Профиль бойка валка стана периодической прокатки

Изобретение относится к трубопрокатной области и касается, в частности, усовершенствования формы бойка пилигримового валка и может быть использовано на станах периодической прокатки труб. Длина бойка, принятая за 100%, разделена на три зоны, первая из которых составляет до 30%, вторая - до 65% и третья - остальное. Частные обжатия по зонам бойка определяют по зависимостям: первая зона вторая зона третья зона где b=12-16 - коэффициент, учитывающий пластичность металла деформируемой заготовки; - текущие значения обжатий в первой, второй и третьей зонах, %; - текущие значения длины бойка в первой, второй и третьей зонах, %; - максимальные значения длины бойка I и II зоны; i - текущий номер рассматриваемого сечения в соответствующих зонах. Изобретение обеспечивает снижение расхода металла и повышение производительности пилигримового стана. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатной области и касается, в частности, усовершенствования формы калибра бойка пилигримового валка. Может быть использовано на станах периодической прокатки труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является валок пилигримового стана, известный из литературы (SU 1077675 А1, 07.03.1984). В ней описан профиль бойка, имеющий калибр с уменьшающимся по ходу, длина которого разделена на части.

Недостатками таких валков являются низкое качество тонкостенных труб, так как при этом зачастую возникают прокатные дефекты "скворечник", "рванина", затруднена "затравка" заготовки в начале прокатки трубы, низкая производительность стана.

Технической задачей изобретения является разработка валка стана периодической прокатки, обладающего повышенными эксплутационными свойствами.

Технический результат - повышение качества выпускаемой продукции (тонкостенных труб), повышение производительности пилигримовых установок и снижение расхода металла при производстве горячекатаных труб.

Ожидаемый результат достигается тем, что боек пилигримового валка профилируется следующим образом.

Длина бойка валка принята за 100% и делится на 3 зоны:

- первая зона (XI - зона "черновой" прокатки) протяженностью до 30% длины бойка;

- вторая зона (XII - зона "предчистовой" прокатки) протяженностью до 65% длины бойка;

- третья зона (XIII - зона "чистовой" прокатки) составляет остальную часть бойка.

В первой зоне деформация заготовки осуществляется с обжатиями, интенсивно возрастающими от "0" до максимального значения с понижением их к началу второй зоны в соответствии с выражением (1):

где - текущее значение обжатия в первой зоне, %;

- текущее значение длины бойка в первой зоне, %;

i - текущий номер рассматриваемого сечения в данной зоне;

b - коэффициент, учитывающий пластичность металла деформируемой заготовки, прямопропорционально от нее зависящий и равный 12-16.

Во второй зоне деформация заготовки осуществляется с интенсивно уменьшающимися обжатиями из-за того, что ресурс пластичности металла заготовки с нарастанием общей ее деформации и уменьшением толщины значительно снижается.

Обжатия здесь определяются зависимостью (2):

где

- текущее значение обжатия во второй зоне, %;

- текущее значение длины бойка во второй зоне, %;

- максимальное значение длины бойка I и II зоны;

i - текущий номер рассматриваемого сечения в данной зоне.

В третьей зоне деформация заготовки также осуществляется с уменьшающимися частными относительными обжатиями. При этом здесь скорость снижения обжатий значительно ниже, чем во второй зоне, что обеспечивает производство труб высокого качества при соотношении диаметра к толщине стенки 40 и более.

В третьей зоне обжатия определяются зависимостью (3):

где

- текущее значение обжатия в третьей зоне, %;

- текущее значение длины бойка в третьей зоне, %;

i - текущий номер рассматриваемого сечения в данной зоне.

На чертеже представлены распределения частных обжатий по зонам бойка при значениях b=12; 14 и 16.

Использование изобретения обеспечит производство труб высокого качества при соотношении диаметра к толщине стенки 40 и более, а также позволит снизить расход металла и повысить производительность пильгерстанов.

Пример расчета профиля бойка и профиля валка по дну калибра района бойка (копира)

Исходные данные и методика расчета.

1. Идеальный диаметр пилигримового валка Dпв ид=900 мм.

2. Диаметр трубы после пилигримового стана Dтр п/ст=232 мм.

3. Диаметр гильзы перед прокаткой Dг/о=376 мм.

4. Высота бойка номинальная

5. Увеличение диаметра гильзы в процессе прокатки на 10-15%. Принимаем эту величину равной 13%.

