PL225773B1

PL225773B1 - Tool for helical rolling

Info

Publication number: PL225773B1
Application number: PL407299A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Pater; Janusz Tomczak; Tomasz Bulzak
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2017-05-31
Also published as: PL407299A1

Abstract

Narzędzie do walcowania skośnego, zwłaszcza prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych, w skład którego wchodzą czopy skrajne oraz cylindryczny walec roboczy charakteryzuje się tym, że na cylindrycznym walcu (1) roboczym o stałej średnicy znajduje się strefa wejściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca (1) roboczego znajduje się śrubowy występ (2a) o klinowych powierzchniach (3a) i (4a) bocznych, przy czym śrubowy występ (2a) stopniowo zwiększa swoją wysokość od zera do wartości maksymalnej, która równa jest gniotowi, następnie za strefą wejściową znajduje się strefa zgniatania, w której na powierzchni cylindrycznego walca (1) roboczego znajduje się śrubowy występ (2b) o stałej wysokości oraz stałej szerokości i klinowych powierzchniach (3b) i (4b) bocznych, następnie za strefą zgniatania znajduje się strefa wyjściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca (1) roboczego znajduje się śrubowy występ (2c) o stałej wysokości i klinowych powierzchniach (3c) i (4c) bocznych, zaś za strefą wyjściową znajduje się walec (5) kalibrujący, którego średnica równa jest średnicy wierzchołków śrubowych występów (2a), (2b) i (2c), dodatkowo znajdujący się w strefie wyjściowej śrubowy występ (2c) o klinowych powierzchniach (3c) i (4c) bocznych stopniowo zwiększa swoją szerokość.A tool for oblique rolling, especially bars with a circular cross-section from the heads of scrapped railway rails, which includes end journals and a cylindrical working cylinder, is characterized by the fact that on the cylindrical working cylinder (1) with a constant diameter there is an entrance zone in which on the surface cylindrical working cylinder (1) there is a screw protrusion (2a) with wedge-shaped side surfaces (3a) and (4a), where the screw protrusion (2a) gradually increases its height from zero to the maximum value, which is equal to the deformation, then after the zone the input zone is the crushing zone, in which on the surface of the cylindrical working cylinder (1) there is a screw protrusion (2b) with constant height and constant width and wedge-shaped side surfaces (3b) and (4b), then behind the crushing zone there is the output zone, in which on the surface of the cylindrical working cylinder (1) there is a helical protrusion (2c) with a constant height and wedge-shaped side surfaces (3c) and (4c), and behind the output zone there is a calibrating cylinder (5) whose diameter is equal to the diameter of the tops screw projections (2a), (2b) and (2c), additionally, the screw projection (2c) located in the exit zone with wedge-shaped side surfaces (3c) and (4c) gradually increases in width.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do walcowania skośnego, zwłaszcza prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych.The subject of the invention is a tool for skew rolling, especially circular bars made of scrap rail heads.

Dotychczas znane są narzędzia stosowane do walcowania prętów o przekroju kołowym w walcarkach skośnych, które najczęściej mają kształt stopniowych lub stożkowych walców. Szczegółowo konstrukcję narzędzi do walcowania skośnego opisano w książce autorstwa Dobrucki W. „Podstawy konstrukcji i eksploatacji walcowni”, Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1973 r. Opisane w książce narzędzia wykorzystuje się do walcowania skośnego prętów i rur. Składają się one najczęściej z czopów napędowych, czopów łożyskowych oraz beczki roboczej. W zależności od konstrukcji walcarki oraz jej przeznaczenia, beczki robocze walców mogą mieć kształt stopniowanych walców cylindrycznych lub stożkowych walców. Dodatkowo na każdej beczce roboczej walca można wyróżnić strefę wejściową, zgniatającą oraz kalibrującą. W trakcie procesu walcowania półfabrykat w kształcie cylindrycznego pręta jest wprowadzany między obracające się w tym samym kierunku walce, w wyniku czego otrzymuje on ruch obrotowy i posuwisty. Narzędzia są skośnie ustawione względem siebie, co umożliwia samoczynne wciąganie wsadu do przestrzeni roboczej.So far, there are known tools used for rolling bars of circular cross-section in inclined mills, which most often have the shape of stepped or conical cylinders. The design of the skew rolling tools is described in detail in the book by Dobrucki W. "Fundamentals of the rolling mill construction and operation", Wydawnictwo "Śląsk", Katowice 1973. The tools described in the book are used for skew rolling of bars and pipes. They usually consist of driving pins, bearing journals and a working barrel. Depending on the design of the rolling mill and its intended use, the working barrels of the rolls may have the shape of stepped cylindrical rolls or conical rolls. Additionally, each working barrel of the roller has an input, crushing and calibrating zone. During the rolling process, a cylindrical bar-shaped blank is introduced between the rolls rotating in the same direction, as a result of which it obtains a rotating and sliding motion. The tools are positioned obliquely to each other, which allows the load to be automatically pulled into the working space.

