Геометрические параметры и материал валков полосовых станов (часть 1)
Валки листовых (полосовых) выполняют одну основную задачу пластической деформации металла и поэтому их качество определяет не только производительность прокатного стана, но качество поверхности и геометрического профиля полосы (листа).
В многовалковой клети валки, контактирующие с металлом, называются рабочими. Опорные валки воспринимают нагрузку от металла через рабочие валки. Как и при сортовой прокатке рабочие валки имеют бочку, шейки и хвостовики. Соединение рабочих валков с приводом осуществляется с помощью универсальных шпиндельных устройств или шпинделей и зубатых муфт.
Диаметр рабочих валков листовых станов определяются с точки зрения условий захвата (черновые клети) и достаточной износостойкости (предчистовые и чистовые клети) (табл.4.7). Диаметр рабочих валков станов горячей прокатки равен 600-1250 мм, а холодной – 200-600 мм, а длина бочки валков определяется шириной полосы, прочностью и допускаемым прогибом. Диаметр опорных валков обусловлен необходимой их прочностью и допускаемым погибом. Максимальные диаметры рабочих и опорных валков имеет листовой стан с длиной бочки L=5500 мм, на котором рабочие валки DP=1200 мм , а опорные DОП =2400 мм (новые валки).
На станах горячей прокатки опорные валки цельнокованые, а на станах холодной прокатки составные (рис.4.25).
Толщина z бандажа равна z/R=0,35-0,25 (z — толщина бандажа; R — радиус опорного валка). Большее значение z/R соответствует валку с Lδ=1200 мм, а меньшее — Lδ= 500 мм.
Бандаж на ось устанавливают с натягом δ = 0,6-1,55 мм (δ/d = 0,0008-0,00137, где δ — величина натяга; d— диаметр посадочной окружности).
Рабочие валки выполняют цельноковаными, а для небольших станов с внутренней полостью для улучшения охлаждения.
Рис. 4.25 Составной опорный валок стана холодной прокатки полос: 1 – бандаж; 2 – ось; 3 – шейка; 4 – хвостовик.
Валки листовых станов должны удовлетворять следующим основным требованиям:
— все элементы валка должны иметь высокую прочность и минимальный допускаемый изгиб бочки;
— поверхностный рабочий слой бочки валка должен иметь высокие твердость и износостойкость;
— поверхностный слой бочки валка горячей прокатки должен быть термостойким, т.е. обладать противодействием высокой температуре металла и резкому изменению температуры валка во время паузы;
— поверхностный слой бочки валков при холодной прокатке должен выдерживать без разрушения большие контактные давления.
Таблица 4.7. Основные соотношения размеров элементов валков листовых станов
Валки | Бочка | Шейка | Хвостовик | |||
D, мм | L/D | dпр/D | lпр/D | d1/D | l1/D | |
Толстолистовых станов дуо | 800-1250 | 3-4 | 0,7-0,75 | 0,8-1,0 | 0,6-0,7 | 0,6-0,7 |
Опорные валки клетей кварто | 1300-2400 | 1,8-3,5 | 0,55-0,75 | 0,6-0,8 | — | — |
Рабочие валки клетей кварто | 200-1200 | 2,5-4 | 0,6-0,7 | 0,8-1,3 | 0,55-0,6 | 0,5-0,6 |