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DE2905179A1 - Kontinuierliches walzwerk - Google Patents

Kontinuierliches walzwerk

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DE2905179A1
DE2905179A1 DE19792905179 DE2905179A DE2905179A1 DE 2905179 A1 DE2905179 A1 DE 2905179A1 DE 19792905179 DE19792905179 DE 19792905179 DE 2905179 A DE2905179 A DE 2905179A DE 2905179 A1 DE2905179 A1 DE 2905179A1
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Germany
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rolling mill
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chock
continuous rolling
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Vladimir Sergeevitsch Sysoev
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Description

Chelyabinsky Politekhniehesky Institut imeni Leninskogo
Komsomola
KOOTIOTMiIJCHES WALZWERK
Die vorliegende lärfindung bezieht sich auf Walzwerke, genauer auf kontinuierliche Walzwerke·
Am zweckmäßigsten, wird das kontinuierliche Walzwerk, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, zur Herstellung von Stäben und Drähten aus Ii B-Met allen und -legierungen sowie aus schwer verformbaren wenig plastischen Metallen und Legierungen auf der Basis von Wolfram, Molybdän, Nickel, K.tan, Kupfer u. a. verwendet* Die Erzeugnisse aus diesen Metallen und Legierungen finden gegenwärtig eine immer breitere Anwendung. Jedoch ist ihre Herstellung in der Industrie arbeitsaufwendig und mit hohen Verlusten an kostspieligen Mangelmetallen und -legierungen verbunden· Beim Warmwalzen dieser Metalle erfolgt ihre intensive Oxydation und Sättigung der Oberflächenschichten mit Gasen, was die Plastizität des Metalls erniedrigt, zur Bildung von Bissen und !Reduzierung des Ausstoßes an brauchbarem Produkt führt· Daher sind diese Metalle und Legierungen
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zweckmäßigerweise auf kontinuierlichen Walzwerken mit Mehrwalzen kalibern zu walzen, in denen ein günstiger Spannungszustand der Verformung erzeugt wird, wobei das Walzwerk eine relativ geringe Länge haben soll«
Bekannt sind kontinuierliche Walzwerke, die eine Reihe von aufeinanderfolgend liegenden Vierwalzenkalibern besitzen. Die die Kaliber bildenden Arbeitswalzen sind auf Achsen angebracht, die aufeinanderfolgend angeordnet und mit ihren Baden in gemeinsamen Einbaustücken befestigt sind, welche ihrerseits in Ständern befestigt sind (siehe beispielsweise das Patent Nr. 356O974 ausgegeben in den USA)·
In diesen Walzwerken sind die .Kaliber eines nach dem anderen
Walzenöffnungen auf solche Weise angeordnet, daß die ν in ein und
denselben Ebenen liegen, was zur ungleichmäßigen Verformung des Metalls im Profilquerschnitt führt. Hierbei fließt das Metall während des.Walzvorgan^s in die üErennf lachen der Kaliber ein,
a
wodurch Walzgrt am fertigen Profil entsteht, der dann beseitigt werden muß, was den Ausstoß an brauchbaren Produkt vermindert ui den technologischen Prozeß kompliziert macht.
Außerdem sind kontinuierliche Formeisenwalzwerke bekannt, in denen die Kaliber relativ zueinander zur Veränderung der Verformungsrichtung des gewalzten Profils in jedem nachfolgenden Kaliber versetzt (gedreht) . sind. In diesen Walzwerken ist jede Arbeitswalze in einem einzelnen Einbaustück untergebracht (siehe beispielsweise den Prospekt der Firma Kocks "Kalt
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walzmaschinen mit angetriebenen Dreiwalzenkalibern1·)· Diese Walzwerke besitzen einen relativ komplizierten Aufbau, was ihre "Bedienung und Betrieb erschwert«
Daraus ergab sich das Problem, ein kontinuierliches Walzwerk •zu schaffen, das relativ geringe Abmessungen und einen in Bedienung und Betrieb einfachen Aufbau besitzt, der eine verbesserte Qualität der hergestellten Erzeugnisse und eine !Reduzierung der Verluste an kostspieligem Metall gewährleistet.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein solches "kontinuierliches Walzwerk zu schaffen, in dem Einbaustücke und in ihnen befestigte Achsen eine solche konstruktive Ausführung hätten, die es erlauben würde, bei relativ geringen Abmessungen des kontinuierlichen Walzwerkes die Kaliber relativ zueinander zur Veränderung der Verformungsrichtung des gewalzten Profils in jedem nachfolgenden Kaliber zu versetzen, (drehen).
