КОМПЛЕКТ ДЕФОРМИРУЮЩИХ ВАЛКОВ КЛЕТИ

Объект - полезная модель Комплект деформирующих валков клети.
Полезная модель относится к области обработки металла давлением и может быть использована при прокатке или волочении изделий различных профилей высокой точности, например, фасонных изделий.
Известен комплект деформирующих валков, образующих трёхвалковый калибр клети, каждый из которых содержит две опорные конусные поверхности и рабочую поверхность, размещённую между ними (см., например: Поляков М.Г., Никифоров Б.А., Гун Г.С. Деформация металла в многовалковых калибрах. М.: Металлургия, 1979, с. 98, рис. 52а ).
Недостатком известного комплекта валков является низкая точность изделий из-за отсутствия возможности регулировать размер калибра, образованного валками.
Наиболее близким аналогом является комплект деформирующих валков клети, образующих трёхвалковый калибр, в котором каждый деформирующий валок содержит контактные конусные поверхности, обращённые большими основаниями к рабочей поверхности, размещённой между ними, двухконусный выступ с одной стороны валка и кольцевую выемку, выполненную по форме упомянутого выступа, с другой стороны валка, причём валки установлены так, что двухконусный выступ одного валка сопряжён с кольцевой выемкой контактирующего с ним другого валка (см.: Поляков М.Г., Никифоров Б.А., Гун Г.С. Деформация металла в многовалковых калибрах. М.: Металлургия, 1979, с. 98 рис. 52 в ).
МПКВ21СЗ/08
требуемой точности профилей и сужающая диапазон их размеров. Связано это с тем, что сопряжения выступов и  в известном комплекте не обеспечивают требуемой степени осевой фиксации валков.
В основу полезной модели положена задача разработать такой комплект деформирующих валков клети, образующих трёхвалковый калибр, который обеспечил бы высокую точность калибра путём обеспечения осевой фиксации валков при одновременном регулировании размеров калибра, что позволит расширить возможности получения в клети точных профилей в широком диапазоне размеров.
Поставленная задача решается тем, что в известном комплекте деформирующих валков клети, образующих трёхвалковый калибр, в котором каждый деформирующий валок содержит контактные конусные поверхности, обращённые большими основаниями к рабочей поверхности, размещённой между ними, двухконусный выступ с одной стороны валка и кольцевую выемку, выполненную по форме упомянутого выступа, с другой стороны валка, причём валки установлены так, что двухконусный выступ одного валка сопряжён с кольцевой выемкой контактирующего с ним другого валка, согласно усовершенствованию, в каждом деформирующем валке отношение расстояния между плоскостью пересечения контактных конусных поверхностей и плоскостью пересечения поверхностей конусов, образующих двухконусный выступ, к разности диаметров окружностей пересечения контактных конусных поверхностей и окружностей пересечения конусов выступа составляет 1,1... 1,6.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема комплекта валков клети, образующих трёхвалковый калибр, на фиг.2 - деформирующий валок из комплекта на фиг.1.
Деформирующие валки 1, 2, 3 (фиг. 1) выполнены идентично друг другу и имеют рабочие поверхности 4 (фиг. 1, 2), образующие калибр клети. При этом в каждом валке 1, 2, 3 рабочая поверхность 4 размещена между контактными конусными поверхностями 5 и 6 (фиг. 2), которые обращены к ней большими основаниями. Образующие конусных поверхностей 5 и 6 в плоскости геометрической оси валка
расположены под углом 120° друг к другу. С одной стороны jccyj/fdoeo формирующего валка выполнен двухконусный вьютуп 7,
образованный поверхностями конусов 8 и 9, а с другой - выполнена кольцевая выемка 10, имеющая форму упомянутого выступа 7. При этом валки 1, 2 и .3 (фиг. 1) в собранном комплекте установлены так, что двухконусный выступ 7 (фиг. 2) каждого из них размещён в соответствующей выемке 10 смежного валка. Кроме того в каждом деформирующем валке 1, 2, 3 отношение расстояния (L) между плоскостью пересечения контактных конусных поверхностей 5 и 6 и плоскостью пересечения поверхностей конусов 8 и 9 к разности диаметров окружностей пересечения контактных конусных поверхностей 5 и б (Do) и окружностей пересечения конусов 8 и 9 (D) выступа 7 составляет величину в пределах 1,1 -1,6, т. е.:
Работает комплект деформирующих валков следующим образом.