Таким образом, боек должен обеспечить максимальное уменьшение диаметра гильзы на 97 мм

6. Текущее (i) значение Нб.расч. в районе первой зоны вычисляется по формуле определяющей режим обжатий гильзы на этом участке при

7. Текущее (i) значение Нб.расч. в районе второй зоны вычисляется по формуле определяющей режим обжатий гильзы на этом участке при

8. Текущее (i) значение Нб.расч. в районе третьей зоны вычисляется по формуле определяющей режим обжатий гильзы на этом участке.

9. Начиная с сечения 89, Нб.расч. остается неизменной величиной и равной 1,8 мм. В связи с этим вводим коррекцию текущей (i) высоты бойка на 1,8 мм (Нб.корр.iб расч.i-1,8 мм).

Полученные расчетные и откорректированные текущие (i) значения высоты бойка приведены в соответствующих столбцах таблицы.

10. Расчет профиля копира в зоне бойка.

10.1 Обозначим нулевую точку копира (валка), где высота бойка близка по значению Нб.ном. В нашем случае такое значение соответствует сечению №8.

10.2 Числовые значения координатных углов копира со стороны зева валка отрицательны, возрастающие по модулю, а со стороны рабочего конуса валка являются частью положительного числового ряда.

10.3 Текущий (i) радиус копира вычисляется по формуле

10.4 Полученные значения радиусов копира и им соответствующие координатные углы приведены в таблице.

№ сеченияДлина бойка, %№ зоны бойкаНб.расч., ммHб.корр.i, ммRкоп.i, ммУгол, соответствующий Rкоп.i, град
1234567
11Первая зона бойка в интервале 0°-10°97,095,2238,7-7
2296,094,2239,8-6
3394,092,3241,7-5
4491,289,5244,5-4
5587,886,0248,0-3
6683,782,0252,0-2
7779,277,5256,5-1
8874,472,7261,30
9969,567,7266,31
101064,562,7271,32
1111Вторая зона бойка в интервале 11°-65°59,457,7276,33
121254,953,1280,94
131350,748,9285,05
141446,945,1288,96
151543,441,6292,37
161640,238,5295,58
171737,335,5298,59
181834,632,9301,110
191932,130,4303,611
202029,928,1305,812
212127,826,1307,913
222225,924,2309,814
232324,222,4311,615
242422,620,8313,216
252521,119,3314,717
262619,718,0316,018
272718,416,7317,319
282817,315,5318,520
292916,214,4319,521
303015,213,4320,522
313114,312,5321,523
323213,411,7322,324
333312,610,9323,125
343411,910,2323,826
353511,29,5324,527
363610,68,8325,228
373710,08,3325,729
38389,57,7326,330
39399,07,2326,831
40408,56,7327,332
41418,06,3327,733
42427,65,9328,134
43437,25,5328,535
44446,95,1328,936
45456,64,8329,237
46466,24,5329,538
47476,04,2329,839
48485,73,9330,140
49495,43,7330,341
50505,23,4330,542
51515,03,2330,843
52524,83,0331,044
53534,62,8331,245
54544,42,6331,446
55554,22,5331,547
56564,02,3331,748
57573,92,1331,849
58583,82,0332,050
59593,61,9332,151
60603,51,7332,252
61613,41,6332,453
62623,31,5332,554
63633,21,4332,655
64643,11,3332,756
65653,01,2332,857
6666Третья зона бойка2,91,1332,958
67672,81,1332,959
68682,71,0333,060
69692,70,9333,161
7070(остальное)2,60,8333,262
71712,50,8333,263
72722,50,7333,364
73732,40,7333,365
74742,30,6333,466
75752,30,5333,467
76762,20,5333,568
77772,20,5333,569
78782,20,4333,670
79792,10,4333,671
80802,10,3333,772
81812,00,3333,773
82822,00,3333,774
83832,00,2333,875
84842,00,2333,876
85851,90,2333,877
86861,90,2333,878
87871,90,1333,979
88881,90,1333,980
89891,80,1333,981
90901,80,1333,982
91911,80,1333,983
92921,80,0333,984
93931,80,0334,085
94941,80,0334,086
95951,80,0334,087
96961,80,0334,088
97971,80,0334,089
98981,80,0334,090
99991,80,0334,091
1001001,80,0334,092

Источник информации

1. П.Т.Емельяненко, Пильгерстаны, ДНВТУ, НКТП, 1937, с.47-66.

