ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК

Полезная модель относится к прокатному производству, а точнее к прокатному оборудованию и может быть использована при изготовлении рабочих валков чистовых клетей прокатных станов. Наиболее близким к заявляемому по технической сути и достигаемому результату является прокатный валок, представленный на сборочном чертеже АА 145-08, рабочей кассеты (клети) станов 150 и 190 фирмы "SKET", 1991 г., Германия. Этот валок состоит из рабочего вала и прокатной шайбы, соединенных между собой по прессовой посадке посредством зажимной гильзы. Зажимная гильза напрессована вместе с прокатной шайбой на конусную шейку рабочего вала. Эвольвентные шлицы, нарезанные на валу и гильзе, обеспечивают дополнительную фиксацию и, в случае проворота шайбы, предохраняют вал от разрушения, так как в этом случае разрушается зажимная гильза. На рабочем валу между шлицами и конусной шейкой вала выполнена кольцевая канавка, служащая для выхода инструмента при нарезке шлицев на зубодолбежном станке горизонтального исполнения. Эта канавка имеет прямоугольную форму. Глубина ее 3-4 миллиметра и ширина 5 миллиметров. Следует отметить, что от качества выполнения шлицев в значительной степени зависит качество соединения поверхностей вал -гильза, гильза - шайба.
Валок сложен в изготовлении и требует специального оборудования для его производства, в особенности, большие технологические затруднения, вызывает изготовление на поверхности вала шлицев, что требует применения зубодолбежного станка горизонтального исполнения.
Задачей настоящего технического решения является повышение технологичности изготовления эвольвентного соединения валка путем изменения геометрической формы канавки на валу, что позволяет сократить станочный парк оборудования.
Поставленная задача достигается за счет того, что в прокатном валке, который содержит вал, на конусной шейке которого вдоль оси, установлена прокатная шайба, гильзу, размещенную между шайбой и валом и соединенную с ним посредством эвольвентных шлицев. При этом в теле вала, между шлицами и конусной шейкой выполнена канавка. Согласно полезной модели канавка, выполненная на валу, имеет ширину, равную 21-24 миллиметра и представляет собой криволинейную поверхность. Поверхность образована двумя фасками: одной, выполненной со стороны шлицев и расположенной под углом 30° к оси вала и другой, выполненной со стороны конуса вала и расположенной под углом 35° к его оси и; соединенных между собой радиусом сопряжения величиной 10-15 миллиметров.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый прокатный валок отличается от известного геометрической формой и размерами канавки, выполненной на валу, что позволяет использовать для нарезки шлицев зубофрезерный станок. Данная канавка расширена за счет уменьшения длины конусной шейки вала, то есть, приспособлена для выхода инструмента, например, червячной фрезы при использовании ее для нарезки шлицев, и не влияет на эксплуатационные характеристики валка, так как измененная длина конусной шейки вала не уменьшает длины сопряжения шайбы с валом.
Размеры и форма канавки выбраны с учетом размеров инструмента, с помощью которого нарезают шлицы. Определяющим размером для ширины канавки является диаметр червячной фрезы. Диаметры червячных фрез нормализованы в зависимости от модуля нарезки зубьев. Минимальная ширина канавки определяется выбором минимального диаметра фрезы для нарезки данного модуля зуба и гарантирует выход инструмента без «зареза» конусной шейки вала. Максимальная ширина канавки зависит от условия обеспечения соизмеримости длин конусной шейки вала и прокатной шайбы. При этом длина конусной шейки должна быть не менее ширины прокатной шайбы. Фаска под углом 30°, переходящая по радиусу сопряжения в фаску 35°, конструктивно заложена с целью исключения концентраторов напряжений в данной части вала. Радиус сопряжения позволяет инструменту плавно огибать поверхность канавки.
Таким образом, можно заключить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна». Кроме того, такие прокатные валки были изготовлены и испытаны на стане Криворожского металлургического комбината, что подтвердило их технологичность, работоспособность и промышленную применимость.
Предлагаемый прокатный валок поясняется чертежом. На фиг.1 представлен общий вид прокатного валка. На фиг.2 показан вал с канавкой.
Прокатный валок содержит вал 1 (см. фиг.1), на конусной шейке 2 которого установлена прокатная шайба 3, вдоль оси 4. Между шайбой 3 и валом 1 размещена гильза 5, соединенная с валом 1 с помощью эвольвентных шлицев 6. На валу 1 между шлицами 6 и конусной шейкой 2 расположена канавка 7. Канавка 7 имеет ширину 8 (см. фиг.2) равную 21-24 миллиметра, и представляет собой криволинейную поверхность, образованную двумя фасками, одной 9, расположенной под углом 30° к оси вала 4, и другой 10 расположенной под углом 35° к оси 4 вала. Фаски 9 и 10 соединены между собой радиусом 11 сопряжения.
Применение прокатного валка предложенной конструкции в значительной степени повышает технологичность изготовления эвольвентного шлицевого соединения и сокращает станочный парк оборудования, при сохранении усилий закрепления прокатной шайбы на валу.