Файл: Вакуумные прокатные станы..pdf

Затворы первого типа (рис. 103) изготовляются с круглым проходным сечением диаметром 900 и 1200 мм. В прямоугольном корпусе этих затворов на центральном стержне шарнирно укреп­

Конструкция вакуумного кассетного затвора с механическим прижатием заслонки приведена на рис. 104. Проходное отверстие и заслонка имеют прямоугольную форму.

Технические характеристики затворов шиберного типа пред­ ставлены в табл. 20.

Устройства для перемещения металла

В первых конструкциях вакуумных прокатных станов для управления процессом прокатки в вакууме были сконструиро­ ваны манипуляторы и толкатели (рис. 105, а, б) [61 ] . Опыт работы

А-А

Рои. 105. Манипулятор (а) и толкатель (б)

показывает, что наибольшие трудности возникают при транспор­ тировке, направлении, задаче заготовок в валки и выдаче из валков при прокатке.

148

В современных механизированных вакуумных прокатных ста­ нах с поточным технологическим процессом обработки металла непременным условием является применение рольгангов, от кото­ рых в большой степени зависит производительность и бесперебой­ ная работа стана в целом.

По назначению рольганги разделяются на рабочие и транс­ портные. Рабочими называются рольганги, служащие для за­ дачи металла в клеть вакуумного прокатного стана и приема из

7аx l

ф ф 'I' 'I' і|' ф 'I' Ч' I)I ф ф

7*t

клети. Транспортные рольганги связывают между собой различ­ ные устройства стана, нагревательную печь и рабочую клеть, камеру выгрузки с рабочей камерой и т. д.

По конструктивному исполнению рольганги могут быть с груп­ повыми и индивидуальными приводами роликов.

Широкое распространение получили рольганги с индивидуаль­ ным приводом, так как они имеют ряд эксплуатационных преиму­ ществ.

Однако для вакуумных прокатных станов применение роль­ гангов с индивидуальным приводом не является перспективным. Необходимость выведения электродвигателя за пределы вакуум­ ной камеры в связи с невозможностью работы его в условиях вакуума приводит к увеличению количества вакуумных вводов

вкамеру, а следовательно, к неоправданному усложнению ее кон­ струкции и работы рольганга в целом.

Наиболее перспективным представляется использование роль­ гангов, состоящих из групповых секций по пяти—восьми роликов

вкаждой, приводимых от одного электродвигателя через промежу­ точные шестерни.

149

На рис. 106 схематично представлена секция рольганга, состоящая из восьми роликов. В конструкциях вакуумных про­ катных станов, имеющих целый ряд рабочих камер, аналогичные секции стыкуются.

Однако в настоящее время одним из основных применяю­ щихся средств транспортировки остаются толкатели.

Смазка узлов вакуумных прокатных станов

В обычных прокатных станах применяют два вида смазки: жидкую (минеральные масла) и густую (консистентные смазки). Однако в условиях вакуума и повышенных температур давление насыщенных паров смазочных масел значительно выше созда­ ваемого вакуума, поэтому обычное смазочное масло при отсут­ ствии специальных мер испаряется с большой скоростью и под­

с этим возникает проблема смазки трущихся поверхностей дета­ лей вакуумных прокатных станов.

Проведен ряд исследований с целью разработки новых видов смазок, способных надежно работать в условиях высоких темпе­ ратур в вакууме [53, 80]. Установлено, что вакуум увеличивает скорость испарения летучих компонентов смазки и приводит к по­ тере поверхностных окисных пленок [99]. В прокатных станах можно применять следующие смазки: масла и консистентные смазки, сухие пленочные смазки, самосмазывающиеся материалы, мягкие металлические пленки.

Масла и консистентные смазки выбираются в соответствии с диапазоном их рабочих температур, материалом трущихся пар, удельных давлений и давления насыщенных паров смазочных масел. Однако наличие летучих компонентов масел в вакууме может оказывать нежелательное действие на работающие или

150

К сухим пленочным смазкам относятся графит, дисульфид молибдена. Особенностью этих смазок является очень небольшое давление насыщенных паров или отсутствие его. Испытания по­ казали малый срок службы этих смазок, что требует частой раз­ борки оборудования, чтобы иметь доступ к смазываемым по­

свинцовистые бронзы). При испытаниях лучшие результаты были получены с тефлоновыми соединениями, которые работали от 3000 до 5000 ч. Но эти материалы имеют малую несущую способ­ ность и восприимчивы к ударной нагрузке. При увеличении ударной нагрузки материал не выдерживал и 100 ч.

В качестве мягких металлических пленок может применяться пленка легко отделяемого материала, такого, как серебро. При испытаниях несмазываемых подшипников, где дорожки качения шариков были посеребрены, срок службы получен 2000 ч.

Исследования, проведенные Клаусом [79] и др., показывают, что в вакууме при температуре меньше 38° С обычные смазки мед­ ленно испаряются в течение 1000 ч работы, но при высоких тем­ пературах испарение ускоряется очень интенсивно. Сухие смазки при низкой температуре служат меньше, чем обычные смазки. Зато при высоких температурах срок их службы будет больше.

Для применения в качестве смазки графита требуется слой по­ глощенного пара. Опыты в вакууме, проведенные Сэведжем [93],

Для MoS2 не требуется слоя поглощенного пара. Исследование показало, что на дисульфиде молибдена имеется поглощенный слой серы, который возникает в процессе первоначального действия скольжения. Этот слой необходим для проявления смазывающих свойств MoS2 в вакууме при высоких температурах. Однако при­ менение MoS2 в качестве высокотемпературной смазки в вакууме

в вакууме, что значительно сокращает потери смазки на испарение.

151

Г л а в а V.

ВАЛКИ ДЛЯ ПРОКАТКИ В ВАКУУМЕ

Промышленное внедрение высокотемпературной деформации в вакууме встречает значительные трудности из-за налипания де­

тактных поверхностях металла и инструмента создаются бла­ гоприятные условия для образования металлической связи ме­ талл—инструмент, проявлением которой является налипание металла на валки. Налипание металла на инструмент при про­ катке в вакууме вызывает необходимость частых перевалок и пере­ шлифовок рабочих валков и не позволяет получить изделие или полуфабрикат с высоким качеством поверхности. В ряде случаев налипание металла на валки достигает такой интенсивности, что прокатка становится невозможной. В связи с этим проблема материала инструмента и способов подготовки его поверхности приобрела исключительное значение. Решение ее возможно только на основании всесторонних исследований. При этом необходимо учитывать высокие требования, предъявляемые к валкам при обработке тугоплавких металлов: сохранение высокой твердости поверхности, способность выдерживать высокие удельные давле­ ния, термо- и жаростойкость.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ НАЛИПАНИЯ МЕТАЛЛА НА ВАЛКИ

Налипание металла на валки представляет собой особый вид соединения разнородных металлов, образующегося в результате взаимодействия пластически деформируемого металла, нагретого до высоких температур, и упруго деформируемого инструмента, как правило, относительно холодного.

Проведенные экспериментальные исследования, а также совре­ менные представления о силах, вызырающих образование как простых, так и сложных соединений, могут быть положены в ос­

152