Способ задачи трубы в валки стана продольной прокатки

СО 303 СОВЕТСКИХСО фАЛ ИСТИ 1 Е СКИХРЕСПУБЛИК О 9) О ) Г ъР ъ,ф(5 цз В 21 В 39/20, 17/02 СБКСАНИЕ КЗОБРСК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ 1.г проводкой и трубой при ее перемещении. В результате этого после поворота трубы на 90 утолщенные участки оказываются не сориентированными по вершинам калибра. Это приводит к снижению точности труб по толщине стенки, кроме того при соедении роликов возможно сплющивание труби.Цель изобретения - повышение точности кантовки трубы о процессе задачи ее в валки.Указанная цель достигается тем, что при продольном перемещении трубы, имеющей диаметрально расположенные утолщения, осуществляют дополнительное воздействие путем создания в плоскости раэьема лалбра валкое периодических ко-. лебаний трубы с частотой 2-25 рээа о секунду и амплитудой, состаоляющей 0,2-0,5 диаметра трубы, которые произоодят с моГОСУДлРСТВЕН%Я КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯУ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское сои петельство СССР М 343724, кл. В 21 В 17/12, В 21 В 39/20, 1970.Авторское свидетельство СССР М 997884, кл. В 21 В 39/20, В 21 В 17/02, 1981.Авторское свидетельство СССР М 138572, кл, В 21 В 39/20, 1961. Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к способам и механизмам кантования труб.Известны кантооатели, обеспечивающие поворот трубы на 90 при отсутствии продольного ее перемещения;Иззестен фрикционный заталкивателькантооатель труб на автоматическом стане, выполненный о олде двух рбликов, установленных на вертикальных валах с возможностью сеедения, которые односременно с заталкиванием трубы в стан производят ее кантооку на 90,Однако на протике при транспортировке трубы после пероого прохода ооэможна ее частичная раскантоока, т утолщения трубы. прокат; нные о выпусках калибра, могут не совпадать с горизонтальной плоскостьо иэ-за существующего трения между(54) СПОСОБ ЗАДАЧИ ТРУБЫ В ВАЛКИ СТАНА ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано для кантовки трубы перед задаче ее в валки стана. Цель изобретения - повышение точности кантовки трубы в процессе задачи ее в валки. Воздействие на трубу осуществляют путем создания в плоскости разъема калибра валков пеоиодических колебаний с частотой 2 - 25 раэ в 1 с и амплитудой, составляющей 0,2-0,5 диаметра трубы. Их производят с момента достижения передним концом труоы расстояния до калибра, составляющего по величине не менее 0,3 длины трубы, до момента захвата переднего конца трубы валками стана продольной прокатки. 4 ил 3 табл.5 10 20 созданием в плоскости разъема калибров валков периодических колебаний трубы, вызывают ее поворот вокруг продольной оси за счет возникающего крутящего момента М, причем труба поворачивается и ориентируется в пространстве таким образом,30 35,чтобы усилие сопротивления силе вынуждающих колебаний в плсскссти ее приложения было минимальным. Применительно к нашему случаю плоскость, проходящая через участки трубы с минимальной толщиной стенки, совместится с плоскостью разьема. калибра.Если действие вынуждающей силы осуществляется е течение вссго времени движения трубы по рольгангу, то после поворота труба удерживается в сорентированном положении до захвата валками трубопрокатного стана. Предлагаемый способ задачи трубы в валки стана обеспечивает раскатку утолщенных участков трубы в круглой зоне калибра валков.Одним из вариантов воздействия на трубу для осуществления колебаний при ее движении по горизонтальному рольгангу является, например, приложение вынуждающей с лы,с помощью двух профилированных роликоо, установленных на вертика,ьных валах и имеющих один привод, готпрый обеспеч,.вает поочередное их отклонение в обе стсрапы от оси рольганга мент;пот; женил пер:,",ил 1 концоц тоубы расс.; яния до калибра, составляющего по величине н: л 1 енео 0,3 ипы труб;,о момента захото переднего конца тр, Оы оал" ками стано и одольно. и;окатки.Предло емый сппоб обеспчиоает точну о квнтоску принтер,: тельно п=;. ",ащающейся трубы, имеюьцс диаметральйо располот;енные утолщэнные участки, и удерх:,ание трубы о скантованном положении до захоата ее валк,-,ми прокатного стана.После дефорл 1 ацил о калибре первого стана продольной прокатки труба и:.,сат диаметр.лоно расположенные утольцения(фиг.1); утолщенные участки (Яо) соответствуют участкам труби, пр:хатанным о выпусках калибра, а минимальные значения стенки (Зр) - вершинам калибра.