Опорная планка роликового стана холодной прокатки труб

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается усовершенствания инструмента станов холодной прокатки труб. Цель - повышение точности геометрических размеров труб и чистоты их поверхности. Опорная планка роликового стана холодной прокатки труб включает основание 1 и рабочзто профилированную поверхность. На рабочей поверхности планки последовательно расположены -первый зев подачи-поворота 2, участок редуцирования 3, участок обжатия 4, участок калибровки 5 и второй зев подачи-поворота, разделенный на две зоны 6 и 7. Кроме того, участок обжатия разделен на несколько зон с последовательно уменьшающейся конусностью . На О,4...О,45 длины обжимного участка приходится О,5...О,67 величины суммарного перепада высоты обжимного участка. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 21 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4262708/31-02 (22) 16.06.87 (46) 23.12.88. Бюл, У 47 (71) Днепропетровский металлургический институт им.Л.И.Брежнева (72) И.В.Попов, Г.И.Хаустов, В.И.Друян, А.Г.Карпов, Г.Д.Самойленко, А.А.Козлов, В.В.Гребеник, В.Н.Щучко, С.Г.Науменко, В.И.Мирошниченко, А.Б.Дубоссарский, М.А.Эсаулов и В.И.Лозовой (53) 621 ° 774.36.002.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 589044, кл. В 21 В 21/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 1047558, кл. В 21 В 21/00, 1983. (54) ОПОРНАЯ ПЛАНКА РОЛИКОВОГО СТАНА

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается

„„Я0„„1445825 A 1 усовершенствания инструмента станов холодной прокатки труб. Цель — повышение точности геометрических размеров труб и чистоты их поверхности.

Опорная планка роликового стана холодной прокатки труб включает основание 1 и рабочую профилированную поверхность. На рабочей поверхности планки последовательно расположены .первый зев подачи-поворота 2, участок редуцирования 3, участок обжатия 4, участок калибровки 5 и второй зев подачи-поворота, разделенный на две зоны б и 7. Кроме того, участок обжатия разделен на несколько зон с последовательно уменьшающейся конус-,д 2 ностью. На 0,4...0,45 длины обжимного участка приходится 0,5...0,67 величины суммарного перепада высоты

С, обжимного участка. 2 ил.

1445825

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту, в частности к конструкции (профилировке) опорной планки роликового стана периодической прокатки труб (ХПТР), с механиз5 .мом подачи поворота заготовки, работающим в непрерывном и равномерном режиме.

Целью изобретения является повыше- 0 ние точности геометрических размеров труб и чистоты их поверхности.

На фиг. 1 представлена опорная планка роликового стана холодной прокатки труб, вид сбоку; на фиг. 2 — 15 эона обжатия.

Опорная планка выполнена в поперечном сечении П-образной формы и содержит основание 1 и рабочую профилированную поверхность, имеющую по- 20 следовательно расположенные первый зев 2 подачи-поворота, участок 3 редуцирования, участок 4 обжатия,участок 5 калибровки. 3а участком калиб-. ровки следует второй зев подачи-пово25 рота, имеющий первую 6 и вторую 7 зоны. Участок обжатия имеет перепад высоты от начала к концу h и состав.— лен из нескольких эон 8-12 с последовательно уменьшающейся конусностью образующие которых выполнены в виде отрезков прямой.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1,, 1, 1 " — протяженность первого зева подачи-поворота и 35 зон второго зева; tg ñ, — конусность первой зоны второго зева подачи-поворота; 1.р, 1„, 1„ — протяженность участков редуцирования, отжатия, калибровки соответственно; tg dq — ко- 40 нусность второй зоны второго зева подачи-поворота; h <, h, hga> h,<, h „z перепады высоты зон 8-12 обжимного участка соответственно.

На 0,40...0,45 длины обжимного участка опорной планки (фиг.2) приходится 0,50...0,67 величины суммарного перепада высоты h обжимного участка 4. Остальные предлагаемые соотношения параметров профилировки рабочей поверхности опорной планки следующие: (1 „+ 1, ) = (0,20...0,35) ()ð + 1р+ 1 + 1> + 1 + 1 )

tg о(„= (0,60...0,70) tg а(, с

1 = (0,50..,0,75) 1 ;

Ь = (Ь вЂ” h„) = (܄— hÄ)= (h„, — h „ ) = (0,012-0,075) h.

