РОЛИКОВАЯ ПРОВОДКА
ROLLER GUIDE

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям вводных роликовых проводок, и может быть использовано на сортовых и проволочных станах.
Известна вводная роликовая проводка прокатной клети, содержащая корпус, в котором размещены пропуски, роликодержатели с роликами и средствами регулировки их положения в виде конусной гайки. Кроме того, роликовая проводка снабжена гидроцилиндрами, штоки которых взаимодействуют с торцом конусной гайки [1].
Недостаток такой роликовой проводки состоит в том, что она не обеспечивает надежного удержания положения полосы овального сечения перед входом в калибр. Вследствие этого имеет место искажение профиля сортовой полосы, не исключаются ее застревания в стане.
Известна также конструкция вводной роликовой проводки для ввода полосы в клети сортовых и проволочных прокатных станов, содержащая корпус, внутри которого смонтированы роликодержатели рычажного типа, на неподвижных осях которых на подшипниках качения смонтированы неприводные составные направляющие ролики [2].
Такая проводка не обеспечивает надежного удержания полосы овального сечения по оси калибра. Это ухудшает качество полосы сортовой и приводит к ее застреваниям в стане.
Аналогом к предлагаемому изобретению является роликовая проводка для ввода в клеть сортопрокатного стана скругленной полосы, содержащая пару неприводных роликов, расположенных оппозитно и закрепленных в роликодержателях с возможностью изменения межосевого расстояния. На цилиндрических поверхностях роликов выполнены кольцевые врезы U-образной формы. Образующая линия U-образных врезов представляет собой часть дуги окружности [3].
Недостатки проводки такой конструкции состоят в том, что она не обеспечивает надежного удержания положения полосы овального сечения по вертикальной оси калибра. «Сваливание» (поворот относительно горизонтальной оси) полосы перед входом в калибр приводит к искажению формы и ухудшению качества сортовой полосы, ее застреваниям в стане.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества сортовой полосы и исключении ее застреваний в стане.
Для решения поставленной технической задачи в известной конструкции роликовой проводки для ввода в клеть сортопрокатного стана скругленной полосы, содержащей пару неприводных роликов, расположенных оппозитно и закрепленных в роликодержателях с возможностью изменения межосевого расстояния, на цилиндрических поверхностях которых выполнены кольцевые врезы U-образной формы, согласно изобретению каждая из боковых сторон кольцевого вреза выполнена криволинейной с радиусом кривизны, составляющим 0,7-1,1 от толщины полосы, и сопряженной с прямолинейным участком цилиндрической образующей по дуге окружности. Кроме того, радиус сопрягающей дуги окружности составляет 0,3-0,5 от радиуса кривизны боковой стороны кольцевого вреза. Сущность предложенного технического решения пояснена чертежом, где представлена роликовая проводка, вид спереди.
Роликовая проводка состоит из неприводного верхнего ролика 1, установленного с использованием подшипниковых опор на оси 2, закрепленной в верхнем роликодержателе 3, и неприводного нижнего ролика 4, также установленного с использованием подшипниковых опор на оси 5, закрепленной в нижнем роликодержателе 6. Верхний роликодержатель 3 и нижний роликодержатель 6 закреплены в корпусе роликовой проводки (не показан) с возможностью перемещения при вращении установочных винтов, благодаря чему производится изменение межосевого расстояния оппозитно расположенных верхнего ролика 1 и нижнего ролика 4.
На цилиндрических поверхностях верхнего ролика 1 и нижнего ролика 4 выполнены кольцевые врезы U-образной формы. Боковая сторона каждого кольцевого вреза криволинейна с радиусом кривизны R, составляющим 0,7-1,1 от толщины В полосы овального сечения, и сопряжена с прямолинейным участком цилиндрической образующей по дуге окружности с радиусом r. При этом радиус r сопрягающей дуги окружности составляет 0,3-0,5 от радиуса R кривизны боковой стороны кольцевого вреза.
По своему действию на полосу овального сечения роликовая проводка действует подобно кантующим роликам, чем обеспечивается самоустановка полосы строго в заданное положение по оси калибра: в случае отклонения большей оси овала от вертикали со стороны U-образных кольцевых врезов верхнего 1 и нижнего 4 роликов на полосу начинает воздействовать пара противоположно направленных сил, которые возвращают полосу в заданное положение. Причем, если овальная полоса входит в роликовую проводку со значительным наклоном большей оси овала к вертикали, участки сопряжения кольцевых врезов по дугам с радиусом r, воздействуя на боковые поверхности полосы, уменьшают ее первоначальный наклон.
Экспериментально установлено, что если криволинейная боковая сторона кольцевого вреза будет выполнена с радиусом кривизны R>1,1·B, то противонаправленных сил, возникающих на контакте полосы со стенками U-образных врезов на бочках верхнего 1 и нижнего 4 роликов, недостаточно для возвращения длинной оси полосы с овальным сечением в вертикальное положение, что приведет к «сваливанию» полосы в калибре прокатной клети и ухудшению ее качества. Если же R<0,7·B, то полоса овального сечения будет защемлена в U-образных кольцевых проточках верхнего 1 и нижнего 4 роликов, поворот относительно продольной оси и самоустановка положения полосы станет невозможной. Это приведет к «сваливанию» полосы в калибре прокатной клети, застреванию полосы в стане из-за ее отклонения на выходе из клети от оси прокатки.
