки НЛМК и смещении плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опор 35 ных валков на 1 О мм в сторону выхода полосы из клети; на фиг.4 - осциллограмма перемещений вдоль оси прокатки подушек верхнего рабочего валка со 40 стороны привода (кривая а) и со стороны перевалки (кривая б), крутящего момента на шпинделе верхнего рабочего валка (кривая в), усилия прокатки .(кривая г) при прокатке полосы шириной 45 1600 мм из стали марки 09 Г 2 в клети У 4 стана 2000 горячкой прокатки и смещении плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных .валков на 45 мм в сторону входа полосы в клеть.На фиг.1, 2 показаны рабочие валки 1опорные валки 2, прокатываемая полоса 3. 55Для обоснования способа рассмотрим нагрузки, действующие на рабочие валки и нх опорные узлы при захвате полосы, и сформулируем условие постоянного прижатия подушек рабочих валков к стойкам станины,Перваначально учтем, что при 8 0,4 К я с погрешностью, не превышающей З , можно принятьв 1 п о 1 у а= с К +К.рсова(= 1, (1) где ю - острый угол меду вертикалью и прямой, соединяющей центры рабочего и опорного валков (фиг.1 и 2);КиК - соответственно радиусы рабочего и опорного валков;д - величина смещения плоскос-.ти рабочих валков относительно плоскости опорныхвалков,Поскольку реальные значения о существенно меньше, чем 0,4 К , то спогрешностью менее Зможно использовать зависимость (1).При захвате полосы на рабочий валок действуют в функции от времени(фиг.1 и 2):усилие Р прокатки;момент М яр прокатки;момент М(й) сил упругости на шпинделе рабочего валка;окружные усилия Я(М ) и 0(М(Т,формирующиеся в зоне контакта опорного и рабочего валков соответственноот момента Ми момента М(с).Усилие Я(М ) возникает при действии на рабочий валок момента М, Поддействием Мрабочий валок тормозится, а опорныи валок стремится преодолеть замедление рабочего валка, воэ"действуя на него окружным усилиемЯ(М ), Поэтому горизонтальная проекция 0(М )сов (= Я(М д ) всегда направлена в сторону входа полосы в клеть(фиг.1 и 2). Аналогично, горизонталь".ная проекция Я(М(с) сов с= Я (М(,возникающая при действии на рабочийвалок момента сил упругости М(С) врезультате, разгона рабочим валкомопорного валка, всегда направлена всторону выхода полосы иэ клети (фиг,1.и 2),Под действием усилия Р(С), в результате. смещения на величину д плоскости осей рабочих валков относитель-,но плоскости осей опорных валков взоне контакта рабочего иопорноговалков, возникает усилие Р(С)/сова,1586804 валка к стойкам станины будет реализовываться, если величина смещения д будет равна1пол0 М(с) МЛРрмакс р миншд Эоп1+ (1+ - )шр Э,лить путем замера величины момента сил упругости М(с) н усилия прокатки15Р(с) для любого значения времени с .процесса прокатки и последующего выной партии практически не зависят отвеличины смещения д" плоскости осейрабочих валков относительно плоскости осей опорных валков. Это следуетиз того, что параметры очага деформации, определяющие Р(с) и М, не связаны с величиной смещения о, Следогвательно, независимо от величины О ,величины Р(с) и М будут весьмапрблизки для полос одной партии, Крометого, как это следует из выражений(7) и (8), величины М(с) моментов 35 сил упругости на шпинделе рабочеговалка являются функцией геометричес -ких размеров и материала рабочих иопорных валков, конструктивных параметров линии привода, а также моменМоР(с)(16)4 О висимо от величины о также весьма близки для полос одной партии, 45 Из изложенного следует, что еслидля произвольного смещения с при прокатке пробной полосы определить велиМер М(17) 50 значения будут близкими к величинеуказанных отношений и при прокаткепартии полос, имеющих те же размерыи технологические режимы прокатки55 что и пробная полоса.Следовательно, определив отношения М(с.) М(с) М(Р(с Мас (Р( ) ычн при проИз выражения (12) следует, чтопостоянное прижатие подушек рабочего1 Величинуопределим сле- М 7"я идующим образом,Момент М прокатки на рабочемвалке и усилие Р(с) прокатки при заполнении металлом очага деформациисоставят М яр.= Врср(1 х х)(1 х х)у+ хД; (14) Р(с) ВР (1-х)(15) где В - ширина полосы;Р- среднее удельное давлениеметалла на валки;1 - расстояние вдоль оси прокатхки от начала очага деформации до плоскости осей рабочих валков;х - расстояние вдоль оси прокатки от кромки переднего концаполосы до плоскости осей рабочих валков;р - коэффициент положения равнодействующей давления металлана валки,Из выражений (14) и (15) следует,что Поскольку 0(1, то очевидно,Мп1что (-т -) будет при х = О, те.