- •Оглавление
- •§ 2. Принципиальные схемы технологического процесса произ-
- •Производство цельнокатаных колес
- •Производство бандажей
- •Введение
- •Глава I
- •Глава II методы производства цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 1. Принципиальные схемы технологического процесса производства цельнокатаных колес
- •Схемы производства цельнокатаных колес на разных заводах
- •§ 2. Принципиальные схемы технологического процесса производства бандажей
- •Варианты процесса производства бандажей
- •Схемы производства бандажей на разных заводах
- •§ 3. Сравнительная характеристика методов производства цельнокатаных и составных колес
- •Процесса изготовления составных колес с прокатанными центрами
- •I. Изготовление диска (центра) колеса
- •II. Изготовление бандажа
- •III. Сборка колес и формирование колесной пары
- •Процесса изготовления цельнокатаных колес
- •I. Изготовление цельнокатаного колеса
- •II. Формирование колесной пары
- •Составное колесо...……....1 Цельнокатаное колесо…0,8
- •Глава III
- •§ 4. Типы и назначение колес и бандажей
- •§ 5. Требования, предъявляемые к цельнокатаным колесам и бандажам
- •Нормы механических испытаний колес и бандажей
- •§ 6. Конфигурация, размеры и допуски цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 7. Чистокатаные колеса
- •Глава IV подготовка слитков
- •§ 8. Химический состав колесной и бандажной стали
- •Химический состав колесной и бандажной стали, %
- •§ 9. Выбор размеров слитка
- •Веса черных цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 10. Резка слитков на заготовки
- •Размеры и вес заготовок, получаемой резкой на станах
- •§ 11. Слиткоразрезные станки
- •Характеристики слиткоразрезных станков, находящих
- •§ 12. Слитколоматели
- •§ 13. Осмотр и отбраковка слитков
- •Глава V нагрев заготовок перед обработкой давлением
- •§ 14. Основные требования,
- •Предъявляемые к нагреву слитков
- •§ 15. Нагревательные печи
- •Характеристика методических печей заводов
- •§ 16. Нагрев металла по схеме методическая печь — камерные печи
- •Глава VI
- •§ 17. Состав прессо-прокатного оборудования
- •§ 18. Распределение деформации между агрегатами
- •§ 19. Методика исследования деформации при изготовлении колес
- •§ 20. Осаживание
- •§ 21. Прошивка центрального отверстия
- •§ 22. Формовка колесной заготовки
- •§ 23. Прокатка колес
- •Глава VII осаживание и прошивка заготовок
- •§ 24. Удаление окалины
- •§ 25. Устройство и действие пресса для осаживания и прошивки
- •§ 26. Управление прессом для осаживания и прошивки
- •§ 27. Схема и последовательность операций при осаживании и прошивке заготовок
- •§ 28. Определение тоннажа пресса для осаживания и прошивки
- •Значения предела прочности стали при 1100-1300, кг/мм
- •Глава VIII формовка колесной заготовки
- •§ 29. Устройство формовочного пресса и его действие
- •§ 30. Настройка формовочного пресса
- •§ 31. Управление формовочным прессом
- •§ 32. Определение тоннажа формовочного пресса
- •Значения коэффициентов и
- •Значение коэффициента
- •Глава IX прокатка колес
- •§ 33. Принцип работы колесопрокатного стана
- •§ 34. Классификация колесопрокатных станов
- •§ 35. Конструкции колесопрокатных станов
- •Характеристика гидравлических цилиндров
- •§ 36. Взаимодействие сил в колесопрокатном стане
- •2. Силы, действующие на прокатываемое колесо
- •3. Силы, действующие на салазки
- •4. Связь между усилиями, действующими со стороны
- •Таким образом, внешними силами для рассматриваемой системы являются (рис. 114):
- •§ 37. Геометрия очага деформации
- •I. Средний конус
- •2. Переходная часть от концевого конуса к среднему
- •§ 38. Определение контактной площади наклонного валка и металла
- •§ 39. Истинные значения обжатий в процессе прокатки колес
- •§ 40. Удельное давление металла на валки
- •Значения удельного давления и отношения