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem kontinuierlichen Walzwerk, das eine Reihe von aufeinanderfolgend liegenden Kalibern besitzt, die durch Arbeitswalzen gebildet werden, die auf Achsen angebracht sind, die in gemeinsamen in Ständern montierten Einbaustücken aufeinanderfolgend befestigt sind, erfindungsgemäß die Zahl der Einbaustücke im Walzwerk der Zahl der Arbeitswalzen im Kaliber gleich ist und jedes der Einbaustücke zwei unter einem Winkel zusammenlaufende Seitenflächen besitzt, während die Achsen, die die Arbeitswalzen tragen, an jeder dieser Seitenflächen fliegend befestigt sind, wobei die Achsen, die an der einen Seitenfläche befestigt sind, relativ zu den Achsen, die an der anderen Seitenfläche befestigt sind, derart versetzt
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sind, daß die Nachbarkaliber in einem minimal zulässigen Abstand voneinander liegen, während der Winke}, zwischen den Sei-
Ve rsetzungswinkel
tenflachen jedes Einbaustücks dem ^ der Nachbarkaliber gleich ist.
Zweckmäßigerweise ist in einem Walzwerk mit Tierwalzenkalibern der Winkel zwischen den Seitenflächen jedes Einbaustücks 45° gleich·
Ferner ist zweckmäßigerweise in einem Walzwerk mit Drei-» walzenkalibern der Winkel zwischen den Seitenflächen jedes Einbaustücks 60° gleich.
Schließlich ist zweckmäßigerweise in einem Walzwerk mit Zweiwalzenkalibern der Winkel zwischen den Seitenflächen jedes Einbaustücks 90° gleich·
Die Ausführung der Einbaustücke mit Seitenflächen, die unter solchen Winkeln zueinander liegen, gewährleistet ihre maximale Festigkeit und Steifheit·
Das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte kontinuierliche Walzwerk gewährleistet die Änderung der Verformungsrichtung des Walzprofils in jedem nachfolgenden Kaliber, was die Entstehung von Walzgrai; verhindert, den Ausstoß an
brauchbarem Produkt erhöht und eine gleichmäßigere Verformung des Metalls über den querschnitt des Walzprofils gewährleistete Das Walzwerk besitzt einen verhältnismäßig einfachen Aufbau und geringe Abmessungen, insbesondere in seiner Länge,Dies verkürzt
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die Verweilzeit des heißen Metalls an der Luft während des Walzvorgangs, was die Verluste an kostspieligem Metall durch Abbrand und Oxydation verringert sowie den Gassättigungsgrad der Oberflächenschichten des Metalls herabsetzt«
Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen angeführt. Es zeigt: Fig. 1 - in schematischer Darstellung das kontinuierliche Walzwerk mit Vierwalzenkalibern gemäß der Erfindung, im Längsschnitt j
Fig. 2 - dasselbe, im Querschnitt (Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1) j
Fig· 3 - das Einbaustück gemäß der Erfindung mit darauf montierten Arbeitewalzen in der Axonometrie;
Fig · 4 - dasselbe, einen Querschnitt durch eine der Arbeitswalzen j
^ig· 5 - das kontinuierliche Walzwerk mit Dreiwalzenkalibern gemäß der Erfindung, im Querschnitt;
Fig. 6 - das kontinuierliche Vtfalzwerk mit Zweiwalzenkalibern gemäß der Erfindung, im Querschnitt·
Das kontinuierliche Walzwerk besitzt im vorliegenden Beispiel eine Heihe von aufeinanderfolgend liegenden Vierwalzenkalibern, die durch Arbeitewalzen 1 gebildet werden (Fig. 1, 2), Im erfindungsgemäßen Walzwerk liegen acht Vierwalzenkaliber vor· Die Arbeitswalzen 1 sind in vier Einbaustücken 2 montiert, deren Zahl
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der Zahl der Arbeitswalzen 1 gleich ist, die das Kaliber bilden Jedes Einbaustück 2 ist in Gestalt eines Prismas ausgeführt, wi< es in Έχ&ο 3> dargestellt ist, und besitzt zwei Seitenflächen j5 und 4, die unter einem Winkel oc = 45° zusammenlaufen. An jeder dieser Seitenflächen sind senkrecht zu ihr und eine auf die andere folgend Achsen 5 fliegend befestigt, die die Arbeite· walzen 1 tragen. Jede Arbeitswalze 1 weist eine Bandage 6 (Fig. 4) auf, die an einem Gehäuse ? befestigt ist, in dessen Innerem Lager 8 angeordnet sind, die auf den Achsen 5 sitzen.
Die Bandage 6 wird gegen axiale Verschiebungen relativ zu dem Gehäuse 7 durch eine Mutter 9 festgehalten.
Die in einer fieihe liegenden Arbeitswalzen 1, die auf den Achsen 5 angebracht sind, die an dm-Seitenflächen 4 der Einbaustücke 2 befestigt sind, bilden ungeradzahlige Kaliber, und die in einer Reihe liegenden Arbeitswalzen 1, die auf den Achsen 5 angebracht sind, die an den Seitenflächen 3 der linbaustücke be festigt sind, bilden geradzahlige Kaliber des kontinuierlichen Walzwerkes.
