×
10.06.2014
216.012.cf49

СОСТАВНОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ВАЛОК

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для повышения рентабельности прокатных станов за счет использования бандажированных валков. Способ заключается в том, что составной предварительно-напряженный валок, содержащий ось с буртом, бандаж, размещенный на оси с гарантированным радиальным зазором и контактирующий торцевой поверхностью с внутренней торцевой поверхностью бурта оси, средства осевого крепления бандажа, включающие втулку-цапфу с буртом, установленную на ось по скользящей посадке и контактирующую торцевой поверхностью бурта втулки-цапфы с торцевой поверхностью бандажа, гайку, навинченную на резьбовой конец оси и контактирующую торцевой поверхностью с торцевой поверхностью втулки-цапфы. Интенсификация сил трения сочлененных контактных торцевых поверхностей бандажа, бурта оси и втулки-цапфы за счет увеличения коэффициента трения путем их намагничивания, упрощение конструкции и технологичности сборки составных валков обеспечивается за счет того, что ось, бандаж и втулка-цапфа изготовлены из ферромагнитного материала, а торцы бурта оси и бурта втулки-цапфы, контактирующие с торцами бандажа, имеют проточки, в которых размещены установленные на оси плоские кольцевые постоянные магниты или электрические катушки возбуждения, при этом катушки возбуждения имеют питающий кабель, проложенный в каналах внутри оси и контактные кольца подвода напряжения, закрепленные на торце оси. 2 ил.
Основные результаты: Составной предварительно-напряженный валок, содержащий ось с буртом, бандаж, размещенный на оси с гарантированным радиальным зазором и контактирующий торцевой поверхностью с внутренней торцевой поверхностью бурта оси, средства осевого крепления бандажа, включающие втулку-цапфу с буртом, установленную на ось по скользящей посадке и контактирующую торцевой поверхностью бурта втулки-цапфы с торцевой поверхностью бандажа, гайку, навинченную на резьбовой конец оси и контактирующую торцевой поверхностью с торцевой поверхностью втулки-цапфы, отличающийся тем, что ось, бандаж и втулка-цапфа изготовлены из ферромагнитного материала, а торцы бурта оси и бурта втулки-цапфы, контактирующие с торцами бандажа, имеют проточки, в которых размещены установленные на оси плоские кольцевые постоянные магниты или электрические катушки возбуждения, при этом катушки возбуждения имеют питающий кабель, проложенный в каналах внутри оси и контактные кольца подвода напряжения, закрепленные на торце оси.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано для повышения рентабельности прокатных станов за счет использования бандажированных валков. Многократное использование стальной оси и сменного изностойкого бандажа в составных валках по сравнению с цельнолитыми значительно снижает расход валкового инструмента на станах.

Известен составной предварительно-напряженный прокатный валок, содержащий ось с буртом, бандаж с коническим отверстием и средства крепления бандажа на оси, включающие втулку, надетую на ось с возможностью осевого перемещения и сопряженную с коническим отверстием бандажа, а также торцевые фиксирующие устройства, взаимодействующие с торцевой поверхностью бандажа [1].

Технологическая нагрузка, действующая на бандаж, уравновешивается за счет взаимодействия бандажа с конической втулкой и торцом бурта оси.

Недостатком составного валка данной конструкции состоит в том, что колебание температурного режима составного валка при работе его на стане горячей прокатки вызывает изменение радиального натяга, что вызывает разрушение чугунного бандажа или его прокручивание на оси в процессе прокатки.

Известен также составной предварительно-напряженный прокатный валок, содержащий ось с буртом, бандаж, одетый на ось с гарантированным радиальным зазором и сопряженный с торцом бурта по поверхности в виде многогранника, а также гайку, навинченную на резьбовую шейку оси и контактирующую торцевой поверхностью с торцевой поверхностью бандажа [2].

Момент прокатки в этой конструкции составного валка передается выступами сопряженных многогранников бурта и бандажа, исключающими прокручивание бандажа относительно бурта.

