Валок для периодической прокатки труб

 

ВАЛОК ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, имеющий бочку и по ее окружности ручей уменьшающегос в зонах редуцирования и обжатия д зоны калибровки поперечного сечен ограниченного кривой, центр радиуса которой лежит в вертикальной плоскости симметрии калибра, а в зоне,- примыкающей к зоне калибров ки, поперечное сечение ручья имее участки обратной кривизны, примыкающие к бочке, отличающийся тем, что, с целью улуч ния качества прокатываемых труб и повышения производительности стана, в зоне калибровки и на части обжимной зоны, примыкающей к зоне кашибровки, участки обратной кривизны поперечного сечения выполнены на углах 0,5-12° радиусом 0,555 ,00 высоты калибра в калибрующей зоне, а радиус Rvp кривой центральной части поперечного сечения на этой длине ручья и кривой, ограничивающей поперечное сечение ручья в зоне редуцирования и на части, зоны обжатия до сечения, в котором отношение развала к половине высоты калибра составляет 1/20, определен выражением R R (Н Cos tf С05Ч - + (.nipF гдеЯ - высота ручья, мм; - угол между бочкой валка и направлением радиуса . Sicp

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 3(51) В 21 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+=Q((+OosgCosy Ъ9 (ф+

+ (й+1 6 (.0ф (р (21) 3364564/22-02 (22) 16.12.81 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (72) В.Б.Бельтюков, A.И.Михлин, A.A.Зыков, А;И.Егоров и Г.В.Дубоносов (7l) Ленинградское специальное конструкторское бюро шлифовального оборудования (53) 621.771.07.8(088.8) (56) 1. Кофф З.A. и др. Холодная прокатка труб. Свердловск, Металлургиздат, 1962, с.168-169.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 500826, кл. В 21 В 21/02, 1974. (54)(57) ВАЛОК ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

ПРОКАТКИ ТРУБ, имеющий бочку и по ее окружности ручей уменьшающегося в зонах редуцирования и обжатия до зоны калибровки поперечного сечения, ограниченного кривой, центр радиуса которой лежит в вертикальной плоскости симметрии калибра, а в зоне,.примыкающей к зоне калибровки, поперечное сечение ручья имеет участки обратной кривизны, примыкающие к бочке, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества прокатываемых труб и повышения производительности стана, в зоне калибровки и на части обжимной зоны, примыкающей к зоне калибровки, участки обратной кривизны поперечного сечения выполнены на углах 0,5-120 радиусом 0,555,00 высоты калибра в калибрующей зоне, а радиус 1,Р кривой центральной части поперечного сечения на этой длине ручья и кривой, ограничивающей поперечное сечение ручья в зоне редуцирования и на части зоны обжатия до сечения, в котором отношение развала к половине высоты калибра составляет 1/20, определен выражением где — высота ручья, мм; 1 — угол между бочкой валка и направлением радиуса (у(04 ф йзг/2), рад;

3 — величина развала ручья, мм; (— параметр, определяемый из уравнения

Ь Г - sing -де+ овМЯ Сов р, 106б681

Изобретение относится к трубопро- катному производству, в частности к валкам для периодической прокатки труб, например, на пилигримовых станах.

Деформация металла при периодической прокатке труб осуществляется в валках..(сегментах, полудисках и т.п.), имеющих ручей с уменьшающимся поперечным сечением.

От профиля ручья валка н значительной степени зависят производительность стана, стойкость валков, качество прокатываемых труб и другие технико-экономические показатели процесса прокатки труб. 15

Известны валки для пильгерной прокатки труб, содержащйе ручей с уменьшающимся поперечным сечением, профиль которого н поперечном сечении имеет форму полуокружности с 2( выпусками С11.

Недостатком этих валков является неравномерное распределение величины деформации по окружности рабочих участков ручья валков, что 25 приводит к потере устойчивости проФиля трубы и снижению точности прокатываемых труб °

" акое выполнение валка позволяет повысить скорость прокатки и качество труб.

На фиг.1 представлен валок, общий нид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на Фиг.З вЂ” калибр в сборе, сечение; на Фиг.4 — совмещенные сечения Б-Б и В-В (представлена половина профиля ручья н увеличенном масштабе)," на Фиг.5 — развертка поверхности бочки валка.

Валок для периодической прокатки труб имеет бочку 1 и по ее окружности ручей 2 уменьшающегося сечения в-трех оснонных зонах (фиг.2 ,и 5): редуцирования ()p, обжатия 4 и калибрующей - . Участок холосто- . го хода 9< не является ра.бочим и

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является валок для периодической прокатки труб, имеющий бочку и по ее окружности ручей уменьшающегося н зонах редуцирования и обжатия до зоны калибровки поперечного сечения, огра-. З5 ниченного кривой, центр радиуса которой лежит н вертикальной плоскости симметрии калибра, а в зоне, примыкающей к зоне калибровки, поперечное сечение ручья имеет участки 4() обратной кривизны, примыкающие к бочке C,21 °

Валок имеет сложную Форму ручья с различной геометрией участков

45 профиля, что исключает возможность непрерывного и плавного изменения условий течения металла вдоль и поперек ручья. Зоны стыков между участками ручья, приходится обрабатывать вручную, что создает практически не поддающиеся учету местные изменения условий прокатки, при прокатке ,ухудшаются условия работы валка, так как на участках рабочего конуса, находящихся н выпусках ручья, на поверхности ручья валка создаются сосредоточенные нагрузки, приводящие к местному износу. Все это снижает производительность стана и ухудшает качество труб, в особенности труб . 60 высокой точности. Кроме того, разнородная геометрия отдельных участков профиля усложняет обработку ручья, вызывая необходимость изменять настройку станка на различных участ- 65 ках и дополнительно обрабатывать вручную стыки участков.