В связи с этим усилке сопротивления вынуждающей силе(силе вынуждающих колебан 1 й), приложенной в продольных плоскостях различно сориентированных относительно поперечного сечения, будетне одинаково: л 1 аксимальное значение усилия сопротивления возникнет в плоскости 1-1, проходящей через диаметрально расположенные утолщения, а минимальное - в плоскости 2-2. Осуществляя воздействие 40 45 50 55 на определенную величину с определенной густотой,На фиг.1 ияобра;хено поперечное сечение трубы, прокатанной в круглом калибре с округлыми выпусками; на фиг.2 - один из вариантов реализации способа: общий ьид рольганга с труоой и вертикальными роликами о момент кх смещения влево (а) и вправо (б); на фиг.3 - разрез А-А (а) и Б-Б (б) на фиг.2 а,б); на фиг.4 - положение трубы до задачи в валки стана (а) и после кантовки (б) в момент захвата ее валками.Диапазон характеристик (частота и амплитуда вынужденных колебаний) установл:н, исходя кз требований о сохранении с,плошности металла и предотвращения изменения формы трубы (появление трещин, смятие наружной поверхности трубы и пр.), а указанное расстояние до калибра валков - для выполнения требования точной кантовки трубы (поворота утолщенных участков трубы на требуемую величину при задаче трубы в калибр валков).При частоте периодических вынужденных колебаний более 25 раз в секунду и с амплитудой более 0,5 диаметра трубы возникнут динамические удары о прокат, что вызовет повреждение его поверхности. Кроме того, при таковой амплитуде колебаний концов трубы возникает пластичный изгиб, приводящий к потере геометрической формы трубы, что доказано экспериментально в лабораторных условиях.Нижние пределы характеристик связаны со скоростью кантовки и скоростью принудительного продольного перемещения трубы в реальном режиме эксплуатации прокатного стана. При существующих скоростях прокатки на современных трубопрокатных агрегатах возникает необходил 1 ость достижения скорости транспортировки трубы более 2 м/с, Вынужденные колебания с частотой менее двух раз в секунду и амплитудой менее 0,2 диаметра трубы не обеспечивают необходимой точности кантовки. Это значит, что в течение времени задачи трубы в калибр не произойдет требуемой ориентации утолщений трубы и в таком положении произойдет захват трубы валками. В результате утолщения трубы не раскатываются в круглых частях калибра, что приоедет к снижению точности труб.Поскольку труба имеет инерцию, то воздействие необходимо осуществить в течение некоторого минимального времени, достаточного для поворота трубы вокруг продольной оси. Если в процессе задачи тр,бы в калибр колебания производят с момента. достижения переднил 1 концом трубы расстояния до калибра, составляющего ме 1704875нее 0,3 длины рубы.то иэ-за малого периодз колебаний уолщенные учасгки 1 рубы нс будут сорентт;рованы строго по вершине калибра валков.элсбатель ний процесс необходимо осуп оствить до л 1 олбснта захвата металла валками стана. При прекращении колебаний до вхада переднего конца трубы в калибр валков произойдет частичная раскэнтовка трубы за счет самопроизвольного поворота трубы относительно своей продол:.ной оси, что приведат к снижению точности кантовки.Создание вынужденных колебаний, осуществляемых в пределах укаэанного диапазона характеристик, обеспечит задачу трубы в валки стгиа продольной прокатки в положении, кода утолщенные участки скантованной труб. сориентированы строго по вершинам калибра рабочих валков. П р и м е р. Существующее оборудование трубопрокатного агрегата 140 заводаим. К.Либкнехта (г. Днепропетровск) позволяет, с учетом незначительной реконструкции транспортного рольганга, реализоватьпредлагаемый способ задачи трубы в валкистана продольной прокатки (СПГ 1),Возможны различные варианты реализации предлагаемого способа. Рассмотрим,например, вариант, приведенный на фиг.2 -фиг.4.Гильза из стали марки 45 размером146 х 8,0 мм длиной 6,6 м прокатывается ввалках СПП, кали= р которого имеет следующие основные параметры: высота Н, = 144 мм,ширинэ Вк =- 158,о мм, угол выпуска ав= 30,После СППчерновая труба, имеющаянаружный диаметр, измеренный на уча. стках, соответствующих вершинам калибра Двор =- 14; мм и выпускам калибраД, = 158 мм. передается на транспортный рольганг длиной 15 м. Время движения ерновпй тру 5 ы по рольгангу до захватавалками СППсоставляет 5-8 с. Номинальный разцео черноокой трубы 144 х 6,0 мм. Г 1 риэтом толщина стенки участков трубы, прока 1 анних в выпусках калибра Яэып = 8,8 мм, ана участках, соответствующих вершинам калибра Ябр = 6,0 мм.Задача труби в валки СППосуществляется при г 1 родол:"нол 1 перемещении трубыи одноврел 1 снном воздействии на нее периодич:ских колебаний с помощью вертикальной секции рольг;.нга, которая состоит изпары вертикальных роликов с пневматическим приводом, г беспечивающим возл 1 ожносг поочередного смсщения оси роликовиносителл;:о гт;ощзащ;ся трубы. Величина см; цен вертикальных роликовотносительно нн:-яьного положения со 5 10 45 50 55 20 25 30 35 40 ставляет 0,2-0,5 диалетра движущейся трубы (при Друбы" 144 мм амплитуда составляет 28,8-72 мм), а частота вынуденных колебэний находится в пределах 2-25 раза в секунду.