Znane jest również narzędzie płaskoklinowe do walcowania poprzecznego prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych, które opisano w Polskim Patencie nr 215444. Opisane w patencie narzędzie ma kształt pojedynczego klina, na którym wyróżnia się trzy podstawowe strefy: wejściową, gdzie klin wcina się w materiał na wymaganą głębokość; kształtowania, w której redukcja przekroju poprzecznego rozwijana jest na wymaganą szerokość walcowania; kalibrowania, gdzie następuje usunięcie owalizacji przekroju poprzecznego oraz skrzywień powstałych we wcześniejszych fazach kształtowania.There is also a flat wedge tool for rolling cross-section bars of scrap rail heads, which is described in Polish Patent No. 215444. The tool described in the patent has the shape of a single wedge, on which three basic zones are distinguished: the entrance zone, where the wedge cuts into material to the required depth; shaping, in which the reduction of the cross-section is developed to the required rolling width; calibration, where the ovalization of the cross-section and the distortions arising in the earlier stages of shaping are removed.

Istotą narzędzia do walcowania skośnego, zwłaszcza prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych, w skład którego wchodzą czopy skrajne oraz cylindryczny walec roboczy jest to, że na cylindrycznym walcu roboczym o stałej średnicy znajduje się strefa wejściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca roboczego znajduje się śrubowy występ o klinowych powierzchniach bocznych, przy czym śrubowy występ stopniowo zwiększa swoją wysokość od zera do wartości maksymalnej, która równa jest gniotowi, następnie za strefą wejściową znajduje się strefa zgniatania, w której na powierzchni cylindrycznego walca roboczego znajduje się śrubowy występ o stałej wysokości oraz stałej szerokości i klinowych powierzchniach bocznych, następnie za strefą zgniatania znajduje się strefa wyjściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca roboczego znajduje się śrubowy występ o stałej wysokości i klinowych powierzchniach bocznych, zaś za strefą wyjściową znajduje się walec kalibrujący, którego średnica równa jest średnicy wierzchołków śrubowych występów, dodatkowo znajdujący się w strefie wyjściowej śrubowy występ o klinowych p owierzchniach bocznych stopniowo zwiększa swoją szerokość od wartości minimalnej do wartości maksymalnej, przy której śrubowy występ przechodzi płynnie w powierzchnię cylindryczną walca kal ibrującego, zaś klinowe powierzchnie boczne śrubowych występów znajdujących się w strefie wejściowej, strefie zgniatania oraz strefie wyjściowej pochylone są pod jednakowym kątem rozwarcia.The essence of the oblique rolling tool, especially circular bars made of scrap railroad heads, which includes end pins and a cylindrical work roller, is that on a cylindrical work roller with a constant diameter there is an entry zone in which on the surface of the cylindrical work roller there is a helical protrusion with wedge side surfaces, the helical protrusion gradually increasing its height from zero to the maximum value, which is equal to the crush, then there is a crushing zone after the entry zone, in which there is a helical protrusion with a constant on the surface of the cylindrical work cylinder height and constant width and wedge side surfaces, then there is an exit zone behind the crushing zone, in which on the surface of the cylindrical work cylinder there is a helical projection with constant height and wedge side surfaces, and behind the exit zone there is a calibrating roller, k whose diameter is equal to the diameter of the tops of the helical projections, additionally, the helical projection with wedge-shaped side surfaces in the exit zone gradually increases its width from the minimum value to the maximum value, at which the helical projection smoothly flows into the cylindrical surface of the calibrating cylinder, and the wedge-shaped side surfaces the helical projections in the entry zone, crush zone and exit zone are inclined at the same opening angle.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że narzędzie pozwala na plastyczne kształtowanie prętów o przekroju kołowym z półfabrykatów o nieregularnych kształtach, do których można zaliczyć główki odcięte od złomowanych szyn kolejowych. Narzędzie posiada prostą konstrukcję i może być wykonane z wykorzystaniem konwencjonalnych maszyn. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest możliwość zabudowy narzędzi na prostych konstrukcyjnie walcarkach, co wpływa na obniżenie kosztów wytwarzania.The advantageous effect of the invention is that the tool allows for the plastic shaping of circular bars from irregularly shaped blanks, which may include heads cut off from scrapped railroad rails. The tool has a simple structure and can be made with the use of conventional machines. Another advantageous effect of the invention is the possibility to install the tools on structurally simple rolling mills, which reduces the production costs.

Narzędzie do walcowania skośnego, zwłaszcza prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok narzędzia z przodu, fig. 2 - widok narzędzia z góry, zaś fig. 3 - widok izometryczny narzędzia.A skew rolling tool, especially circular bars made of scrap rail heads, is shown in the drawing in which Fig. 1 shows a front view of the tool, Fig. 2 is a top view of the tool, and Fig. 3 is an isometric view. tools.