- •Значения предела прочности стали при 900-1200°, кг/мм
- •§ 41. Примерный расчет гидравлической системы колесопрокатного стана
- •§ 42. Кинематика процесса прокатки колес
- •1. Вращение системы «коренной валок — колесная заготовка—холостые ролики»
- •2. Динамическое условие вращения заготовки
- •3. Вращение заготовки наклонными валками
- •§ 43. Режим работы колесопрокатного стана
- •Характеристика двигателей колесопрокатного стана
- •§ 44. Нагрузочные диаграммы двигателей колесопрокатного стана
- •§ 45. Определение крутящих моментов и мощности на рабочих валках стана
- •§ 47. Настройка и управление станом
- •Глава X выгибка диска цельнокатаных колес
- •§ 48. Цель выгибки диска
- •§ 49. Устройство выгибного пресса, последовательность операций на прессе и его настройка
- •§ 50. Маркировка колес
- •§ 51. Прошивка отверстий для водил
- •Глава XI проектирование размеров и допусков чернокатаных колес и калибровка инструмента
- •§ 52. Проектирование размеров и допусков колеса в черном виде по заданным чистовым размерам
- •§ 53. Определение веса готового колеса
- •Подсчет объема цельнокатаного колеса
- •§ 54. Проектирование прессо-прокатного инструмента
- •Глава XII термическая обработка цельнокатаных колес
- •§ 55. Способы термической обработки
- •§ 56. Оборудование для термической обработки колес
- •§ 57. Технологические процессы термической обработки колес
- •Продолжительность обрызгивания колес при закалке с прокатного нагрева
- •Продолжительность обрызгивания колес при закалке с отдельного нагрева
- •§ 58. Влияние термической обработки на износостойкость колес
- •Химический состав стали опытных марок (по контрольному анализу готовых колес), %
- •Результаты испытаний на стойкость против образования выщербин II типа
- •Выход из строя опытных колес по выщербинам в зависимости от вида термической обработки
- •Выход из строя опытных колес по выщербинам в зависимости от содержания углерода в стали
- •Влияние термической обработки на образование выщербин
- •§ 59. Влияние термической обработки на механические свойства колес
- •Перепад твердости при различной положительности обрызгивания
- •Механические свойства колес, закаленных со специального и с прокатного нагрева
- •Глава XIII отделка цельнокатаных колес
- •§ 60. Осмотр и отбраковка готовых колес
- •Величина необходимой обточки по диаметру при наличии вырубок
- •§ 61. Характеристика, причины и меры предупреждения брака цельнокатаных колес
- •Классификация, характеристика, причины образования и меры предупреждения дефектов колесных заготовок и колес
- •§ 62. Ремонт колес
- •Глава XIV планировка оборудования для изготовления цельнокатаных колес
- •§ 63. Расположение оборудования в колесопрокатных цехах
- •Производство бандажей
- •Глава XV деформирование заготовок при производстве бандажей
- •§ 64. Состав оборудования и распределение деформации между агрегатами
- •§ 65. Деформирование заготовок
- •Глава XVI осаживание и прошивка заготовок
- •§ 66. Удаление окалины
- •§ 67. Прессы для осаживания и прошивки отверстия
- •Размеры прошивных плит Уральского завода
- •Размеры пробок и колец завода им. Андреева, мм
- •Глава XVII прокатка бандажей
- •§ 68. Классификация бандажепрокатных станов
- •§ 69. Конструкции бандажепрокатных станов
- •Характеристика гидравлических цилиндров стана
- •Характеристики чистовых бандажепрокатных станов
- •§ 70. Настройка чернового и чистового бандажепрокатных станов и работа на них
- •Режим обжатий заготовки на стане Уральского завода
- •§ 71. Взаимодействие сил в бандажепрокатных станах
- •1.Силы, действующие на прокатываемую бандажную заготовку
- •2. Усилия, действующие на рабочую клеть
- •3. Усилия, действующие на палки, обжимающие бандажную заготовку в вертикальном направлении
- •§ 72. Определение контактных площадей
- •§ 73. Растяжка и клеймение бандажей
