Стан винтовой прокатки труб

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 090378 21) 2589438/22-02с присоединением заявки Мо -(23) ПриоритетОпубликовано 2506.80. Бюллетень МоДата опубликования описания 250680(51)М. Кл. В 21 В 19/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(541 СТАН ВИНТОВОИ ПРОКАТКИ ТРУБ Изобретение относится к производству труб и может быть использовано в трубопрокатных цехах металлургических заводов, преимущественно для получения тонкостенных труб большого диаметра.Известен труборасширитель косовалкового типа, содержащий двухвалковую рабочую клеть с приводом и оправки со стержнями. станина стационарна,10 два валка расположены под углом к оси прокатки. Оправка и стержень установлены перемещающимися и вращаются вокруг своей оси совместно с трубой 11, 15Недостатками этого труборасширителя являются нестабильный захват заготовки-трубы валками, так как перед задачей трубы в стан оправку со стержнем вращают, снижая при этом 20 число оборотов валков до минимальной величины; большие инерционные массы оправки и стержня, которые нарушают условия вращения, вследствие чего трубу часто заклинивает в валках; 2 У исключение воэможности повышения коэффициента расширения за один.проход без замены оправки, Укаэанные недостатки снижают производительность и качество получаемых труб (повышен чая разностенность, винтообраэность,овальность и др.),Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсястан винтовой прокатки труб, содержащий станину, комплекты валков, ихпривод, стержень, несущий несколькооправок, каждая из которых соответствует одному комплекту валков.Особенность этого стана состоитв том, что за один проход предполагается получать трубы с повышеннымкоэффициентом расширения на ступенчатой оправке, при этом оправка состержнями и труба вращаются вокругсвоих осей 21Недостатки стана состоят в ненадежности захвата заготовки-трубы изаклинивании трубы в валках. Изменение катающих диаметров валков впроцессе деформации вызывает разностьскоростей вращения трубы и валков,что приводит к проскальзыванию, аследовательно, и появлению скручивания и повышенной винтообразноститрубы. Кроме того, на наружной поверхности трубы появляются неровности в виде бугристости иэ-эа непостоянства объема металла, проходящего вединицу времени в зонах деформации,45 При этом скорость вращения валковзависит от жесткости прокатываемойтрубы, Установка ступеней оправок накаждом подвижном телескопическомстержне и регулировка их относительно соответствующих комплектов валков,установленных в станине, значительноусложняют конструкцию оборудованиявходной и выходной сторон труборасширителя и лимитируют диапазон получения труб по толщине и диаметрам,а также затрудняют возможность надежного обеспечения подвода смазки иохлаждения оправок и стержней впроцессе прокатки-расширения. Причемконструкция такого стана-расширителяи технологический процесс при. увеличении непрерывнорасположенных комплектов валков в станине еще большеусЛожняются. Указанные недостаткине позволяют повысить производительность, увеличить суммарный .коэффициент расширения за один проход, атакже лимитируют получение труб стонкой стенкой,Цель изобретения - повышениепроизводительности, экономия металла за счет получения более тонкостенных труб и уменьшения процентабрака, а также увеличение суммарногокоэффициента расширения за один проход.Поставленная цель достигаетсятем, что стан винтовой прокаткитруб, содержащий станину, комплектывалков, их привод, стержень, несущийнесколько оправок, каждая из которыхсоответствует одному комплекту валков, снабжен приводом возвратнопоступательного перемещения станинывдоль стержня и обоЙмами, имеющимипривод вращения относительно станины,в которых расположены по кругу валкикомплектов, а оправки установленына стержне с возможностью поворотаотносительно друг друга и стержня.Между обоймами размещены индукторы,Валки одного комплекта кинематическисвязаны и их привод выполнен общим.При индивидуальном приводе валковстан снабжен кассетами с механизмомразворота ее в обойме.Расширение трубы производят безее вращения. Труба имеет толькоосевое перемещение, поэтому можноувеличить скорость вращения валков,исключить операцию раскручиваниятрубы перед ее задачей в валки илиснижения скорости валков перед захватом, Условия захвата трубы валками из-за отсутствия необходимостираскручивания ее и оправки валкамиболее благоприятны, что снижает процент брака при прокатке. Так какпри прокатке труба не вращается, тоимеется возможность на выходе изстана разместить натяжное устройство, которое создает переднее натяжение и обеспечивает получение более 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 50 55 бО 65 тонкостенных труб. Кроме того, применение многовалковой системы позволяет вести прокатку с малыми единичными обжатиями на валок, но с большими суммарными обжатиями за оборот обоймы, т,е. толщина стенки трубыболее интенсивно утоняется,Можно увеличить суммарный коэффициент расширения трубы за один проходза счет обработки трубы одновременнов нескольких комплектах валков, т,е.вести непрерывный процесс расширениятрубы до заданного диаметра, Поскольку труба, а, следовательно, оправкаи стержень во время расширения невращаются, станина с комплектом валков смонтирована на направляющих свозможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси стержня,например от гидропривода, а приводперемещения станины электрическисвязан через блок-схему, системы управления перемещением станины с датчиком натяжения трубы.