Стан для производства электросварных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение производительности стана, повышение качества изготовляемых труб, а также снижение расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана. Стан для производства электросварных труб включает гибочно-натяжное устройство 1 с неприводными гибочными роликами 2, формовочные 7, сварочную 8 и калибровочные 9 клети. Гибочно-натяжное устройство 1 вклю1 чает также тянущие клети 4, каждая из которых содержит по одному приводному цилиндрическому прижимному 5 и натяжному 6 валку. Прижимной валок 5 в своей клети 4 смонтирован на подушках с возможностью перемещения. По обеим сторонам прижимного валка 5 на подушках жестко закреплены два неприводных гибочных ролика 3, причем оси этих роликов расположены в одной горизонтальной плоскости. Эти ролики могут перемещаться совместно с прижимным валком. Расстояние Н между осями этих роликов составляет +2.2Л, а между осями этих гибочных роликов и осью прижимного валка 5 выбирают из неравенства V(0,5//),5(Pn -d).

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489786/27 (22) 03.10.88 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Е. M. Халамез, Д. С. Фридман, В. В. Ериклинцев, Э. Ю., Шамраков, В. Б. Буксбаум, А. А. Столбов, В. М., Шварц и Ю. Б. Давыдов (53) 621.774.21 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1109216, кл. В 21 С 37/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1301516, кл. В 21 С 37/08, 1985. (54) СТАН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

Цель изобретения — повышение производительности стана, повышение качества изготовляемых труб, а также снижение расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана. Стан для производства электросварных труб включает гибочно-натяжное устройство 1 с неприводными гибочными роликами 2, формовочные 7, сварочную 8 и калибровочные 9 клети. Гибочно-натяжное устройство 1 вклю„„Я0„,„1622052 A ) (51) 5 В 21 С 37/08 чает также тянущие клети 4, каждая из которых содержит по одному приводному

-цилиндрическому прижимному 5 и натяжному 6 валку. Прижимной валок 5 в своей клети 4 смонтирован на подушках с возможностью перемещения. По обеим сторонам прижимного валка 5 на подушках жестко закреплены два неприводных гибочных ролика 3, причем оси этих роликов расположены в одной горизонтальной плоскости.

Эти ролики могут перемещаться совместно с прижимным валком. Расстояние Н между осями этих роликов составляет H=D„+d+

+2,2h, а между осями этих гибочных роликов и осью прижимного валка S выбирают из не авенства 0,5Н 0,5(D„— d)) (S(<(0,5Н) +(0,5(D„+D„)), где 0 и В диаметры натяжного и прижимного валков соответственно; d — диаметр гибочных роликов; h — толщина полосы. При заправке полосы прижимные валки 5 совместно с закрепленными на их подушках гибочными роликами 3 поднимают в каждой клети

4 и заводят полосу, которую проводят дальше через весь стан. После наладки стана прижимные валки 5 совместно с гибочными роликами 3 опускают, сжимают с заданным усилием валки 5 и 6 совместно с полосой, образуя петлю полосы вокруг валка 6 величиной до 180 . 2 ил.

1622052

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

Целью изобретения является повышение производительности стана, повышение качества изготовляемых труб, а также снижение расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана.

На фиг. 1 изображена схема стана для производства электросварных труб, рабочее положение; на фиг. 2 — схема заправки полосы в гибочно-натяжное устройство (ГНУ).

Трубоэлектросварочный стан содержит гибочно-натяжное устройство 1, состоящее из стационарных гибочных роликов 2, подвижных гибочных роликов 3, тянущих клетей

4, каждая из которых снабжена приводными цилиндрическими прижимным 5 и натяжным 6 валками, группу формующих клетей 7, сварочную клеть 8 и калибрующие клети 9. Предлагаемый стан содержит также тянущие клети, каждая из которых имеет приводные цилиндрические прижимной и натяжной валки и два неприводные гибочные ролика, установленных по обе стороны прижимного валка. Оси гибочных роликов расположены в одной горизонтальной плоскости и для совместного перемещения с прижимным валком жестко связаны с его подушками. Расстояние между осями гибочных роликов Н составляет H=D„+d+2,2h, а между осями гибочных роликов и прижимного валка S выбирается в диапазоне где О„и D„— диаметры натяжного и прижимного валков ссютветствен но;

d †диаметр гибочных роликов;

h — толщина полосы.