Также экспериментально установлено, что при r>0,5·R кольцевые врезы U-образной формы верхнего 1 и нижнего 4 роликов не обеспечивают выравнивания полосы при входе в роликовую проводку с отклонением большей оси овала от вертикали. При r<0,3·R не исключается утыкание полосы в участки сопряжения с радиусом r роликов 1 или 4 и застревание полосы в стане.
Устройство работает следующим образом.
Для задачи в калибр полосы толщиной В=56, имеющей сечение в виде плоского овала, используют роликовую проводку с двумя оппозитно расположенными неприводными роликами 1 и 4 с кольцевыми врезами U-образной формы. Каждая из боковых сторон кольцевого вреза выполнена криволинейной с радиусом кривизны R=50 мм, т.е. R=0,893·B. Криволинейные боковые стороны кольцевых врезов сопряжены с прямолинейными участками цилиндрических образующих по дугам окружности с радиусом r=0,4·R=20 мм.
С помощью установочных винтов перемещают друг относительно друга роликодержатели 3 и 6 с закрепленными на них осями 2 и 5 роликов 1 и 4. За счет этого устанавливают межосевое расстояние между верхним 1 и нижним 4 роликами для пропуска полосы овального сечения с большей осью овала, равной 116 мм. Для правильной установки межосевого расстояния используют шаблон.
Роликовую проводку закрепляют на входной стороне 3-й клети стана 150 строго по оси открытого ящичного калибра.
Нагретую стальную заготовку сечением 100×100 мм за два прохода в черновых клетях стана 150 обжимают в полосу толщиной В=56 мм, шириной 116 мм с поперечным сечением в виде плоского овала. После кантовки на 90 градусов кантующими роликами полосу проталкивают между верхним 1 и нижним 4 неприводными роликами, которые вращаются на осях 2 и 5, закрепленных в соответствующих роликодержателях 3 и 6.
При входе переднего конца полосы в зазор между роликами 1 и 4 их периферийные участки с закруглениями по радиусам r, скользя по боковым сторонам полосы, центрируют ее и поворачивают в сторону уменьшения угла отклонения большей оси овального сечения от вертикали (грубая установка). Затем закругленные участки полосы вступают в контакт с криволинейными боковыми сторонами U-образных кольцевых врезов, радиус кривизны которых R=50 мм. При взаимодействии с криволинейными боковыми сторонами кольцевых врезов с проталкиваемой полосой возникает пара противоположно направленных сил, под действием которых происходит доворот полосы в сторону уменьшения угла отклонения большей оси овального сечения от вертикали (точная установка).
После захвата полоса протягивается валками 3-й клети через неприводные ролики 1 и 4, которые вращаются на подшипниковых опорах вокруг своих осей 2 и 5, закрепленных в роликодержателях 3 и 6. Ролики 1 и 4 своими криволинейными сторонами кольцевых врезов устанавливают полосу относительно вертикальной и горизонтальной осей ящичного калибра. В результате полоса заходит в ящичный калибр 3-й клети точно по его оси, благодаря чему исключается «сваливание» полосы при обжатии в калибре, исключается ее застревание в стане.
В таблице приведены варианты выполнения роликовой проводки и показатели их эффективности.
Таблица
№п/п
R:B
r:R
Выход некондиц. проката, %
Застревания полосы в стане
1.
0,635
0,2
8,35
присутств.
2.
0,700
0,2
1,32
отсутств.
3.
0,893
0,4
1,08
отсутств.
4.
1,100
0,5
1,29
отсутств.
5.
1,178
0,6
8,61
присутств.
6.
не регл.
не регл.
10,5
присутств.
Из данных, приведенных в таблице, следует, что при выполнении предложенных соотношений R:B и r:R (варианты №2-4) достигается повышение качества сортовой полосы и исключается застревание полос в стане. При запредельных значениях указанных соотношений (варианты №1 и №5), а также при использовании устройства-прототипа (вариант№6) качество сортовой полосы ухудшается, не исключается застревание полосы в стане.
Технико-экономические преимущества предложенной роликовой проводки состоят в том, что она обеспечивает точную самоустановку скругленной полосы в зазоре между неприводными роликами, точный ее ввод по оси калибра прокатной клети. В результате уменьшается искажение формы полосы, повышается качество полос, исключается застревание в стане.
Применение роликовой проводки предложенной конструкции обеспечит повышение рентабельности производства сортового проката на 2-3%.
Литературные источники
1. Авт.свид. СССР №1378972, МПК В21В 39/16, 1988 г.
2. Авт.свид. СССР №958001, МПК В21В 39/16, В21В 38/00, 1982 г.
3. Патент РФ №2221658, МПК В21В 39/16, В21В 38/00, 2004 г.