- •Глава XVIII термическая обработка бандажей
- •§ 74. Виды термической обработки бандажей
- •Продолжительность охлаждения бандажей в воде на Уральском заводе
- •Температура закалки бандажей на заводе им. Андреева
- •Продолжительность охлаждения бандажей в воде на заводе им. Андреева
- •Температура отпуска бандажей на заводе им. Андреева
- •Продолжительность отпуска бандажей на заводе им. Андреева
- •§ 75. Оборудование для термической обработки бандажей
- •Характеристика печи Стальпроекта
- •§ 76. Износостойкость и механические свойства бандажей
- •Режим термической обработки образцов
- •§ 77. Термическая обработка и механические свойства бандажей
- •Глава XIX отделка бандажей
- •§ 78. Осмотр и отбраковка бандажей
- •§ 79. Характеристика, причины и меры предупреждения брака бандажей
- •§ 80. Ремонт бандажей
- •Классификация, характеристика, причины образования и меры предупреждения дефектов бандажных заготовок и бандажей
- •Литература
- •Замеченные опечатки
§ 47. Настройка и управление станом
Правильная настройка колесопрокатного стана в значительной мере способствует получению требуемых размеров колес и обеспечивает их высокое качество, сводя к минимуму поверхностные дефекты на отдельных элементах колес. Настройку стана осуществляют относительно полотна начального конуса нижнего наклонного валка, горизонтальность установки которого проверяется уровнем.
Специальным механизмом, находящимся сбоку стана, приводится во вращение червячный вал, с помощью червячных колес приводящий во вращение винты, на которых подвешена люлька стана. Этим опорный вал люльки стана перемещается в вертикальном направлении. В горизонтальном направлении люлька может перемещаться с помощью второй пары винтов, перемещающих в требуемом направлении П-образную стойку, в которой закреплена люлька. Посредством этих двух движений верхний наклонный валок устанавливается в нужном положении с тем, чтобы отрегулировать расстояние между наклонными валками, определяющее ширину обода прокладываемого колеса и внутренние диаметры обода с внутренней и наружной сторон колеса. Правильность настройки проверяется с помощью металлического прямоугольного параллелепипеда размерами 140 х 140 х 60 мм, устанавливаемого на начальный конус нижнего наклонного валка и прижимаемого верхним наклонным валком под давлением гидравлики в нажимном цилиндре верхнего наклонного вала (рис. 163). Прилегание начального конуса верхнего наклонного валка к параллелепипеду свидетельствует о правильности настройки верхнего наклонного валка в вертикальном направлении. Расстояние между наклонными 'валками фиксируется штурвалом на винте плунжера нажимного гидравлического цилиндра верхнего наклонного валка.
Установка верхнего наклонного валка в горизонтальном направлении проверяется наложением специального равнобедренного треугольника с углом у вершины 110° и у основания по 35° (рис. 164). Это обеспечивает получение требуемых размеров внутреннего диаметра обода с внутренней и наружной сторон колеса.
Установка нажимных роликов должна осуществляться таким образом, чтобы в процессе прокатки гребень прокатываемого колеса не подрезался нижней опорной поверхностью нажимных роликов. Была бы желательна установка по шаблону, но она практически не осуществима. Это связано с тем, что в процессе работы направляющие салазок, являющихся опорной конструкцией нажимных роликов, срабатываются, и нажимные ролики под давлением прокатываемой заготовки перемещаются вверх. Чем больше срабатываются направляющие салазок, тем ниже следует устанавливать ролики относительно полотна начального конуса нижнего наклонного валка. Отсутствие закатов на внутренней поверхности гребня является признаком правильной установки нажимных роликов. Регулировка нажимных роликов по высоте осуществляется подкладными шайбами.