В отличие от известного стана, в котором гибочные неприводные ролики расположены рядом один за другим, образуя

ГНУ, а протягивание полосы осуществляется за счет тянущего усилия формовочных и калибровочных клетей, в предлагаемом стане гибочные ролики расположены до, между и после тянущих клетей и предназначены не только для осуществления изгиба полосы-заготовки в вертикальной плоскости, но и для создания угла охвата полосой натяжного валка тянущей клети величиной до а=180 . Таким образом, на угле охвата полосой натяжного валка появляются силы трения, и тянущая способность каждой клети повышается на величину, определяемую по формуле Эйлера

ЬТ =Р(е "— 1), где P — натяжение полосы в начальной точке контакта с натяжным валком;

З5

40 а — угол охвата натяжного валка полосой; ц — коэффициент трения полосы о валок.

Кроме того, тянущая способность стана увеличивается за счет сил трения, действующих в месте контакта прижимной валок — полоса — натяжной валок на величину, определяемую по формуле

ХТ, =2pN, где N — усилие прижатия натяжного и приж и м ного валков.

При задаче в линию стана непрерывной полосы к ней таким образом подводится дополнительное тянущее усилие, которое наряду с тянущим усилием формующих и калибрующих клетей расходуется на протягивание полосы-заготовки через неприводные гибочные ролики. Полоса подвергается знакопеременному изгибу с натяжением, приводящему к ее удлинению (вытяжке), а следовательно, к исправлению ребровой кривизны.

Для обеспечения угла охвата полосой натяжного валка тянущей клети 0

H=D +д+2,2h.

Коэффициент 2,2 при толщине полосы h выбран для обеспечения зазора между гибочными роликами и натяжным валком, в рабочем положении равного по l,lh с каждой стороны. Если величину зазора выбрать меньше l,lh, то между гибочными роликом и натяжным валком может произойти заклинивание полосы, так как поле допуска на толщину заготовки составляет + 10О от номинала. Увеличение зазора ведет к отставанию полосы от натяжного валка. При этом уменьшаются угол охвата я и, следовательно, силы трения, тянущая способность стана падает.

Расстояние между осями гибочных роликов и прижимного валка выбирается в диапазоне

При этом в зависимости от выбора S в соответствии с типоразмером обрабатываемой полосы величина угла охвата натяжного валка полосой может п е

0

)Q(0,5Н) +(0,5(D„+D„)j оси гибочных роликов ок„вываются ниже оси натяжного валка, угол а не превосходит своей максимальной величины 180, а процесс заправки полосы существенно усложняется.

Стан работает следующим образом.

Рулоны штрипсов (исходная заготовка) разматываются в линии трубоэлектросварочного агрегата и стыкуются в непрерывную

1622052 полосу, которая задается в гибочно-натяжное устройство. На гибочных роликах 2 и 3 происходит знакопеременный изгиб полосы. Тянущее усилие, необходимое для протягивания полосы через неприводные гибочные ролики, обеспечивается силами трения, возникающими в месте контакта прижимного 5 и натяжного 6 валков с полосой и на дуге охвата натяжного валка. В

ГНУ происходит удлинение (вытяжка) полосы, устранение ее серповидности. После выхода из ГНУ полоса поступает в группу формующих клетей 7. Здесь происходит формовка полосы в трубную заготовку. Затем в сварочной клети 8 кромки трубной заготовки обжимаются и свариваются. В клетях

9 происходит калибровка трубы.