Основным недостатком такой конструкции является неравномерное распределение усилия между гранями многогранника и концентрация напряжения в отдельных точках бандажа, особенно на линиях пересечения его граней, что приводит к высоким контактным напряжениям и вызывает появление трещин в хрупком материале (чугуне) бандажа и его преждевременное разрушение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является составной предварительно-напряженный валок, содержащий ось с буртом, втулку-цапфу с буртом, надетую на ось по скользящей посадке, бандаж, зажатый между торцами бурта оси и бурта втулки-цапфы гайкой, навинченной на резьбовой конец оси и контактирующей с торцом втулки-цапфы. Торцы бурта оси и бурта втулки-цапфы оснащены остроконечными зубьями, а на торцы бандажа нанесен слой пластичного, но достаточно прочного металла, что исключает прокручивание бандажа и смещение его относительно оси валка [3].

К основным недостатком прототипа можно отнести:

- наличие слоя пластичного, но достаточно прочного металла, т.е. прокладки в зоне контакта торцевых поверхностей бандажа и торцевых поверхностей бурта оси и втулки-цапфы с выступами, не позволяет упруго деформировать в осевом направлении составной валок, следовательно, передача момента прокатки и удержание бандажа в радиальном направлении по оси достигается за счет пластической деформации прокладки зубьями (выступами) на торцевых поверхностях бурта оси и втулки-цапфы.

- Сложность организации наплавки торцевых поверхностей бандажа из чугуна или твердого сплава пластичным материалом, т.е. организации прокладок и нарезки зубьев на торцевых поверхностях бурта оси и втулки-цапфы.

Целью изобретения является:

- Интенсификация сил трения сочлененных контактных торцевых поверхностей бандажа, бурта оси и втулки-цапфы за счет увеличения коэффициента трения путем их намагничивания. Известно, что коэффициент трения намагниченных поверхностей при разных удельных нагрузках в 2-3 раза выше, чем ненамагниченных [4].

- Упрощение конструкции и технологичности сборки составных валков.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого составного предварительно-напряженного валка с постоянным магнитом. На фиг.2 с электромагнитной катушкой возбуждения.

Предлагаемый составной предварительно напряженный прокатный валок содержит:

ось 1 с буртом 2, надетым на ось с зазором, бандаж 3, контактирующий торцевой поверхностью с внутренней торцевой поверхностью бурта 2. Средства осевого крепления бандажа 3, включающие втулку-цапфу 4 с буртом 5, надетую на ось 1 по скользящей посадке, зафиксированную от проворачивания шпонкой 6 и контактирующую торцевой поверхностью бурта 5 с противоположной торцевой поверхностью бандажа 3. Гайку 7, навинченную по резьбе на конец оси 1 и контактирующую торцевой поверхностью с торцевой поверхностью втулки-цапфы 4. Новым является то, что ось 1, бандаж 3, втулка-цапфа 4 выполнены из ферромагнитного материала и между торцевыми поверхностями бандажа 3, бурта 2 оси 1 и бурта 5 втулки-цапфы 4 в проточках 9 установлены плоские кольцевые магниты, одетые на ось 1.

Вторым исполнением конструкции составного-предварительно напряженного валка является то, что в проточках 9 вместо постоянных магнитов 10 вмонтированы электромагнитные катушки возбуждения 11, которые снабжены питающими кабелями, проложенными в каналах 12 выполненных внутри оси 1 и имеющие токоподводящие контактные кольца 13, закрепленные на торце оси 1.

Сборка предложенного составного валка осуществляется следующим образом:

в проточки 9 бурта 2 оси 1 вставляют плоский кольцевой магнит 10. На ось 1 одевают с заданным зазором бандаж 3, упирают его в бурт 2 и плоский торцевой магнит 10, затем на ось 1 по скользящей посадке на шпонку 6 одевают втулку-цапфу 4 с установленным в проточках 9 постоянным магнитом 10 и упирают ее в свободный торец бандажа 3. Всю собранную конструкцию фиксируют гайкой 7, навинчивая ее не резьбовой конец 8.

Постоянные плоские концевые магниты 10 по толщине строго соответствуют глубине проточек 9 бурта 2 оси 1 и бурта 5 втулки-цапфы.

В дальнейшем собранную систему устанавливают на специальный гидравлический стенд и осуществляют растяжение оси 1 за резьбовой конец 8 в зоне упругой деформации. Зазоры, образовавшиеся при растяжении между торцевыми поверхностями бурта 2 оси 1, бандажа 3, бурта 5 втулки-цапфы 4 и гайки 7, исключают принудительным завинчиванием гайки 7 на величину продольной упругой деформации оси 1. После чего растягивающую нагрузку на ось снимают, в результате чего составной валок получил предварительное осевое сжатие его элементов и напряженное состояние на контактных поверхностях бурта 2 оси 1, бандажа 3 и бурта 5 втулки-цапфы 4. Кроме того, эти поверхности намагничиваются постоянным кольцевым магнитом 10, что увеличивает коэффициент трения между ними.