Narzędzie do walcowania skośnego, zwłaszcza prętów o przekroju kołowym z główek złom owanych szyn kolejowych składa się z czopów skrajnych oraz cylindrycznego walca roboczego. Na cylindrycznym walcu 1 roboczym o stałej średnicy D znajduje się strefa I wejściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca 1 roboczego znajduje się śrubowy występ 2a o klinowych powierzchniach 3a i 4a bocznych. Przy czym śrubowy występ 2a stopniowo zwiększa swoją wysokość od zera do wartości maksymalnej, która równa jest gniotowi h. Długość L1 strefy i wejściowej równa jest skokowi śrubowego występu 2a. Następnie za strefą I wejściową znajduje się strefa N zgniatania, w którejThe skew rolling tool, especially the circular bars of scrap rail heads, consists of end journals and a cylindrical work roller. On the work cylinder 1 with a constant diameter D there is an entry zone I, in which on the surface of the work cylinder 1 there is a helical projection 2a with wedge surfaces 3a and 4a lateral. The helical protrusion 2a gradually increases its height from zero to a maximum value which is equal to the crush h. The length L1 of the entry zone is equal to the pitch of the helical protrusion 2a. Then, after the entry zone I, there is the crush zone N in which

PL 225 773 B1 na powierzchni cylindrycznego walca 1 roboczego znajduje się śrubowy występ 2b o stałej wysokości oraz stałej szerokości i klinowych powierzchniach 3b i 4b bocznych. Długość L2 strefy II zgniatania równa jest skokowi śrubowego występu 2b. Następnie za strefą II zgniatania znajduje się strefa IH wyjściowa, w której na powierzchni cylindrycznego walca 1 roboczego znajduje się śrubowy występ 2c o stałej wysokości i klinowych powierzchniach 3c i 4c bocznych. Długość L3 strefy ]II przejściowej równa jest skokowi śrubowego występu 2c. Za strefą III wyjściową znajduje się walec kalibrujący, którego średnica Dz równa jest średnicy wierzchołków śrubowych występów 2a, 2b i 2c. Znajdujący się w strefie ]II wyjściowej śrubowy występ 2c o klinowych powierzchniach 3c i 4c bocznych stopniowo zwiększa swoją szerokość od wartości t1 minimalnej do wartości t2 maksymalnej, przy której śrubowy występ 2c przechodzi płynnie w powierzchnię cylindryczną walca 5 kalibrującego. Klinowe powierzchnie 3a, 4a, 3b, 4b, i 3c oraz 4c boczne śrubowych występów 2a, 2b i 2c znajdujących się w strefie i wejściowej, strefie IJ1 zgniatania oraz strefie IJ1 wyjściowej pochylone są pod jednakowym kątem α rozwarcia.On the surface of the cylindrical work roll 1 there is a helical protrusion 2b of constant height and width and of side wedge surfaces 3b and 4b. The length L2 of the crush zone II is equal to the pitch of the helical protrusion 2b. Then, after the crushing zone II, there is an exit zone IH, in which on the surface of the cylindrical work cylinder 1 there is a helical projection 2c of constant height and wedge surfaces 3c and 4c of the lateral sides. The length L3 of the transition zone] II is equal to the pitch of the helical protrusion 2c. After the exit zone III there is a calibrating cylinder, the diameter Dz of which is equal to the diameter of the tops of the helical projections 2a, 2b and 2c. The helical protrusion 2c with the wedge faces 3c and 4c located in the exit zone II gradually increases its width from the minimum value t1 to the maximum value t2, at which the helical protrusion 2c smoothly flows into the cylindrical surface of the sizing roller. The wedge surfaces 3a, 4a, 3b, 4b, and 3c and 4c of the lateral helical projections 2a, 2b and 2c in the entry zone, crush zone IJ1 and exit zone IJ1 are inclined at the same opening angle α.

Claims

A tool for oblique rolling, especially circular bars made of scrap railroad heads, consisting of end pins and a cylindrical work roller, characterized by the fact that on the work cylinder (1) with a constant diameter (D) there is zone (I) entrance, in which on the surface of the cylindrical work cylinder (1) there is a helical projection (2a) with wedge surfaces (3a) and (4a) side, the helical projection (2a) gradually increasing its height from zero to the maximum value which equals is crumple (h), then after the entry zone (I) there is a crushing zone (II) in which on the surface of the cylindrical working cylinder (1) there is a helical protrusion (2b) with a constant height and constant width and wedge surfaces (3b ) and (4b) side ones, then after the crushing zone (III) there is an exit zone (III) in which on the surface of the cylindrical working roller (1) there is a screw projection (2c) of constant height and the wedge surfaces (3c) and (4c) of the side surfaces, and after the exit zone (III) there is a calibrating cylinder (5) whose diameter (Dz) is equal to the diameter of the tops of the helical projections (2a), (2b) and (2c), in addition, the helical protrusion (2c) located in the exit zone (III) with the wedge surfaces (3c) and (4c) lateral gradually increases its width from the minimum value (t1) to the maximum value (t2) at which the helical protrusion (2c) passes smoothly into the cylindrical surface of the calibrating roller (5), and the wedge surfaces (3a), (4a), (3b), (4b), and (3c) and (4c) the side of the helical projections (2a), (2b) and (2c) ) located in the input zone (I), crush zone (Ił) and output zone (III) are inclined at the same opening angle (α).