Валок пилигримового стана с бойком, имеющий калибр с уменьшающимся по ходу прокатки поперечным сечением, длина бойка которого разделена на зоны, отличающийся тем, что длина бойка, принятая за 100%, разделена на три зоны, первая из которых составляет до 30%, вторая - до 65% и третья - остальное, при этом каждая зона выполнена с возможностью осуществления частных обжатий, определяемых по зависимостям:

первая зона

,

вторая зона

,

третья зона

,

где b=12÷16 - коэффициент, учитывающий пластичность металла деформируемой заготовки;

- текущие значения обжатий в первой, второй и третьей зонах, %;

- текущие значения длины бойка в первой, второй и третьей зонах, %;

- максимальные значения длины бойка I и II зоны;

i - текущий номер рассматриваемого сечения в соответствующих зонах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к калибровки рабочего инструмента для холодной прокатки труб. .

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту, а именно к калибровке валков пилигримовых станов для прокатки толстостенных труб большого и среднего диаметров, и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.
Изобретение относится к области калибровки валков пилигримовых станов для прокатки тонкостенных труб и может быть использовано на трубопрокатных установках (ТПУ) с пилигримовыми станами.

Изобретение относится к инструменту для периодической прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб на пилигримовых установках с уменьшением диаметра и толщины стенки от одного конца к другому.

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано на станах периодической прокатки труб. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к холодной и горячей периодической прокатке труб на станах валкового типа

Изобретение относится к оборудованию прокатных станов и может быть использовано при производстве цельных горячекатаных труб

