Трубоформовочный стан

Союз СоветскихСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1893282(51) М. Кл э В 21 С 37/08 Гооударствеиимй комитет по делам иэооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения В. А. Рымов, И, Н. Потапов, В. В. Горбунов, СА, М. Фадеев, А. В. Старшинов, П. М. Гаврили В. Н. Баженов, В. Н, Бринза и А. А, Па осковскии ордена Трудового Красного институт стали и сплавов 1) Заявител 4) ТРУБОФОРМОВОЧНЫИ СТАН Изобретение относится к производству варных прямошовных труб и наиболее эффективно может быть использовано при конструировании новых станов и реконструкции существующих, предназначенных для производства труб малого диаметра из труднодеформируемых материалов дуговой сваркой.Известен трубоформовочный стан для производства сварных прямошовных труб, содержащий последовательно установленные в чередующемся порядке формовочные клети с вертикальными и горизонтальными валками шовонаправляющий нож и опорно- сварочный узел, В стане валки в последней по ходу формовки формуюшей клети выполнены из эластичного материала 1 .Недостатком известного трубоформовочного стана является то, что такая конструкция предопределяет значительное расстояние между последней формовочной клетью и опорно-сварочным узлом для размещения на этом расстоянии шовонаправляющего ножа, В целом качественно выформованная трубная заготовка в клети с калибром, валки которого выполнены из упругого эластичного материала, после выхода из этой клети принудительно расформовывается шовонаправляюшим ножом. Это приводит к тому, что при соприкосновении качественно выформованных кромок в последней закрытой клети в дальнейшем происходит смещение последних, а иногда и деформирование (утолщение), что приводит к смещению кромок в опорно-сварочном узле, а следовательно, ухудшает качество сварки.Наиболее близким к предлагаемому является трубоформовочный стан, содержащий последовательно установленные в чередующемся порядке формовочные клети с вертикальными непри водным и и горизонтальными приводными валками, образующими калибры, шовонаправляюший нож и опорно- сварочный узел 12.В указанном трубоформовочном стане в последней по ходу формовки клети установлены металлические валки, образующие калибр без разрезной шайбы. Состав и расположение технологическаго оборудования, данного трубоэлектросварочного стана не устраняет недостатков, указанных выше, несмотря на то, что частичное редуцирование качественно влияет на получение окончательно сформованной трубной заготовки, 893282качественную Выформовку кромок цсрсл вхо,Ом здготовкц в оцорц Зрочц(й узсЗ 5Выбор рдсст(Яци 5 меж,Г Осж) ОпорцоСВЗРОИ НОГО УЗЛа Ц ССЫО ЛОЦОЛНЦтЕЛЬНОй клети, рдвнои 10- 50 диаметрс)в готовой трубы обхссОвлсц тем, с(О если это расстояние выбрать мсцьшс 10 лцаметров готовой трубы, то это цри(С,стНеобходимости 0 демонтажа с шсств, (оцц гс оборудования. Кроме этого, црц цримсцсццц предлагаемого изооретс.ци 5 Лля тру О, получзехых луГОВОЙ сваркой, расстояцис В О лиаметров наиболсс оптимальное Оцз минимально возмож- НОГО РЗССТОЯЦЦ 5 ) С ТоКЦ ЗРСНИЯ Т(."Г 1 ЛОВОГО оежцма упругого эл.тлшго материала, ПРИ 51 СЦЯС МОГО В НИ)КЦСМ ВЗЛКС.Если расстояние между осями огорносварочного узла ц лоолнительной клетью выбрано более 50 лцметров готовой трхбы, 50 тО, (ЗО-ПСРВЫХ, Это ЦСВЛСсСт К ПЕРЕСМОТРУ монтажа шовоцдправляо(цей клстц, 3 во- ВТОРЫХ, Цс ТЗКОМ ЗНс 1 ЧЦ 1 ЕЛЬНОМ РсССТ 051 НЦЦ невозможно обесГечГь цеобхолцхое натяжение кромок, возникающее црц цзгцбс труб- НОЙ ЗЗГОТОВКК О( 3 ЛОПОЛ НИТСтс ЬНЫХ УСТРОЙСТВ Величина диапазона 1 О диаметров оТоной ТРУОЫ ООЪЯСЦ 51(ТС 51 КОЦСТРМКТЦВЦЫМ рзлцчием ц вслцчццой расстояний межа( сама закрытая клеть це удерживает трубную загс)тсвку от смещения. Таким образом, основцос усилие, удерживающее трубную заготовку от смещения приходится на шовоцаправляюший цож, а это неизбежно црцводцт илц к лсформцровацию сформованных кромск, илц к дальнейшему их смещению.