При задаче металла в калибр усилия деформации, возникающие в калибре, воздействуют на деформирующие валки 1, 2 и 3 (фиг. 1) клети в радиальном и осевом направлениях. Заявляемое конструктивное выполнение валков 1, 2 и 3 препятствует осевому смещению последних за счёт обеспечения контакта поверхностей 8 и 9 (фиг. 2), двухконусного выступа 7 каждого валка с соответствующей ему кольцевой выемкой 10 смежного валка. А так как осевые
1,1-1,6.
D,-D
усилия приложены к рабочим поверхностям 4 валков 1, 2 и 3, т.е. на расстоянии радиуса валка от его опоры (на чертежах не показано), то возникающий при этом опрокидывающий момент стремится развернуть каждый валок 1, 2 и 3 в плоскости его оси. Этому развороту препятствует контакт валков 1, 2 и 3 друг с другом по контактным конусным поверхностям 5 и 6. Таким образом, контактирование поверхностей 8 и 9 двухконусных выступов 7 с соответствующими им кольцевыми выемками 10, а так---же контактирование конусных контактных поверхностей 5 и 6 при постоянном направлении осевых усилий в процессе работы клети носит устойчивый характер, в результате чего валки 1, 2 и 3 в комплекте занимают определённое фиксированное положение относительно друг друга. При этом между контакными конусными поверхностями 5 и 6 валков комплекта, а следовательно, и между поверхностями 8 и 9 двухконусных выступов 7 остаётся зазор, благодаря которому обеспечивается возможность тонкого регулирования размера калибра в пределах величины этого зазора. Направление осевого усилия, действующего на каждый из валков 1,2 и 3 комплекта в процессе работы клети, определяет направление их осевого смещения относительно друг друга в пределах величины указанного зазора. Кроме того, наличие зазора приводит к некоторому перекосу валков 1, 2 и 3 из-за действия на них опрокидывающего момента, в результате чего,в контакте остаются только поверхность 5 или 6 и 8 или 9 каждого валка. В заявляемой конструкции осевое смещение и перекос валков не оказывают большого влияния на размер и форму калибра из-за малой величины зазора между поверхностями 5 и 6 и поверхностями 8 и 9. Это обеспечивается благодаря заявляемому конструктивному выполнению валков 1, 2 и 3, в каждом из которых отношение расстояния (L) между плоскостью пересечения контактных конусных поверхностей 5 и 6 и плоскостью
пересечения поверхностей конусов 8 и 9 к разности диаметров окружностей пересечения контактных конусных поверхностей 5 и 6 (DO) и окружностей пересечения конусов 8 и 9 (D) выступа 7 составляет величину в пределах 1,1 -1,6.
Такое конструктивное исполнение заявляемого комплекта валков обеспечивает его способность противостоять воздействию осевых усилий - осевому смещению и перекосу, превосходящих допустимую величину, при возможности тонкого регулирования калибра в определённых пределах. Это зависит от величины зазора между поверхностями 5 и 6, 8 и 9 и определяется как размерами поверхностей выступов 7 и кольцевых выемок 10, так и размерами конусных контактных поверхностей 5 и 6. Поскольку суммарная величина этих размеров ограничена шириной валка, т. е. увеличение одного из них приводит к уменьшению другого, максимального предела регулирования при требуемой точности калибра можно достичь только при оптимальном соотношении этих размеров.
Таким образом, выполнение валков комплекта с отношением расстояния (L) между плоскостью пересечения контактных конусных поверхностей и плоскостью пересечения поверхностей конусов, образующих двухконусный выступ, к разности диаметров окружностей пересечения контактных конусных поверхностей (Do) и окружностей пересечения конусов выступов (D), составляющем величину в пределах 1,1... 1,6, обеспечивает надёжную осевую фиксацию валков в требуемом положении при необходимом пределе тонкого регулирования величины калибра. Указанный предел отношений величины L к разности D и DO обеспечивает высокую точность калибра и является оптимальным с этой точки зрения.
Выполнение соотношения L/(Do - D) меньше 1,1 приводит к увеличению размеров выступов 7 за счёт сокращения размеров конусных опорных поверхностей 5 и 6. Это влечёт ухудшение условий
фиксации валков от опрокидывания. При выполнении соотношения L/(DO - D) больше 1,6 увеличивается длина контактных конусных поверхностей 5 и б и уменьшается величина поверхностей выступов 7. Это уменьшает возможности фиксации валков от осевого смешения.
В целом же указанные недостатки приводят к сокращению пределов тонкого регулирования калибра и, как следствие, к снижению точности изделий и диапазона их типоразмеров.
Таким образом, заявляемый оптимальный предел этого соотношения с точки зрения получения максимально высокой точности изделия за счёт возможности тонкого регулирования калибра в широком диапазоне типоразмеров составляет 1,1... 1,6.