Заправка полосы в ГНУ происходит следующим образом (фиг. 2). Прижимные валки 5 тянущих клетей 4 совместно с подвижными гибочными роликами 3, жестко связанными с их подушками, поднимают, обеспечивая зазор на толщину полосы между подвижными гибочными роликами 3 сверху и стационарными гибочными роликами 2 и натяжными валками 6 снизу. После этого полосу подают через ГНУ «на проход». Затем производят опускание валков 5 совместно с роликами 3 до рабочего положения.

Пример. Изготавл ива ют трубы 102)(>(4 0 мм из полосы шириной 317 мм.

Непрерывную полосу подают в ГНУ (фиг. 2), прижимные валки 5 которого совместно с подвижными гибочными роликами 3 подняты на величину, обеспечивающую свободный проход полосы. После настройки процессов формовки, сварки и калибровки прижимной валок и гибочные ролики опускают, осуществляя технологический процесс.

При диаметре гибочных роликов 120 мм, а тянущих цилиндрических 400 мм деформация наружных слоев полосы составляет ссютветственно 3,3 и 1Я. Диаметр прижимного валка устанавливают равным диаметру натяжного. Если усилие сжатия между прижимным и натяжным валками обеспечит напряжение сжатия в полосе величиной

0,3 предела текучести (О,Зо,), что прирост тянущей силы за счет сил трения в контакте прижимной валок — полоса — натяжной валок составит 0,1о, F, где F — площадь поперечного сечения полосы. Кроме того, силы трения при угле охвата полосой натяжного валка а=180 обеспечивают прирост тянущего усилия еще на 35Я (при коэффициенте ц=0,1). При установке в линию стана двух тянущих клетей с гибочными роликами прирост тянущего усилия составит 0,25о, F. Это тянущее усилие развивается в тянущих клетях с цилиндрическими валками и совместно с тянущим усилием формовочных и калибровочных клетей расходуется на протягивание полосы через неприводные гибочные ролики.

Известный стан, обеспечивающий тянущее усилие до 0,2о,.F, позволяет при пяти гибочных роликах достигнуть деформации до 2 . Приложение к полосе дополнительного тянущего усилия при использовании предлагаемого стана, равного 0,25о, F, позволяет увеличить деформацию растяже10 ния до 4 — 5УоТаким образом, по сравнению с известным предлагаемый стан позволяет увеличить вытяжку полосы на 2 — ЗО4 и тем самым на эту величину увеличить объем в метрах производства готовых труб из той же массы исходной заготовки. Это позволяет снизить расход металла на 20 — 30 кг/т.

Вытяжка полосы с деформацией 4 — 5Я устраняет ребровую кривизну и коробоватость исходной заготовки, а это способ20 ствует повышению качества изготовляемых труб. Производительность стана повышается за счет уменьшения простоев стана, вызываемых наличием дефектов в исходной заготовке полосы.

Формула изобретения

Стан для производства электросварных труб, включающий гибочно-натяжное устройство с непрнводными гибочными роликами, З0 формовочные, сварочную и калибровочные клети, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности и качества изготовляемых труб, а также снижения расхода металла на их производство пуг тем увеличения вытяжной способности стана, З5 он снабжен тянущими клетями, каждая из которых содержит один приводной цилиндрический прижимной валок, смонтированный в клети на подушках с возможностью перемещения, один приводной цилиндрический натяжной валок и два неприводных гибочных ролика, смонтированных по обе стороны прижимного валка с возможностью охвата натяжного валка, причем оси гибочных роликов расположены в одной горизонтальной плоскости и для совместного

45 перемещения с прижимным валком жестко связаны с его подушками, при этом расстояние S между осями гибочных роликов и прижимного валка составляет величину, определяем ю не авенствоч

Ьо

D è „— диаметры натяжного и прижимного валков соответственно;

d — диаметр гибочного ролика.

1622052

Составитель Л. Замятина

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор Н. Ренская

Заказ 71 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101