Рис. 163. Схема к настройке Рис. 164. Схема для проверки
наклонных валков правильности установки наклонных
колесопрокатного стана валков угольником
Коренной валок должен устанавливаться таким образом, чтобы его нижняя опорная поверхность была на 6—8 мм выше уровня полотна нижнего наклонного валка. Правильность установки коренного валка проверяется по уровню с помощью домкрата, устанавливаемого на станине. Сначала на домкрат и на начальный конус нижнего наклонного валка укладывается линейка; далее положение линейки регулируется винтом домкрата; горизонтальность установки линейки проверяется уровнем (рис. 165). Затем линейка укладывается на домкрат и на коренной валок и снова горизонтальность линейки проверяется уровнем. Для установки коренного валка выше полотна нижнего наклонного валка на 6—8 мм на домкрат под линейку накладывается ступенчатая линейка со ступенями в 2; 4; 6; 8; 10; 12 и 14 мм (рис. 166).
Установка направляющих роликов производится в соответствии (с установкой коренного валка. Это проверяется укладкой линейки на нижние опорные поверхности коренного валка и направляющих роликов.
Неправильная настройка стана может привести к получению брака по размерам колес и по дефектам поверхности: широкий или узкий обод; недокат гребня; широкий или узкий гребень; значительная разница между размерами внутреннего диаметра обода с наружной и внутренней сторон колеса; закаты с внутренней стороны гребня; плены и т. п. В большинстве случаев этот брак является исправимым, что требует, однако, дополнительной операции —обточки.
После окончания настройки стана производят прокатку пробного колеса, на котором проверяют размеры, после чего корректируют величину раскатки колесной заготовки или ширину обода. Прокатка нескольких колес позволит убедиться в правильности настройки стана или в необходимости ее корректировки.
Рис. 165. Схема для проверки правильности установки коренного валка
Рис. 166. Схема установки коренного валка по отношению к полотну наклонного валка:
1-коренной валок; 2-домкрат; 3-линейка; 4-ступенчатая линейка; 5-уровень
Последовательность операций при прокатке колес такова: колесная заготовка подводится поворотным краном к стану и сверху опускается в пространство между валками. Затем заготовка прижимается к коренному валку, после чего рабочая клеть подводится к заготовке до упора в нее нажимными роликами. При этом цилиндр салазок находится под давлением гидравлики в 60 ат. Включаются двигатели стана, и колесная заготовка начинает вращаться. Далее, включением гидравлики низкого давления в нажимной цилиндр верхнего наклонного вала последний опускается до соприкосновения валка с ободом колесной заготовки. Производится обжатие обода заготовки по ширине. Одновременно подводятся направляющие ролики.
После фиксации упорной гайкой расстояния между наклонными валками цилиндр верхнего наклонного вала переводится на высокое давление (160 ат). Эта операция обязательно должна предшествовать переводу цилиндра нажимных роликов на высокое давление, так как в противном случае давлением металла на верхний наклонный валок поднимется верхний наклеенный вал, что нарушит нормальный ход прокатки. После перевода нажимного цилиндра салазок на высокое давление подача в процессе прокатки осуществляется поворотом винта клапана.
После окончания раскатки подача гидравлики прекращается и открывается выпускной клапан цилиндров переднего хода рабочей клети. Под давлением гидравлики в цилиндре обратного хода рабочая клеть отходит назад вместе с колесом, зажатым между нажимными роликами и наклонными валками. Затем одновременно сбрасывается давление в нажимных цилиндрах верхнего наклонного вала и салазок. Колесо освобождается и поворотным краном выводится из стана. Несколько ранее направляющие ролики отводятся назад. После отвода рабочей клети и направляющих роликов в исходное положение стан подготовлен для приема очередной заготовки.
Управление описанными операциями производится со специальной площадки, на которой установлены дистрибуторы и приборы управления.
Схема управления станом в соответствии с обобщенным опытом лучших старших вальцовщиков стана приводится ниже.
Пульт управления состоит из шести дистрибуторов, установленных в двух колонках, по три в каждой (рис. 167). Дистрибуторы снабжены рукоятками или штурвалами. Рукоятки и штурвалы управления расположены попарно в три ряда в каждой колонке (по два на одной горизонтальной оси).