Die an der Seitenfläche 3 befestigten Achsön 5 sind relativ zu den Achsen 5, die an der Seitenfläche 4 befestigt sind, um einen minimal zulässigen Abstand versetzt, und zwar derart, daß die Bandagen 6 der Nachbarkaliber einander nicht berühren»
Die Ausführung der Einbaustücke 2 mit zwei zusammenlaufenden Seitenflächen J und 4, in denen die Arbeitswalzen 1 angeordnet
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sind, die gerad- und ungeradzahlige Kaliber bilden, gestattet es, die Nachbarkaliber nicht nur versetzt relativ zueinander, sondern auch mit einem minimalen Abstand voneinander anzubringen, wodurch die Abmessungen des kontinuierlichen Walzwerks stark verringert und die Länge desselben erheblich verkürzt wird.
Die Einbaustücke 2 sind mit ihren Enden in Ständern 10 (Fig. 1)
Einstellung
und 11 befestigt. Zur ν aer Walzenöffnung zwischen den Arbeitswalzen 1 der Kaliber dienen Keilflächen 12, die an den Ständern 10 und 11 sowie an den Anden der Einbaustücke 2 ausgeführt sind.
•Der Antrieb der Arbeitswalzen 1 enthält einen Elektromotor
(nicht abgebildet), der mit einer Spindel 13 kinematisch verbun-
<es
den ist, die durch ein? ihrer Ende«mit Schlitzen 14 (Fig. 4) in Eingriff tritt, die im Gehäuse 7 der Arbeitswalze 1 ausgeführt sind. Die Spindel 1j5 befindet sich in unmittelbarer Nähe von der Achse 5 auf der Seite ihres freien Endes. Vom Gehäuse 7 wird das ■Drehmoment auf die Bandage 6 über Nocken 15 übertragen. Die kinematische Kette enthält ein Zahnrad 16 (Fig. 1), das mit einer Welle 17 des Elektromotors (nicht abgebildet) verbunden ist. Das Zahnrad 16 tritt mit einem Rad 18 in Eingriff, das auf einer Welle 19 befestigt ist. Auf derselben Welle ist ein Had 20 befe* stigt, das mit vier Zahnrädern 21 (Fig. 1, 2) in Eingriff tritt. Jedes Zahnrad 21 überträgt das Drehmoment auf eine Steuerwelle 22, an der Kegelräder 23 befestigt sind, die mit Kegelrädern 24 in Eingriff treten. Jedes Kegelrad 24 ist auf einer Welle 25 an-
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gebracht, auf der ein' Zahnrad 26 sitzt, das mit einem Zahnrad 27 in Eingriff tritt, das auf einer Welle 28 befestigt ist. Die Wellen 25 des einen und die Wellen 26 des anderen Kalibers sind über Kupplungen 29 mit ihren Spindeln 13 verbunden.
Wenn das kontinuierliche Walzwerk Dreiwalzenkaliber besitzt, sind auf Ständern 30 (Fig. 5) drei Einbaustück« 31 befestigt, die zusammenlaufende Seitenflächen 32 besitzen. Der Winkel zwischen den Seitenflächen (jedes Einbaustücks betrag" 60°. An diesen Seitenflächen 32 sind Achsen 5 befestigt, die die Arbeitswalzen 1 tragen, die die Dreiwalzenkaliber bilden.
Versetzungswinke1
Der ν der, Nachbarkaliber relaüiv zueinander beträgi 60°, d.h. ist dem Winkel zwischen den Seitenflächen des Einbaustücks gleich«
Wenn das kontinuierliche Walzwerk Zweiwalzen—
kaliber besitzt, sind auf Ständern 33 (Fig. 6) zwei Einbaustück« 34 befestigt, die zusammenlaufende Seitenflächen 35 besitzen«» Der Winkel zwischen den Seitenflächen 35 dedes Einbaustücks 34 beträgt 900· An diesen Seitenflächen 35 sind Achsen befestigt, die die Arbeitswalzen 1 tragen, die die Zweiwalzenkaliber bildei
_ Versetzungswinkel ,■„..,,., , ... Der s/ der Nachbarkaliber relativ zueinander beträgt 90°, d.h. ist dem Winkel zwischen den Seitenflächen des EJ baustücks gleich.