С целью определения характеристик способа провели экспериментальные исследования, сущность которых заключалась в варьировании переменных параметров (амплитуды и частоты периодических колебаний) и анализе влияния изменения этих параметров на точность ориентирования движущейся трубы, Результаты экспериментов сведены в табл. 1, 2, 3.За 100) (стопроцентную) точность ориентирования(кантовки) трубы принята величина поворота трубы вокруг продольной оси не 90 ( 2 т. Необходимо отметите, что точ. ность ориентирования +15 достаточна для условий деформации трубы в круглом калибре на оправке за два прохода.Зкспериментальные исследования показали, что при частоте колебаний вертикальных роликов менее 2 раза в секунду точность кантовки трубы к моменту задачи в валки СППсоставляет не более 70 бу,. В табл, 1 показано влияние частоты периодических колебаний на точность кантовки трубы при скорости ее перемещения по рольгангу 2 м/с, амплитуде колебаний 0,4 Дтр и расстоянии от переднего конца трубы до калибра валков 3500 м. При частоте более 25 раз в секунду точность кантовки не воэр:"тает, наблюдается нарушение геометрии труб, Величина смещения вертикальных роликов относительно начального положения менее 0,2 Др обеспечивает точность кантовки трубы не более 68 оД, при увеличении указанного параметра более 0,5 Дтр возникают значительные колебания концов трубы, резко снижается скорость продольного перемещения трубы по роль- гангу. В табл. 2 показано влияние амплитуды периодических колебаний на точность кантовки трубы при частоте колебаний 10 раз в секунду и расстоянии от переднего конца труби до оси валков 3500 мм,Варьированием расстояния от переднего конца задаваемой трубы до оси калибра валков определим оптимальную величину, характеризующую начальный момент периодических колебаний. При расстоянии равном 660 юл (0,1 Ья) в результате малого периода времени колебаний точность кантовки не превышала 50-55;ь, С увеличением указанного расстояния точность кантоьки возрастает, однако начиная с расстояния, составляющсго 0,3 длины трубы, точнссть кгнтовки стабилизируется.1704875 Таблица 1 Точность кантовки т бы,Примечание 0,1 Дтр (14,4 мм) 0,2 Дтр 28,8 мм) 0,3 Дтр(43,2 мм) 0,4 Дтр (57,6 мм) 0,5 Др (72,0 мм) 60-68 78-82 80-82 83-90 88-93 94-95 0,6 Дтр (86,4 мм) Таблица 2 Влияние н:. сльногэг,;апта колс 5 эний на точность кзнтовки трубы при частоте колебаний 10 р з в секунду при скорости перемещения трубы по рольгангу 2 м/с продставло.го н табл. 3.При злд; г труб колебания осуществляют до момента зэхвзга мэтсллэ Оалк .ми. Если колеГ н:ия прекратить до ьхода трубы в калибр валков, оност кантовки может уменьшитьсл за счет самопроизвольного поворота труб, вокруг продольной оси, Если же В процессе задачи тру)ы В калибр кантовка произошла до моме 1 и э захвата металла валками, то действие колебаний продолжают, чем поддерживают трубу в скантованном положении, когда утолщения сориентированы строго по вершинам калибра валков,Предлагаемый способ позволяет исключить влияние начального положения трубы в момент задачи ее в валки на точность ее ориентирования относительно калибра валков и, таким образом, обеспечивает прокатАмплитуда периодическихколебаний трубы ра-мером144 х 60 мм ку ущл щ нных участков трубы по вершинамкалибра СПП. Формула изобретения 5 Способ задачи трубы в валки стана продОлькОЙ прокатки, Ркл 1 очэющий продольное перемещение трубы, имеющей диаметрально расположенные утолщения, с дополнительным воздействием для поворо та утолщений вокруг продольной оси, о тл и ч а ю щ и Р с я тем, что, с целью повышения точности кантовки трубы в процессе задачи ее в валки, дополнительное воздействие осуществляют путем создания в 15 плоскости разъема калибра валков периодических колебаний трубы с частотой 2 - 25 раз в 1 с и амплитудой, составляющей 0,2-0,5 диаметра трубы, которые производят с момента достижения передним концом трубы 20 расстояния до калибра, составляющего повеличине не менее 0,3 длины трубы, до момента захвата переднего конца трубы валками стана продольной прокатки. Низкая точность кантовки Снижается скорость продольного перемещениятрубы с 2 м/с до 1,1 м/сВозникают значительныеколебания концов трубы, в2 раза превышающие амплитудуСкорость продольного перемещения т рубы снижается о 0,6 - 0,8 м/сСоставитель Л.МвтуринвТехред М.Моргентал Коррект актор И.С ян евская м при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Унгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 148 Тираж ВНИИПИ Государственного комит 113035, МосквПодписноеа по изобретвнияч и открыЖ, Раушская наб., 4/5