р(с) мин в конечной стадии захвата и при установившемся процессе прокатки, и составит где 1 - длина дуги захвата;М - крутящий момент на рабочемвалке при установившемся .процессе прокатки, практически равный крутящему моменту на шпинделе рабочего валкаР - усилие при установившемся,процессе прокатки. М(с)Величину (- в -) можно опреде- Р(с) чыкс М(с) числения отношения --Р(с),1586804 10 не полосы на входе в клеть 100 мм и,толщине полосы на выходе из клети65 мм. Величина смещения плоскостиосей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков составляла10 мм в направлении выхода полосы изклети, В процессе прокатки пробнойполосы замеряли крутящий момент нашпинделе верхнего рабочего валка(кривая г). Также замеряли перемещения подушек верхнего рабочего валкавдоль оси прокатки (кривые а и б), 15 Для различных моментов времени с процесса прокатки, отсчитываемых от начала роста усилия прокатки при захвате полосы, определяли величины крутящего момента М(с) на шпинделе рабо чего валка и усилия Р(с) прокатки, а катке пробной полосы и подставив ихв зависимость (13), адекватную заявляемой, получим величину смещения дплоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валковв направлении входа полосы в клеть,обеспечивающего постоянный контактподушек рабочего валка со стойкамистанины,П р и м е р. Проводилось опробование описываемого способа настройкирабочих валков на черновой отдельностоящей нереверсивной рабочей клетиР 4 широкополосового стана 2000 горячей прокатки, имеющий диаметр 0опорного валка 1600 мм, диаметр Ррабочего валка 1200 мм и массу шбочки рабочего валка 17000 кг,Перед прокаткой партии полос одинаковой массы тпрр, равной 36000 кгширины, равной 1600 мм, и материала - сталь марки 09 Г 2, прокатали пробную полосу из указанной партии полос в режимах предполагаемой прокатки, т.е, при скорости прокатки 2,5 м/с, толщиПараметры процесса прокатки пробной полосы / Характеристика Номера ординат на фиг.З 0,055 0,043787 с 2085,6 236116819 20711 2439,7 160022180 22500 М(с), кНмР(с), кнМс)Р(с) ф 1652,715314 8892 0,089 0;107 0,124 0,114 0,110 0,071 Из таблицы следует, что величина+ - -) г р 1 оп 1+ (1 ч После этого сместили плоскость осеи ,рабочих валков относительно плоскости осей опорных валков в направлениивует моменту времени с 1=10 ( -- )М(с) М 1 Р(с) макс Ртакже отношения ( в в ), соответствуМ(с)Р(с) ф ющие ординатам 1-6, пересекающим кривые в и г на фиг.З.Результаты замеров приведены в таблице. 0,064 0,072 0,080 0,700 времени. с 7 0,7 с, т.е. для установившегося процесса прокатки, крутящий . момент М на шпинделе рабочего валка равен 1600 кНм, а усилие Р прокатки равно 22500 кН, Затем опреде.или величину с по зависимости оследующую прокатку указанной; партии полос проводили при смещении с = 45 мм.1Сравнение осциллограмм, приведенных на фиг.З и 4, наглядно показыва1586804 11,ет, что при смещении 4 10 мм всторону выхода полосы из клети в про"цессе захвата возникали, колебания подушек рабочего валка (фиг,.З, кривыеа и б), а при смещении 4= 45 мм в, сторону входа полосы в клеть, т.е,согласно описанному способу, колебания подушек отсутствовали (фиг,4, кривые а и б),При прокатке пробной полосы колебательное движение вдоль осипрокатки подушек верхнего рабочеговалка сопровождалось соударениями подушек со стойками станин.При прокатке партии полос, послеустановки величины смещения д= 45 мм 12плоскости осей рабочих валков относительно плоскости осей опорных валковв направлении входа полосы в клеть,колебательные движения подушек рабочего валка и соударения их со стойками станин отсутствовали, Вся партияполос была прокатана без отказов обо"рудования клети и привода.Использование предложенного способа настройки рабочих валков обеспечивает по сравнению с известными спосо"бами снижение динамических нагрузок,возникающих при захвате полосы, и повышение долговечности станин и опорных узлов рабочих валков,1586804 и ГКНТ СССР Заказ 3ВНИИПИ Г Подписно 83 Тйаж 40 Р сударственного комит 113035, Москвта по изобретениям и открытиям Ж, Раушская наб., д. 4/5