Скорость вращения валков и обоймыи положение станины с комплектом валков регулируются только относительноневращающихся трубы, оправки и стержня, поэтому установка дополнительныхкомплектов валков для расширения трубы на больший диаметр, не нарушаяработы имеющихся комплектов валков,способствует увеличению суммарногокоэффициента расширения и обеспечивает непрерывность процесса. Болеестабильную работу обеспечивает размещение между обоймами с комплектамивалков индукторов для подогрева трубы.На фиг,1 изображен стан при общемприводе валков, продольный разрез;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; нафиг,3 - стан при индивидуальном приводе валков, продольный разрез; нафиг,4 - сечение Б-Б на фиг.3; нафиг.5 - сечение В-В на фиг.4.Стан винтовой прокатки труб содержит станину 1, ее привод возвратнопоступательного перемещения, например от гидроцилиндра (на чертеже непоказан) по направляющим 2, обоймы 3с валками 4, привод вращения обоймыотносительно станины от вала 5 черезшестерню 6, колесо 7, закрепленноена обойме, привод вращения валковлибо индивидуальный 8 (фиг.3), либообщий (фиг.1) от вала 9, на которомзакреплена шестерня 10, находящаясяв зацеплении с колесом 11 через жестко установленное колесо 12, шестерню 13, смонтированную на оси валка,индукторы 14, расположенные междуобоймами с валкамикомплекта для подогрева трубы, стержень 15, несущийнесколько справок 16, хвостовикамиустановленных в пазах стержня с возможностью поворота вокруг стержня,Между стержнем и хвостовиком оправкив пазу помещены датчики 17, Имеетсяблок-схема 18 системы управленияскоростями вращения обоймы и валков,При индивидуальном приводе валковвалки установлены в кассеты 19(фиг.3), размещенные в радиальныхрасточках обоймы с воэможностью поворота вокруг цапфы 20, например,с помощью червяка 21 и колеса 22. Дляконтроля состояния наружной поверхности трубы на выходе иэ каждогокомплекта валков установлены датчики 23 натяжения и блок-схемы 24 системы управления перемещением станины. Стан работает следующим образом.Заготовка-труба, нагретая до температуры прокатки, подается к стану и задается в первый комплект валков 4,вращающийся вместе с обоймой 3, обжимается между оправкой 16 и валками, принудительно вращающимися вокруг трубы и своих осей. Если скорость точек катающих диаметров валков, находящихся в контакте с трубой в данный момент времени, не равна нулю, то труба и оправка поворачиваются относительно неподвижного стержня. При этом хвостовик оправки воздействует на датчик 17, связанный с блок-схемой 18 системы управления скоростями вращения обоймы и рабочих валков, по сигналу которого происходит изменение соотношения скоростей вращения ббоймы и рабочих валков, и тем самым возвращают трубу и оправку в исходное положение, исключая при этом появление скручивания трубы.По выходе трубы из валков, онапопадает в зону действия датчика 23,связанного с блок-схемой 24 системыуправления перемещением станины, ипри появлении деФектов на наружнойповерхности трубы в виде бугристостипоступает сигнал на изменение обжатия (с помощью перемещения станинывдоль стержня оправки, например, отгидропривода). Такая кинематика процесса прокатки-расширения труб происходит как в отдельном комплекте,так и при прокатке трубы одновременно во всех комплектах валков,После выхода заднего конца трубызадается следующая заготовка-труба,производится уборка готовой трубына выходной стороне стана, то естьпроцесс не прерывается. Во время прокатки-расширения тру. бы через стержень на оПравку непрерывно подается технологическая смазка, обеспечивающая улучшение качества внутренней поверхности трубы и облегчающая прохождение трубы. Кроме того, при прокатке труб некоторого сортамента и марок сталей между обоймами с валками устанавливают устройства для подогрева труб, например индукторы.Предлагаемое конструктивное выполнение стана позволяет повысить производительность, увеличить скорость прокатки, сократить время на вспомогательные операции и уменьшить брак, кроме того, обеспечивает получение труб лучшего качества и экономию металла. Формула изобретения201, Стан винтовой прокатки труб,содержащий станину, комплекты валков, их привод, стержень, несущийнесколько оправок, каждая иэ которыхсоответствует одному комплекту валков, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения производительности путем обеспечения производства тонкостенных труб,он снабженприводом возвратно-поступательногоперемещения станины вдоль стержняи обоймами, имеющими привод вращенияотносительно станины, в которых расположены по кругу валки комплектов,а оправки установлены на стержне свозможностью поворота относительнодруг друга и стержня,2. Стан по и1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента расширения труб,40 он снабжен индукторами, размещеннымимежду обоймами.3. Стан по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что он снабжен длякаждого валка кассетой с механизмом45 разворота ее в обойме, при этом привод валков выполнен индивидуальным.4. Стан по и1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что валки одногокомплекта кинематически связаны и их50 привод выполнен общим.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Производство труб в США.Черметинформация, 1974.55 2. Патент США 9 2528651,кл.72-97, 1950.741970 б Х 7 25 оЛО (У в 22 4 Фиг, 5 Составитель Л.МатуринаРедактор И.Михеева Техред Н.Бабурка ректбр Е.Пап Зак илиал ППП "Патент", г,Ужгород роектная,563/2НИИПИ Гопо дела3035, Мо Тираж 986дарственногоизобретенийва, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийская наб., д,4/5