Изобретение относится к металлургии. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками. Длина ручья составлена из последовательно расположенных бойка с углом Θб=90°, полирующего участка с углом Θп=70°, угла продольного выпуска с углом Θп.в.=40° и холостого участка с углом Θх=160°. Угол поперечного выпуска на бойке от точки "0" до угла αб=(17-20)° выполнен постоянным и равным углу 35° поперечного выпуска холостого участка. На участке бойка αб=(70-73)° угол поперечного выпуска выполнен плавно снижающимся с 35° до (26-28)°. На полирующем участке угол поперечного выпуска выполнен постоянным (26-28)°, а на угле продольного выпуска и части холостого участка равным Θп.в.+10°. Угол поперечного выпуска выполнен плавно увеличивающимся с (26-28)° до 35°. Достигаются снижение дефектов труб в виде надрывов, снижение расходного коэффициента металла. 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для прокатки труб размером 377×9-16 и 426×9-18 мм. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, состоящий из последовательно расположенных бойка с углом Θб=100°, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, полирующего участка с углом Θп=70°, угла продольного выпуска с углом Θп.в.=40° и холостого участка с углом Θх=150°. Угол тангенциального поперечного выпуска на бойке от точки «0» до начала полирующего выполнен плавно уменьшающимся с 35° до 20-22°. Полирующий участок имеет постоянное или плавно увеличивающее сечение. Угол тангенциального поперечного выпуска на полирующем участке выполнен постоянным и равен 20-22°. Угол продольного выпуска выполнен с плавно увеличивающимися тангенциальными поперечными выпусками с 20-22 до 35° и увеличением диаметра калибра на 12,2 мм, а холостой участок выполнен с тангенциальными поперечными выпусками, равными 35°. Обеспечивается снижение продольной разностенности труб, локальной кривизны на один погонный метр, количество перерезов и расходный коэффициент металла. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки диаметром 1150 мм рабочий и холостой участки протяженностью соответственно 220 и 140°. Рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка протяженностью от 0,36 до 0,37 общей протяженности рабочего участка с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 32-37 до 20-25° в сечении перехода на полирующий участок, который имеет протяженность от 45 до 0,46 общей протяженности рабочего участка, и угла продольного выпуска протяженностью от 0,19 до 0,20 общей протяженности рабочего участка. Боек валка с центральным углом 80°, общим обжатием-редуцированием гильз и полых слитков-заготовок по диаметру от 70 до 80 мм по окружности бочки содержит ручей с поперечными уменьшающимися выпусками с 35 до 22°, разбит на три участка с центральными углами α1=20, α2=25 и α3=35°, с плавным распределением обжатия по диаметру. Устраняется брак труб по "отесам" и снижается расходный коэффициент металла. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение предназначено для повышения точности бесшовных горячекатаных котельных труб размером 610×28-40 мм из сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш. Валок для прокатки этих труб содержит бочку, имеющую ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, состоящий из последовательно расположенных участков бойка, полирующего участка, участка продольного выпуска и холостого участка. Оптимальный режим обжатий заготовок на участке бойка обеспечивается за счет того, что ручей валка состоит из участков бойка с центральным углом 70°, поперечное сечение которого выполнено уменьшающимся на величину от 74 до 104 мм в зависимости от диаметра гильз и полых слитков - заготовок электрошлакового переплава, полирующего участка с центральным углом 100°, участка продольного выпуска с центральным углом 40° и холостого участка с центральным углом 150°, при этом углы поперечных выпусков на участке бойка от нулевой точки до центрального угла, равного 20°, выполнены постоянными и равными 35°, на последующем участке бойка с центральным углом 50° с переходом на полирующий участок с центральным углом 10° - плавно снижающимися от 35 до 22°, на полирующем участке с центральным углом 90° - постоянными и равными 22°, на участке продольного выпуска с переходом на холостой участок с центральным углом 20° - плавно увеличивающимися с 22 до 35°, а далее на холостом участке с центральным углом 130° - постоянными и равными 35°. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение предназначено для повышения точности калибровки валков пилигримовых станов для прокатки труб размером 630×28 мм из стали марки 09Г2С. Валок содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками. Возможность прокатки труб большого диаметра с малыми обжатиями на участке бойка обеспечивается за счет того, что ручей, состоящий по длине из рабочей и холостой частей, протяженностью соответственно 210 и 150°, имеет рабочую часть, состоящую из последовательно расположенных участков бойка, образованного гребнем валка радиусом, увеличивающимся на 85-90 мм, с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 32-37 до 20-25°, полирующего участка, имеющего постоянный или плавно увеличивающийся радиус, с постоянным углом поперечного выпуска и участка продольного выпуска с увеличивающимся поперечным сечением и углом поперечного выпуска, увеличивающимся до значения угла поперечного выпуска холостого участка, при этом протяженность бойка составляет 0,57-0,58, полирующего участка 0,28-0,29, а угла продольного выпуска 0,14-0,15 от общей протяженности рабочей части валка. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к калибровке валков пилигримовых станов для прокатки бесшовных горячекатаных труб размером 508×10-16 мм. Валок содержит по окружности бочки диаметром 1150 мм ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками, состоящий по длине из последовательно расположенных бойка с центральным углом 70°, полирующего участка с центральным углом 100°, угла продольного выпуска с центральным углом 40° и холостого участка с центральным углом 150°. Углы поперечного выпуска на участке бойка от нулевой точки до центрального угла, равного 20°, выполнены постоянными и равными 35°. На участке бойка с центральным углом 50° с переходом на полирующий участок с центральным углом 20° углы поперечного выпуска плавно снижаются с 35 до 22°, а на полирующем участке с центральным углом 80° выполнены постоянными и равными 22°. На участке угла продольного выпуска 40° с переходом на холостой участок с центральным углом 15° углы поперечного выпуска плавно увеличиваются с 22 до 35°, а на холостом участке 135° с переходом на боек с центральным углом 20° равны 35°. Обеспечивается получение труб точных размеров и снижение расхода металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ». Валок по окружности бочки содержит рабочую и холостую части протяженностью соответственно 210 и 150°. Рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, составленный из последовательно расположенных бойка, полирующего участка и угла продольного выпуска. Протяженность бойка составляет 0,61-0,62 от общей протяженности рабочей части с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 37° до 25° в сечение перехода на полирующий участок. Протяженность полирующего участка составляет 0,23-0,24 от общей протяженности рабочей части. Поперечное сечение полирующего участка плавно уменьшается до расчетной величины половины профиля готовой трубы. Протяженность угла продольного выпуска составляет 0,14-0,15 от общей протяженности рабочей части, а поперечное сечение его выполнено увеличивающимся в зависимости от изменения радиуса угла продольного выпуска. Обеспечивается повышение чистоты поверхности и точности геометрических размеров труб. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Оправка предназначена для использования в трубопрокатном производстве. Оправка содержит рабочий и калибрующий участки. Улучшение проработки литой структуры при прошивке гильз на станах винтовой прокатки обеспечивается за счет того, что на рабочий профиль оправки, не доходя до ее калибрующего участка, наносят концентрические проточки определенной формы и размеров. Углы между проточками и осью оправки регламентированы. Первая проточка наносится на оправку тогда, когда обеспечивается устойчивый вторичный захват заготовки. Применение оправки позволит получить трубы со структурой металла, отвечающей требованиям нормативно-технической документации и снизить потери металла. 3 ил.
Наверх