с 1 сл и;брстсцияповышение качества сварных црямошовцых труб.Указанная цель достигается тем, что трубоформовочный стан, содержаций цоследоВтельцо установленные в череду ющсмся порядке формовочные клети с всрТИК 3.1 ЬН 115 И ЦЕПР 5 ВОДНЫ)1 И И 101)ИЗОТс 1.1 Ь- ными приводными валками, образу(опим КЗЛЦОРЫ, ШОВОЦЗПРс 1 ВЛ 51 К)ЦИЙ НОЖ П ОЦОРЦО- сварочный узел, снабжен клетью с горизсцтзльцымц цспрцводными валками, уста- ЦОЦ,1(.(ЦОЙ МСЖЛС ЦОвопсЦРсВЯЮ 1 ЦИХ 1 НОЖОМ И ОПОРНО-СВсРОЧНЫМ УЗ 10 М Нд РЗССТ 051- цци О -50 диаметров готовой трубы от осц опорно-сварочного узла, рабочая поверх(.Т ЬИ Ж Ц С Го Ц (.11 Р И Вол 0 ГО В 3 Л К 3 М Ц 0 М 51 - цуий клети выполнена из упругого эгсстцчц)го материала ралцусом, меньшим ралцу(.3 готсвой трубы ца 5 - -10"/о, валки опорно-Свс РОс НОГО УЗЛа УСта Ц(ВЛСЦ Ы тК, И 0 ЦО ИХ Кс 1 ЛЦОРс 1 ЦИЖС Лнд ЦОС,)СЛНС 1 Й 10 ХОЛ) формовки кгстц с гсрцзоГггнныхц нсцри. В(Л ы м В с 1, к м ц ц 3 О, 1 О, 3 Ли а м(.т р с 1 О- г(г)й трубы.УстсЦОВК ЛополцптСЛЬЦОй КЛСтп За ШО- ц(цсцр;В.5 цоцП 1 НОЖОМ ОбССНСЧИВЗСТ ОКОН- (сТС;1 ЬЦК) ВЫОРХОВКХ СРОХОК Ц(. В ЦОС.1 СЛ- цсихо(1)орм(вкц кгсц, к(1( Оыло рдцсс,зс Ней. 11 р:1(с;рс(рцль верхнеО метал- .1 ц чсско Го В,1 к, ВНИ 10 л и снный рдлцусймготовой трубы, обссцс ИВ(сг сихмср(спук,5 1 О 15 20 25 за опорно-сварочным узлом, шовонаправляюшей клетью и последней формовочной клетью для различных трубоэлектросварочных станов.ДЛ 5 качественной сварки трубной заготовки необходимое натяжение кромок в данном стане обеспечивается не их разведением с помощью шовонаправляюшего ножа и последующим сведением, а за счет изгиба окончательно сформованной трубной заготовки относительно нижнего валка дополнительной клети. Для этого рабочая поверхность нижнего валка выполнена из упругого эластичного материала.Величина радиуса нижнего валка клети с горизоцталы(ыми неприволными валками выбирается меньшей на 5 - Оо/о радиуса готовой труоы. Выполнение радиуса в вышеуказанных пределах определяет именно ту 1 лощадь контакта нижнего валка с трубной заготовкой, которая обеспечивает в дальнейшем монотонный изгиб трубной заготовки с обеспечением натяжения кромок, гарантирующего устранение процесса гофрообразования и компенсирующего тепловое уширецие кромок, ведущее к их распружиЦИВДЦЦ 10.Если величина радиуса нижнего валка менее 5/о радиуса готовой трубы, то получаемая площадь контакта мала лля того, цтобы обеспечить плавный и достаточно эффективный изгиб трубной заготовки. Если же величина радиуса нижнего валка меньше радиуса готовой трубы более чем на 10/), то цсобхол 35 величина обжатця приволцт к значительному нарушению кцнематцческцх характеристик нижнего валка, а именно к значительной разнице между зонами отставания и оцсрсжсция. При значительном коэффициснте трения упругого э,астцчного материала, применяемого для изготовления рабочей секции нижнего валка, это приводит к истиранию и разрушению рабочих секций.Разница величин уровней, проходящих цо дцу калибров опорно-сварочного узла и последней формовочной клети, равная 0,1- 0,3 диаметра готовой трубы вытекает цз н(обхолимой величины изгиба трубной заготовки для обеспечения необходимого натяжения кромок. Величина в разнице уровней менее 0,1 диаметра готовой трубы малоэффсктивна по сравнению с традиционным способом формовки. Достижение вс,шчцны в разнице уровней более 0,3 диаметра готовой трубы связано с дополнительными конструктивными работами, созлдццем лополнительцых устройств, обеспечивающих значительный изгиб при различных жесткостях, получаемых на предлагаемом стане труб. 113 фцг.изображен трубоформовочный стан, общий вил; на фцг. 2 -- разрез А-А ца фцг. 1; на фиг. 3 -- разрез В-Ь на фиг. 1.