Составной предварительно-напряженный валок с электрическими катушками возбуждения 11 работает следующим образом. Сборка производится по вышеизложенной схеме. Вместо кольцевых плоских магнитов 10 в проточки 9 встроены катушки возбуждения 11, посредством которых при подаче на них напряжения осуществляется регулируемое намагничивание контактных поверхностей бурта 2 оси 1, бандажа 3 и бурта 5 втулки-цапфы 4.

При необходимости замены бандажа 3 (износ и переточка) на гидростенде осуществляют обратную операцию, ось 1 растягивают, а гайку 7 отпускают, после чего разбирают систему составного валка. После замены бандажа операция сборки повторяется.

Применение составных прокатных валков по сравнению с цельнолитыми в несколько раз снижает расход валкового материала, а также значительно снижает трудозатраты на изготовление.

Изобретение позволяет за счет повышения нагрузочной способности расширить масштабы применения составных прокатных валков и повысить рентабельность прокатных станов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1616735, В21В 27/02.

2. Авторское свидетельство СССР №1488046, В21В 27/03.

3. Патент РФ №2308332, В21В 27/00.

4. А.Г.Кузьменко Мелкосортные станы. Состояние, проблемы, перспективы. М, 1996, стр.237.

Составной предварительно-напряженный валок, содержащий ось с буртом, бандаж, размещенный на оси с гарантированным радиальным зазором и контактирующий торцевой поверхностью с внутренней торцевой поверхностью бурта оси, средства осевого крепления бандажа, включающие втулку-цапфу с буртом, установленную на ось по скользящей посадке и контактирующую торцевой поверхностью бурта втулки-цапфы с торцевой поверхностью бандажа, гайку, навинченную на резьбовой конец оси и контактирующую торцевой поверхностью с торцевой поверхностью втулки-цапфы, отличающийся тем, что ось, бандаж и втулка-цапфа изготовлены из ферромагнитного материала, а торцы бурта оси и бурта втулки-цапфы, контактирующие с торцами бандажа, имеют проточки, в которых размещены установленные на оси плоские кольцевые постоянные магниты или электрические катушки возбуждения, при этом катушки возбуждения имеют питающий кабель, проложенный в каналах внутри оси и контактные кольца подвода напряжения, закрепленные на торце оси.
СОСТАВНОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ВАЛОК
СОСТАВНОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ВАЛОК
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-6 из 6.
27.01.2014
№216.012.9aee

Устройство для электромагнитного торможения и поперечной передачи длинномерного термоупрочненного ферромагнитного сортового проката

Устройство предназначено для улучшения качества изделий и повышения производительности при изготовлении длинномерного термоупрочненного ферромагнитного сортового проката на стадии его электромагнитного торможения и поперечной передачи в высокоскоростном непрерывном мелкосортном стане....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505368
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.05.2014
№216.012.c585

Устройство для электромагнитного торможения термоупрочненного ферромагнитного арматурного проката перед холодильником

Устройство предназначено для повышения эффективности электромагнитного торможения термоупрочненного ферромагнитного арматурного проката перед холодильником. Устройство содержит подъемные клапаны, закрепленные на качающихся от привода рычагах, расположенных между роликами приемного рольганга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516324
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.05.2015
№216.013.498f

Триангулированный сильноточный токоподвод

Изобретение относится к области электрометаллургии. Триангулированный сильноточный токоподвод содержит: трансформатор, три электрододержателя с электроконтактными зажимами электродов и медными токонесущими водоохлаждаемыми трубами, закрепленными неразъемно, без электроизоляции, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550338
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4c0d

Рудно - термическая электропечь с горячей подиной и сильноточным токоподводом

Изобретение относится к области электрометаллургии, где применяются электропечи для выплавки высококремнистых, карбидных и тугоплавких материалов. Рудно-термическая электропечь содержит: трансформатор с выводами и вводами низкого напряжения (НН), соединенными токоподводами с электроконтактным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550983
Дата охранного документа: 20.05.2015
29.03.2019
№219.016.f50b