На правой колонке, считая сверху вниз, расположены следующие дистрибуторы:
а) прямого и обратного хода рабочей клети (давление гидравлики 60 ат) — рукоятки 4 и 1;
б) выпускных клапанов цилиндров прямого и обратного хода рабочей клети — штурвалы 5 и 2;
в) прямого и обратного хода направляющих роликов — рукоятки 6 и 5.
На левой колонке:
а) высокого давления (160 ат) нажимных цилиндров верхнего наклонного вала и салазок —рукоятки 7 и 10;
б) низкого давления (60 ат) нажимных цилиндров верхнего наклонного вала и салазок — рукоятки 8 и 11;
в) выпускных клапанов нажимных цилиндров верхнего наклонного вала и салазок — штурвалы 9 и 12.
Последовательность операций, производимых старшим вальцовщиком, приведена ниже.
1. Все клапаны закрыты. Рабочая клеть находится в исходном положении — отодвинута от коренного валка. Рукоятки и штурвалы находятся в положении 1.
2. Рукоятка 1 переводится из положения 1 в положение 11. Открывается клапан цилиндра обратного хода рабочей клети. Рабочая клеть подготовлена к ходу вперед.
3. Рукоятка 4 переводится из положения 1 в положение 11. Цилиндры прямого хода рабочей клети сообщаются с магистралью низкого давления (60 ат). Начинается движение рабочей клети вперед. После того как, колесная заготовка ляжет на нижний наклонный валок, не ожидая соприкосновения нажимных роликов с колесной заготовкой, рукоятка 8 переводится из положения 1 в положение 11. Этим движением нажимной цилиндр верхнего наклонного вала включается в магистраль гидравлики низкого давления.
Двигатели стана включаются сразу после соприкосновения нажимных роликов с колесной заготовкой. В момент включения двигателей закрывается клапан цилиндров прямого хода рабочей клети путем перевода рукоятки 4 из положения 11 в положение 1.
После прижатия верхнего наклонного валка к колесной заготовке путем перевода рукоятки 6 из положения 1 в положение 11 производится подвод направляющих роликов.
4. Посадка фиксирующей гайки плунжера нажимного цилиндра верхнего наклонного вала на опорную плоскость является сигналом для перевода нажимных цилиндров на высокое давление. Сначала переводится цилиндр верхнего наклонного валка.
Рукоятка 8 переводится из положения 11 в положение 1, а рукоятка 7 из положения 1 в положение 11. Затем открывается клапан, соединяющий нажимной цилиндр салазок с магистралью низкого давления (рукоятка 11 переводится из положения 1в положение 11) и открывается клапан 4 путем перевода рукоятки из положения 1 в положение 11.
Вслед за этим нажимной цилиндр салазок соединяется с магистралью высокого давления. Рукоятка 11 переводится из положения 11 в положение 1, а рукоятка 10 из положения 1 в положение 11. Затем клапан 10 закрывается, а в процессе прокатки подача осуществляется краником 10.
5. По достижении требуемой раскатки колесной заготовки краник 10 устанавливается в положение 1. Одновременно рукоятка 4 переводится из положения 11 в положение 1.
Последующим одновременным поворотом штурвала 12 и 9 из положения в положение 11 сбрасывается давление в нажимных цилиндрах салазок и верхнего наклонного вала. Рукоятка 7 переводится из положения 11 в положение 1. Осуществляется подъем верхнего наклонного вала и сразу же штурвал 9 переводится из положения 11 в положение 1. Отводятся направляющие ролики, для чего рукоятка 6 переводится из положения 11 в положение 1, а рукоятка 3 из положения 1 в положение 11. Последующим поворотом штурвала 5 в положение 11 рабочая клеть отводится назад, а направляющие ролики фиксируются в исходном положении путем возврата рукоятки 3 из положения 11 в положение 1.
6. По достижении рабочей клетью исходного положения закрывается клапан 5 (штурвал 5 переводится из положения 11 в положение 1). Закрывается и клапан 12 путем поворота штурвала из положения II в положение 1.
Рис. 167. Пульт управления колесопрокатным станом