Die fliegend befestigten Achsen 5 (Fig· 4·) werden zweckmäßige weise in den Einbaustücken 2 parallel zu ihrer geometrischen Achse verschiebbar befestigt. Dies ermöglicht, eine Radiale
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Einstellung
der Lage jeder Arbeitswalze 1 relativ zu dem Einbaustück 2 vorzunehmen. Hierzu ist das im Einbaustück 2 befestigte Ende 36 der Achse 5 niit einer Exzentrizität "e" in bezug auf die geometrische Achse 5 ausgeführt«
Das kontinuierliche Walzwerk arbeitet auf die folgende Weise« Bas Drehmoment wird von einem (nicht mitab^ebildeten) Elektromotor über die Welle 1? auf das Zahnrad 16 übertragen, das mit dem Ead 18 im Eingriff steht. Das Had 18 übertragt das Drehmoment über die Welle 19 auf das Sad 20, das vier Zahnräder 21 dreht. Die Zahnräder 21 übertragen das Drehmoment auf die Steuerwellen 22, an denen die Kegelräder 23 toefestigt sind. Von den Kegelrädern 23 wird das Drehmoment auf die Kegelräder 24 übertragen. Die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Kegelrädern 23 und 24 in einem jeden nachfolgenden Kaliberpaar (gerad- und ungeradzahligen Kalibern) sind gemäß der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen 1 je nach der Streckungsgröße des Profils gewählte Von den Zahnrädern 24 wird das Drehmoment über die Welle 25 auf die Zahnräder 26 und 27 übertragen. Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 26 und 27 ist gemäß der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen 1 in den Hachbarkalibern (gerade- und ungeradaahligem Kaliber) je nach der Streckungsgröße des Profils gewählt. Danach wird das Drehmoment durch die Wellen 25 und 28 über die an ihren iSnden befestigten Kupplungen 29 auf die Spindeln 13 übertragen. Die Spindeln 13 treten durch ihr anderes Ende mit den Schlitzen 14
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in Eingriff und übertragen über dieselben das Drehmoment auf da Gehäuse 7 der Arbeitswalze 1. Vom Gehäuse 7 wird das Drehmoment über die Nocken 15 auf die Bandagen 6 übertragene Die Bandagen 6 sind das Arbeitswerkzeug, das das Walzprofil verf orm t.
Der Walzvorgang geht auf dieselbe Weise wie in den bekannten kontinuierlichen Walzwerken vor sich»
Es wurde ein Versuchsmuster des kontinuierlichen Walzwerkes mit Vierwalzenkalibern hergestellt, ^ie Arbeitswalze besitzen einen Durchmesser von 19Ο mm. Die Länge des kontinuier liehen Walzwerkes, Ipidem acht Vierwalzenkaliber aufeinanderfolgend liegen, beträgt 1450 mm.Dadurch, daß die Vierwalzenkaliber in unmittelbarer Mhe voneinander angeordnet sind, verweilt das Walzprofil beim Warmwalzen eine sehr geringe Zeitspanne im oxydierenden Luftmedium, wodurch die Verluste an kostspieligem Metall durch Abbrand vermindert werden und die Qualität des gewälzten Profils beträchtlich verbessert werden können.
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Claims (4)

KONTIittJIERLICHES WALZWERK - . ,_ ^ y υ ο ι /3 PATENTANSPRÜCHE
1.")Kontinuierliches Walzwerk, das eine Reihe von aufeinanderfolgend liegenden Kalibern besitzt, die durch Arbeitswalzen gebildet werden, die auf Achsen angebracht sind, die in gemeinsamen in Ständern montierten Einbaustücken aufeinanderfolgend befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Einbaustücke /2/ im Walzwerk der Zahl der Arbeitswalzen /1/ im Kaliber gleich ist und jedes dieser Einbaustücke /2/ zwei unter einem Winkel zusammenlaufende Seitenflächen /3» 1V besitzt, während die Achsen /5/, die die Arbeitswalzen /1/ tragen, an jeder dieser Seitenflächen /3, 4/ fliegend befestigt sind, wobei die an der einen Seitenfläche /3/ befestigten Achsen /5/ relativ zu den an der anderen Seitenfläche /4/ befestigten Achsen /5/ versetzt sind, und zwar derart, daß die Machbarkaliber in einem minimal zulässigen Abstand voneinander liegen und der Winkel /r< / zwischen den Seitenflächen /5, 4/ jedes Einbaustücks /2/ dem Versetzungswinkel der Nachbarkaliber gleich ist·
2, Kontinuierliches Walzwerk nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß im Walzwerk mit Vierwalzenkalibern der Winkel / ex: / zwischen den Seitenflächen /3t 4/ jedes Einbaustücks /2/ 45° beträgt.
3. Kontinuierliches Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Walzwerk mit
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ORiGlNAL INSPECTED
Dreiwalzenkalibern der Winkel Λ</ zwischen den Seitenflächen /32/ jedes Einbaustücks /31/ 60° beträgt.
4. Kontinuierliches Vfalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Walzwerk mit Zweiwalzenkalibern der Winkel /<λι/ zwischen den Seitenflächen /35/ jedes Einbaustücks /3V 90° beträgt»
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