Устройство для принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройству принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Устройство содержит подъемные клапаны, расположенные между роликами приемного рольганга холодильника,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002427438
Дата охранного документа: 27.08.2011
29.06.2019
№219.017.9b00

Индуктивный датчик

Индуктивный датчик предназначен для установки на рольгангах реечных холодильников мелкосортных станов для контроля положения переднего конца движущегося ферромагнитного проката. Технический результат - повышение чувствительности датчика. Датчик содержит ферромагнитный сердечник с двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02206875
Дата охранного документа: 20.06.2003
Показаны записи 1-10 из 12.
27.01.2014
№216.012.9aee

Устройство для электромагнитного торможения и поперечной передачи длинномерного термоупрочненного ферромагнитного сортового проката

Устройство предназначено для улучшения качества изделий и повышения производительности при изготовлении длинномерного термоупрочненного ферромагнитного сортового проката на стадии его электромагнитного торможения и поперечной передачи в высокоскоростном непрерывном мелкосортном стане....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505368
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.05.2014
№216.012.c585

Устройство для электромагнитного торможения термоупрочненного ферромагнитного арматурного проката перед холодильником

Устройство предназначено для повышения эффективности электромагнитного торможения термоупрочненного ферромагнитного арматурного проката перед холодильником. Устройство содержит подъемные клапаны, закрепленные на качающихся от привода рычагах, расположенных между роликами приемного рольганга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516324
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.05.2015
№216.013.498f

Триангулированный сильноточный токоподвод

Изобретение относится к области электрометаллургии. Триангулированный сильноточный токоподвод содержит: трансформатор, три электрододержателя с электроконтактными зажимами электродов и медными токонесущими водоохлаждаемыми трубами, закрепленными неразъемно, без электроизоляции, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550338
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4c0d

Рудно - термическая электропечь с горячей подиной и сильноточным токоподводом

Изобретение относится к области электрометаллургии, где применяются электропечи для выплавки высококремнистых, карбидных и тугоплавких материалов. Рудно-термическая электропечь содержит: трансформатор с выводами и вводами низкого напряжения (НН), соединенными токоподводами с электроконтактным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550983
Дата охранного документа: 20.05.2015
01.03.2019
№219.016.cbc4

Устройство для термоупрочнения и гидротранспортирования проката

Изобретение относится к области термической обработки горячекатаного проката. Для обеспечения однородности свойств упрочненного проката за счет плавного изменения длительности охлаждения упрощения конструкции и увеличения срока службы устройство содержит нагнетающую форсунку, камеру охлаждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313586
Дата охранного документа: 27.12.2007
01.03.2019
№219.016.cbc5

Способ термического упрочнения изделий после горячей прокатки

Изобретение относится к области производства горячекатаного проката, преимущественно арматурной стали, и его термического упрочнения. Для эффективного плавного изменения длительности принудительного охлаждения (температуры самоотпуска), обеспечивающего высокую однородность свойств упрочненного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313585
Дата охранного документа: 27.12.2007
01.03.2019
№219.016.cd28

Составной предварительно напряженный прокатный валок

Изобретение предназначено для экономии валкового материала и сокращения трудозатрат на изготовление прокатных валков на сортовых, листовых и трубных прокатных станах. Составной валок содержит ось с буртом, втулку-цапфу с буртом, одетую на ось по скользящей посадке, бандаж, зажатый между торцами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002308332
Дата охранного документа: 20.10.2007
29.03.2019
№219.016.f4b6

Устройство для термического упрочнения и гидротранспортирования проката

Изобретение относится к области термической обработки горячекатаного проката. Для повышения качества упрочненного проката за счет однородности механических свойств и уменьшения искривления раскатов на холодильнике и сокращения расходов сжатого воздуха устройство содержит нагнетающую форсунку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002419657
Дата охранного документа: 27.05.2011
29.03.2019
№219.016.f50b

Устройство для принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройству принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Устройство содержит подъемные клапаны, расположенные между роликами приемного рольганга холодильника,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002427438
Дата охранного документа: 27.08.2011
29.03.2019
№219.016.f706

Способ принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката

Изобретение относится к способу принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Способ включает интенсификацию нормальных контактных сил и коэффициента трения за счет намагничивания контактных поверхностей трения пары движущейся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437732
Дата охранного документа: 27.12.2011
+ добавить свой РИД