Планки устанавливают опорной поверхностью 1 в корпусе клети. Рабочие ролики (не показаны) перекатываются по профилированной рабочей поверхности планки и осуществляют деформацию непрерывно подаваемой и вращаемой заготовки по диаметру и стенке. При полном ходе планок (клети) в зеве 2 опорные планки сближают ролики до контакта с заготовкой. На участке 3 осуществляют редуцирование заготовки, на участке 4 — обжатие заготовки по стене, обеспечивая заданной величиной перепада h оптимальный режим деформирования, на участке 5 выполняют калибровку заготовки до размера готовой трубы, на участках

6 и 7 — плавный отвод роликов от заготовки. При перекатывании роликов по участку 6 вблизи участка 5 плавный отвод роликов от заготовки сопровожI дается калибровкой последней при восстановлении размеров инструмента, изменение которых вызвано упругой деформацией роликов. На участке 7 опорной планки осуществляют ускоренный отвод роликов от заготовки (раскрытие зева).

При обратном ходе (клети) на участке 7 идет интенсивное сближение центров роликов. На участке 6 траекторию перемещения роликов изменяют, обеспечивая безударное соприкосновение роликов с откалиброванной трубой, Затем, последовательно пройдя участки 6, 5, 4, 3 планки, ролики плавно выходят иэ соприкосновения с заготовкой в зеве 2.

Опорная планка (ее профилировка) обеспечивает максимально возможное время непрерывного геликондального перемещения заготовки в процессе деформации вне контакта с рабочими роликами (в зевах). Отношение суммарной длины обоих зевов подачи-поворота, расположенных на концах планки, к длине планки, равное 0,20...0,35, позволяет в процессе прокатки труб с непрерывным режимом работы IIIlM внести элемент схемы двойной подачиповорота заготовки в крайних положениях рабочей клети. Время разгрузки

1445825 элементов кийематической цепи ППМ возрастает, а время аккумулирования упругих деформаций цепи подачи-поворота уменьшается. Устраняются поверхностные дефекты на трубах, вызванные резким увеличением скорости вращения заготовки и "бросками" подачи заго— товки при снятии технологической нагрузки в очаге деформации. Протяженность зевов ниже предлагаемых пределов менее 20 рабочей профилированной поверхности не обеспечивает устранение недостатков известной опорной планки. Протяженность зевов выше предлагаемых пределов более 35 рабочей профилированной поверхности при постоянстве длины профилированной поверхности планки приводит к существенному снижению протяженности обжимного участка и, как следствие, к снижению дробности деформации, росту пиковых нагрузок на инструмент, ухудшению качества труб, а в ряде случаев к полному срыву процесса прокатки.

Наличие двух зон у второго зева подачи поворота на планке обеспечивает плавное сопряжение рабочего и холостого участков профилированной рабочей поверхности. При работе планки в контакте 6 с рабочими роликами это дает возможность изменять соотношение скорости поступательного перемещения последних и скорости сближения их центров. К моменту встречи с деформируемой трубой на участке калибровки рабочего конуса траектория перемещения роликов максимально возможно приближена к касательной рабочего конуса. Изменение соотношения составляющих результирующего вектора скоростей перемещения роликов по планке пропорционально и изменению конусности на границе зон зева подачи-поворота. При предлагаемых параметрах протяженности и конусностн зон достигается такое значение скорости роликов по величине и направлению (угол наклона вектора скорости), при котором исключается появление поверхностных дефектов на трубах.

Значения конусности первой зоны ниже предлагаемых пределов (менее 0,60 величины конусности второй зоны зева подачи-поворота) за счет резкого изменения крутизны профиля планки не обеспечивают безударный режим работы планки при заходе роликов на первую

55 зону BTopoIо зева (из практических данных конусность зевов обычно выбирается в пределах tg y зева = 0,02...

0,04). Значение конусности первой зоны выше предлагаемых пределов (более

0,70 величины конусностн второй эоны зева подачи-поворота), с одной стороны, не обеспечивает требуемого угла наклона вектора результирующей сКО рости роликов в момент встречи с дру,бой, а с другой стороны, значительная крутизна первой зоны не позволяет использовать ее в качестве дополнительной эоны калибровки опорной планки с обратной конусностью. Значения протяженности первой эоны зева планки выше предлагаемых пределов (более 0,75 протяженности второй эоны второго зева подачи-поворота) при заданном соотношении суммарной величины длин второй зоны второго зева и первого зева подачи-поворота к длине планки, равном 0,20...0,35, приводят к сокращению участка калибровки и, как следствие, к ухудшению точности геометрии труб. Значения протяженности первой зоны зева планки ниже предлагаемых пределов (менее 0,5 протяженности второй зоны зева подачи-поворота) при соотношении конусности первой эоны и второй эоны зева подачи-поворота, равном 0,60...0,70, не обеспечивают полный отвод роликов от деформированной заготовки в первой зоне зева. Преждевременный контакт роликов с заготовкой сохраняется.

Для обеспечения аналогичных условий работы инструмента на границе зев подачи-поворота — участок редуцирования конусность зева подачи-поворота устанавливается равной конусности участка редуцирования.