Трубоформовочный стан содержит формовочные клетис непрцволнымц вертикальными валками, формовочные клети 2с приводными горизонтальными валками, шовонаправляющий нож 3, клеть 4 с горизонтальными неприводными валками и опорно-сварочный узел 5. Клеть 4 установлена от опорно-сварочного узла 5 на расстоянии Ы= 10 - 50 диаметров готовой трубы, а валки опорно-сварочного узла смонтированы так, что дно их калибра ниже дна последней по ходу формовки клети 4 на величину о = 0,1 - 0,3 диаметра готовой трубы, Рабочая поверхность нижнего неприводного валка 6 клети 4 выполнена из упругого эластичного материала радиусом, меньшим радиуса готовой трубы на 5 - 10/о.Стан работает следующим образом, Полоса поступает в формовочную линию стана, где в процессе движения в формовочных клетях постепенно изгибается до замкнутой трубной заготовки. В предпоследней формовочной клети зазор между кромками равен ширине разрезной шайбы. После выхода, из клети заготовка принудительно расформовывается шовонаправляющим но жом и попадает в клеть 4 с горизонтальными неприводными валками, где кромки сводятся до соприкосновения, Ось трубы после выхода из клети 4 изгибается книзу на величину о = 0,1 - 0,3 диаметра готовой трубы, в опорно-сварочном узле кромки свариваются, и труба поступает в калибровочный стан.Пример 1. В трубоформовочном стане 6-32 установлена клеть с горизонтальными не- приводными валками на расстоянии 350 мм (25 0 ) от оси опорно-сварочного узла.30 Верхний металлический валок для трубы ф 14 мм выполнен радиусом К = 7 мм, нижний с рабочей поверхностью из упругого эластичного материала выполнен радиусом К =- 6,52 мм. Уровень дна калибра опорно- сварочного узла ниже уровня дна последней по ходу формовки формовочной клети на 3 мм.Пример 2. В трубоформовочном стане установлена клеть с горизонтальными не- приводными валками на расстоянии 360 мм 40 (20 Рт) от оси опорно-сварочного узла.Верхний металлический валок для трубы ф 18 мм выполнен радиусом К = 9 мм, нижний с рабочей секцией из упругого эластичного материала выполнен радиусом К = = 8,25 мм. Уровень дна рабочего профиля опорно-сварочного узла ниже уровня дна последней по ходу формовки формовочной клети на 3 мм.Предлагаемый трубоформовочный стан по сравнению с известными устройствами позволяет повысить качество электросварных труб путем устранения горячих трещин или смещения для труб Ф 14 мм из Ст 12 Х 18 Н 10 Т на 4/о,18 мм из Ст 2 Х 18 Н 10 Т на Зо/оФормула изобретенияТрубоформовочный стан, содержащий последовательно установленные в чередующемся порядке формовочные клети с вертикальными неприводными и горизонтальными приводными валками, образующими калибры, шовонаправляющий нож и опорно- сварочный узел, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных прямошовных труб, он снабжен клетью с горизонтальными неприводными валками, установленной между шовонаправляющим ножом и опорно-сварочным узлом на расстоянии 10 - 50 диаметров готовой трубы от оси опорно-сварочного узла, рабочая поверхность нижнего неприводного валка упомянутой клети выполнена из упругого эластичного материала радиусом, меньшим радиуса готовой трубы на 5 - 10 о/о, валки опорно-сварочного узла установлены так, что дно их калибра ниже дна последней пс ходу формовки клети с горизонтальными неприводными валками на 0,1 - 0,3 диаметра готовой трубы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР703176, кл. В 21 С 37/06, 977.2. Петрунин Е. П. и др. Усовершенствование технологии формовки трубной заготовки для изготовления нержавеющих трубаргонодуговой сваркой. - Производствосварных труб. М., Металлургия, 1972,1, с. 36 - 42 (прототип),893282 ФВг Фи Никулин Швыдкая 1130 лиа Редактор Н. КешелЗаказ 11321/7ВН Составитель С. Техред Л. Бойка Тираж 89 ИПИ Государственного по делам изобретений Москва, Ж - 35, Рауш ППП Патент, г. УжгороКорректор Подписно комитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 д, ул. Проектная