Целью изобретения является улучшение качества прокатынаемых труб и повышение производительности стана.

Это достигается тем, что в валке для периодической прокатки труб, имеющем бочку и по ее окружности ручей уменьшающегося в зонах редуци рования и обжатия до зоны калибровки поперечного сечения, ограниченного кривой, центр радиуса которой лежит в вертикальной плоскости симметрии калибра, а н зоне, примыкающей к .зоне калибровки, поперечное сечение ручья имеет участки обратной кривизны, примыкающей к бочке, в зоне калибровки и на части обжимной зоны, примыкающей к зоне калибровки, участки обратной кривизны поперечного сечения выполнены на углах 0,5-12 радиусом 0,55-5,00 нысоты калибра н калибрующей зоне, а радиус Я р кривой центральной части поперечного сечения на этой длине ручья и кривой, ограничивающей поперечное сечение ручья н зоне редуциронания и .на части эоны обжатия до сечения, н котором отношение развала к половине высоты калибра составляет 1/20, определен выражением

+ Ф-1 Е СОЗВЮ1ВЬРМ(;,у-ЯЖ1т2 высота ручья, мм; угол между бочкой валка и направлением радиуса Rq(() < /2), рад; величина развала ручья„ мм; параметр, определяемый из уравнения

1066681

45 где

50

55 обеспечивает освобождение трубы для ее поворота и подачи перед очередным ходом клети. Зона редуцирования валка предназначена для деформации трубной заготовки по наружному диаметру, зона обжатия валка — для формирования толщины стенки и наружного диаметра трубы, а для окончательной отделки трубы предназначен калибрующий участок валка.

Для валка (фкг.З) составляют прокатный комплект, образующий калибр, трубопрокатного стана с центром в

-точке О, высотой H=2R. и шириной

В=2 (R+g), где, (— высота ручья и

8 — величина развала ручья.

В предложенном валке вся рабочая поверхность ручья, определяемая профилями поперечных сечений ручья (фиг.4),. является единой и непрерывной, а ее общий характер выдержан по всей длине ручья, высота которого непрерывно изменяется от сечения к сечению в соответствии с заданным режимом прокатки. При этом в зоне калибровки и на части обжимной зоны, примыкающей к зоне калибровки (участок 9у, фиг.5), участки обратной кривизны поперечного. сечения выполнены на углах 0,5-12 радиусом .

0,55-5,0 высоты калибра в. калибрующей зоне, а радиус Р кривой центральной части поперечного сечения на этой длине ручья и кривой, ограничивающей поперечное сечение ручья.в зоне редуцирования и на части эоны обжатия до сечения, в котором отношение развала к половине высоты калибра составляет 1/20, определяется выражением

Rg = R(4 Ъз Ьз -Со +

+ ) 4 — . <,6 LOg- Р " РР(Зм (-Ь(п ф высота ручья, мм; угол между бочкой валка и направлением радиуса

Ър(ОЫ(>ы т /2), рад; величина развала ручья, мм; параметр, определяемый из уравнения Я ЙеЧ -Ям р =06 —;0,5- (Д, () Qgq

Боковые участки профиля ручья выполнены в виде дуг обратной кривизны, при этом радиусы Я, . дуг обратной кривизны определены из

5 0

15 го г5

З5

4О

УсловиЯ (1, 1 10) P равных 0,5-12, дуги обратной кривизны выполнены преимущественно на ) частках ручья с соотношением

/Ь1/20.

Такими участками являются калибрующий к прилегающая к нему часть обжимного.

Боковые участки профиля ручья, выполненные в виде дуг обратной кривизны, предотвращают закусывание трубы и, как следствие, повышают качество трубы.

Предлагаемый профиль речьr не имеет изломов даже при большом значении отношения 8/(, а его отклонение от дуги окружности прогрес сивно убывает с увеличением угла, т.е. при приближении к гребню ручья (фиг.4).

При холодной прокатке труб интенсивная деформация трубной заготовки производится на участке редуцирования и прилегающей к нему части обжимного, на которых, как правило, справедливо соотношение

8/Я . 1/20.

При прокатке труб в предлагаемых валках (калибрах) при большом значении величины развалки на этих участках формируется рабочий конус в сечении близкий к круговому, что повышает равномерность обжатия стенки трубы по периметру и уменьшаЕт знакогеременные деформации металла и, как следствие,способствует повышению качества труб и производктельности стана. На калибрующем участке и прилегающей к нему части обжимного участка, где верно соотношение 3/Q(l/20, участки обратной кривизны, расположенные у кромок ручья и несколько расширяющие его, освобождают трубу от контакта с калибром, позволяя при круговой или бли-кой к ней форме центральной части калибра избежать закусывание трубы, что повышает качество при окончательной отделке трубы.

Использование предлагаемого валка позволяет благодаря отсутствию местных концентраций напряжений повышать степень обжатия и скорость прокатки, что обеспечивает повышение производительности стана. Кроме того, более высокая стойкость вал ков позволяет сократить простои стана для ремонта или замены валков, что также способствует повышению производительности стана к уменьшению затрат на его обслуживание.

106бб81

1066681 фи84

ВНИИПИ Заказ 11099/11 Тираж 800 Подписное

Филиал ППП "Патент, r,Óæãîð д, у

Н о л,Проектная, 4