Предлагаемое распределение суммарного перепеда высоты планки на обжимном участке (соответствует суммарному обжатию деформируемой заготовки по стенке) ло длине обеспечивает оптимальную загрузку рабочей профилированной поверхности планки. Представляемая профилировка планки обеспечивает распределение на большей длине обжимного участка (0,40...0,45

его длины) меньшей доли суммарного перепада высоты планки {0,50...0,67 величины суммарного перепада). Зоны обжимного участка опорной планки .загружены при работе более равномерно по длине, в зонах, примыкающих к

1445825 участку редуцирования, перепад высоты планки уменьшен (зона разгружена).

В зонах, примыкающих к участку калибрования, перепад высоты планки увеличен (эона нагружена). Уменьшение (увеличение) протяженности участка при неизменном значении величины доли суммарного перепада высоты планки на нем либо увеличение (уменьше- 10 ние) доли суммарного перепада высоты планки без изменения протяженности рассматриваемого участка нарушает требуемый для непрерывной схемы подачи-поворота режим деформации заготовки.

Выполнение обжимного участка опорной планки, составленного из нескольких зон с последовательно уменьшающейся конусностью, образующие кото20 рых выполнены в виде отрезков прямой, позволяет при заданном рассредоточеобеспечивает при прокатке рациональный (падающий) режим деформации, не возникают пиковые нагрузки на стыках прямолинейных участков. Заданная интенсивность (крутизна) перепада вы35 соты обжимных зон планки смещает обжатые заготовки по стенке при деформации вглубь обжимного участка планки, способствуя аналогичному перераспределению давления на планку (через

40 рабочие ролики). Обеспечен необходимый только для непрерывной подачи заготовки "куполообразный" характер кривых распределения обжатий в сечениях рабочего конуса. Устранено неблагоприятное влияние на качество труб осевых усилий на заготовку.

Величина разности изменения нерепара высоты опорной планки ниже укаэанного предела (менее 0,012 величи45

50 ны суммарного перепада обжимной опорной планки) приближает профиль планки к прямолинейной образующей с постоянным углом наклона (конудностью) на всей длине обжимного участка. Величина разности изменения перепада высоты опорной планки выше указанного предела (более 0,075 величины суммарного перепада) не обеспечивании суммарного перепада высоты планки на всей длине обжимного участка обеспечить необходимый для непрерыв- 25 с ной подачи закон его (перепада) распределения на длине. При величине разности изменения перепада каждой иэ последующих зон (в пределах 1,2...

7,57. от суммарного) опорная планка 30 ет требуемой интенсивности изменения крутизны профиля планки.

С применением предлагаемых опорных планок в условиях ТВЦ 4 ЮТЗ прокатывают трубы на стане ХПТР 15-30 А по маршруту 20 «1 S — 18 ° 1,0 мм.

Общая длина рабочей профилированной поверхности 210 мм. Общий перепад вы— соты планки в обжимном участке h =

= 0,8 мм. Длина первого зева 30 мм, а второй зоны второго зева 20 мм (фиг. 1, соответственно участки 2 и

7). Длина первой зоны второго зева

15 мм. Конусность ee tg o(, 0,0133 при конусности второй зоны второго зева 7 tg o(= 0,02. На длине обжимного участка 42 мм (общая длина

95 0 мм) сосредотачивают перепады высоты планки, равный 0 53 мм. Обжимной участок выполняют иэ 5 эон последовательно длиной 20; 15 мм;

20 и 20 мм с уменьшающейся конусностью. Изменение перепада высоты на первых трех составило 0,0125; 0,050 и 0,070 величины суммарного перепада.

Инструмент обеспечивает возможность при осуществлении схемы прокатки с непрерывными подачей-поворотом заготовки получать требуемое по

ТУ качество труб.

Формула и э обретения

Опорная планка роликового стана холодной прокатки труб, содержащая основание и рабочую профилированную поверхность, имеющую, наклонные к основанию и последовательно расположенные первый эеи подачи-поворота,участок редуцирования, многоэонный участок обжатия, участок калибровки, параллельный основанию, и второй эев подачи-поворота с обратным наклоном, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности геометрических размеров труб и чистоты их поверхности, участок обжатия на 0,4...

0,45 своей длины выполнен с перепадом высоты 0,5...0,67 общей высоты этого участка, причем перепад высоты каждой зоны не превышает 0,012...

0 075 общей высоты участка, эев подачи-поворота с обратным наклоном составлен из двух зон одинакового направления наклона с отношениями протяженности угла наклона первой зоны к протяженности и углу наклона второй

1445825

Составитель А.Гончарук

Редактор С.Пекарь Техред И.Верес Корректор М.Васильева

Заказ 6686/14 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 зоны соответственно равными 0,5...

0,75 и 0,6...0,7, отношение суммарной величины длин второй зоны второго зева подачи-поворота и первого sesa подачи-поворота к общей длине планки со тавляет 0,2...0,35.