Способ сборки предварительно напряженного составного прокатного валка

Способ сборки предварительно напряженного составного прокатного валка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СБОРКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО СОСТАВНОГО ПРОКАТНОГО ВАЛКА, включающий установку полой неприводной и приводной шеек и бандажа на стяжной болт, отличающийся тем, что, с целью увеличения несуш ,ей способности валка, приводную шейку перед установкой на болт разрезают в продольном направлении на две части, устанавливают на стяжной болт, сваривают между собой и с головкой болта.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 21 В 28/02

1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3849449/22-02 (22) 31.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) Б. Ф. Мельников, А. Я. Сапожников, В. С. Губерт и В. М. Шалагин (53) 621.77.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 540687, кл. В 21 В 27/02, 1973.

Патент Англии № 1032678, кл. В 3 М, 1966.

„„Я0„„1266586 (54) (57) СПОСОБ СБОРКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО СОСТАВНОГО ПРОКАТНОГО ВАЛКА, включающий установку полои неприводнои и приводнои шеек и бандажа на стяжной болт, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения несущей способности валка, приводную шейку перед установкой на болт разрезают в продольном направлении на две части, устанавливают на стяжной болт, сваривают между собой и с головкой болта.

1266586

210

45 Допустимое усилие прокатки Р= 527 т. Допустимый момент прокатки

М= P p. f г а= — = 97 тм.

1550 0,17.370

Валок изготавливаемый по и. 2 формулы изобретения, в связи с увеличением диаметра резьбового хвостовика имеет P.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении валков сортовых станов.

Цель изобретения — увеличение несущей способности валка за счет повышения жесткости соединения.

На фиг. 1 изображен валок, имеющий полую неприводную шейку; на фиг. 2 — — валок, полая приводная шейка которого выполнена за одно целое со стяжным болтом; на фиг. 3 — то же, сечение.

На стяжной болт 1 (фиг. 1), головка 2 которого выполнена за одно целое с приводным хвостовиком 3, устанавливается полая приводная шейка 4 без зазора (например в подогретом состоянии), затем приводную шейку 4 сваривают с головкой 2 по стыку 5. Далее надевают бандаж 6, полую неприводную шейку 7 и на неприводной резьбовой хвостовик 8 болта навинчивают фиксирующую гайку 9. Резьбовой хвостовик 8, кроме того, служит для навинчивания гидроцилиндра и нагружения валка.

Стяжной болт 1 с приваренной шейкой

4 эксплуатируется затем как несменяемая деталь валка многократного использования, а бандаж после износа заменяется.

В результате сварки стыка 5 момент прокатки передается валком трением по стыку 10 с большим радиусом, что увеличивает его несущую способность по сравнению с прототипом.

Полая приводная шейка 4 и стяжной болт 1 имеют возможность взаимного осевого перемещения в пределах деформации и ее наличие увеличивает длину контура осевой деформации при нагружении валка по сравнению с аналогом (контур показан на чертежах пунктиром выше осевой линии, часть контура за пределами чертежа валка замыкается нагружающим устройством, не показаны на чертеже) .

Это увеличивает податливость системы при нагружении и снижает разницу между усилием нагружения Р . и оставшимся в валке усилием предварительного напряжения (Рпp.) после снятия усилия Р -.

Контур осевой деформации, по которому замыкается усилие Рпр после снятия Р ., показан на фиг. 1 ниже осевой линии. Изменение податливости системы в процессе предварительного напряжения связано с включением в деформацию элементов 9 и 7, что очевидно из сравнения обоих. контуров деформаций.

При выполнении неприводной шейки за одно целое со стяжным болтом (фиг. 2) на стяжной болт 1 с головкой 2 и хвостовиком 3 устанавливаются две половинки 12 и 13 (фиг. 3), предварительно разрезанной вдоль осевой плоскости полой приводной шейки 4 и свариваются вдоль осевых

5 !

О

l5

2 стыков 11 (фиг. 3). Затем заваривается стык 5, одевается бандаж 6, накручивается фиксирующая гайка и гидронагружающее устройство на резьбовой хвостовик 8. Валок нагружают и стягивают осевым усилием предварительного напряжения. Момент прокатки передается стыком 10, а выполнение неприводной шейки за одно целое с болтом укорачивает контур осевой деформации после снятия усилия (показан ниже осевой линии), что дополнительно снижает разницу между Р-. и Рпр. и способствует повышению несущей способности валка. Кроме того, резьбовой хвостовик 8 имеет значительно больший диаметра, так как ограничен диаметром цельной неприводной шейки и имеет более высокую прочность, что позволяет еще увеличить Р" и несущую способность валка.

Пример. Горизонтальный валок универсальной клети универсального балочного стана

Диаметр бочки, мм 12500

Длина бочки, мм 500

Диаметр шеек, м 30

Радиус трения стыка 5 (г ), мм

Радиус трения стыка 10 (r ) мм 370

Коэффициент трения в стыках (f) 0,17

Вес валка, кг 12000

Расчет величины — — показывает, что ваР рпр лок, изготавливаемый по прототипу, имеет

2000 т Рн " 1 29 Pnp = 1550 T. пр

Допустимое усилие прокатки Р= 1550.2.

0,17= 527 т. Допустимый момент прокатки

M= Р пр. f 1 =! 550 0,17 210

000 1 — 55 ™

Валок, изготовленный по предлагаемому способу, имеет

Рнаг.= 2000 т; p — 1,29, Рпр.= 1550 T

Рпр.

PHàã.

= 3200 т, Р— 1,07; Рпр.= 2960 т.

Допустимое усилие прокатки Р= 2960)(+2)(0,17= 1000 т. Допустимый момент прокатки.

1266586

Составитель И. Фельдблюм

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин

Заказ 5697/б

М вЂ” 2960 0,17.370 186

1000 — 186 тм.

Таким образом, по сравнению с прототипом по моменту несущая способность валка, изготовленного по п. 1, формулы, увеличивается на 76% при одинаковом допустимом усилии прокатки, а изготовленного по п. 2 формулы, íà 239%, при этом допустимое усилие прокатки возрастает на

89%.

Предлагаемый способ целесообразно использовать для валков с короткой бочкой в тяжелонагруженных клетях, например, для горизонтальных валков универсальных балочных клетей с роликовыми и подшипниками жидкостного .трения. Это позволит заменить цельные валки на составные, при этом расход валков снижается более чем вдвое за счет снижения веса сменной части — бандажа и многократного использования остальных деталей.