Способ производства бесшовных тонкостенных труб



Способ производства бесшовных тонкостенных труб

 


Владельцы патента RU 2402392:

ОАО "ВОЛЖСКИЙ ТРУБНЫЙ ЗАВОД" (RU)

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к способам получения тонкостенных труб в агрегатах с трехвалковым раскатным станом поперечно-винтовой прокатки Ассела. Способ получения гильз включает прошивку заготовки в гильзу в валках стана поперечно-винтовой прокатки на перемещаемой при прокатке заднего конца заготовки оправке в направлении, противоположном направлению прокатки, и последующую раскатку гильзы в стане Ассела. При этом максимальная величина перемещения оправки составляет 0,8Dзаг., а максимальная величина утонения стенки заднего конца гильзы составляет 0,08Dзаг.. Изобретение позволит исключить образование трехгранного раструба на заднем конце труб и увеличить выход годного. 1 ил.

 

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к способам получения тонкостенных труб в агрегатах с трехвалковым раскатным станом поперечно-винтовой прокатки Ассела.

На агрегатах с трехвалковым раскатным станом Ассела стабильно можно получать трубы с отношением диаметра к толщине стенки D/S<10-12. Это ограничение вызвано тем, что при прокатке более тонкостенных труб в трехвалковом раскатном стане возрастает степень относительной деформации и особенно интенсивно-поперечной, в результате чего на концах раската, особенно на заднем, образуются трехгранные раструбы, которые приводят к защемлению трубы в валках и связанным с этим проблемам. Эти трехгранные раструбы приходится удалять, что снижает выход годного. Таким образом, необходимо предотвращать появление трехгранных раструбов на концах труб. Одним из путей решения этой проблемы является предварительное утонение стенки заднего конца гильзы перед тем, как она поступает в трехвалковый стан поперечно-винтовой прокатки Ассела. Разработан ряд способов для осуществления этого. Цель нашего изобретения - создать способ производства бесшовных тонкостенных труб на агрегатах со станом Ассела, усовершенствующих существующие.

Известны способы производства тонкостенных бесшовных труб с раскатным станом Ассела, где предварительное утонение стенки заднего конца гильзы осуществляют с помощью дополнительного устройства, установленного на входной стороне стана Ассела в одной линии с ним.

Так в способе производства бесшовных труб, включающем прошивку заготовки в гильзу на стане поперечно-винтовой прокатки и раскатку гильзы на стане Ассела, предварительное редуцирование заднего конца гильзы по наружному диаметру и/или толщине стенки осуществляют в четырехвалковой клети, см. патент ФРГ №3823135, кл. B21B 19/10, заявл. 05.07.88 г., опубл. 11.01.90 г., в аналогичном способе по патенту ФРГ №4242423, кл. B21B 17/04, заявл. 11.12.92 г., опубл. 05.01.94 г., - в трехвалковой клети, в подобных способах по патентам ФРГ №4431410, кл. B21B 19/06, заявл. 24.08.94 г., опубл. 16.11.95 г. и №19732444, кл. B21B 19/06, заявл. 22.07.97 г., опубл. 22.10.98 г., - двумя валками.

Основным недостатком этих способов производства бесшовных тонкостенных труб является наличие дополнительного устройства, что ведет к увеличению габаритов и металлоемкости стана Ассела и удорожает оборудование агрегата.

Известны способы производства тонкостенных бесшовных труб с раскатным станом Ассела, где предварительное утонение стенки заднего конца гильзы осуществляют в прошивном стане, благодаря перемещению оправки в нем при прокатке заднего конца заготовки.

В способе производства бесшовных тонкостенных труб (см. патент РФ №2138348, кл. B21B 19/02, заявл. 12.10.98 г., опубл. 27.09.1999 г.), включающем прошивку заготовки в гильзу на стане поперечно-винтовой прокатки и последующую ее раскатку в валках с гребнем на стане Ассела, прошивку заднего конца заготовки ведут на перемещаемой оправке для его предварительного утонения, а при раскатке в стане Ассела валки разводят для пропуска этого утоненного конца, при этом сумма величины утонения стенки конца гильзы при прошивке и величины разведения каждого валка с гребнем при раскатке должна быть равна 1,1-1,3 высоты гребня.

Основным недостатком этого способа является то, что при прошивке заднего конца заготовки на перемещаемой оправке не указана величина максимального ее перемещения и максимально возможное утонение стенки, что не позволяет вести устойчивый процесс прошивки заднего конца заготовки и стабильно уменьшать толщину стенки заднего конца гильзы настолько, чтобы избежать появления трехгранного раструба на заднем конце трубы при последующей раскатке гильзы. Кроме того, и при прокатке на раскатном стане при разведении валков будет образовываться утолщенный задний конец трубы, который необходимо удалять.

Еще одним недостатком рассматриваемого способа является сложность настройки и ведения процесса раскатки на стане Ассела из-за необходимости разведения валков.

Из известных способов производства бесшовных тонкостенных труб на агрегате с раскатным станом Ассела наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в патенте Японии №2001038407 кл. B21B 19/04, з. 29.07.99 г., оп. 13.02.01 г.

Способ производства бесшовных тонкостенных труб включает прошивку заготовки в гильзу в валках, имеющих входной конус, пережим, и выходной конус, стана поперечно-винтовой прокатки на перемещаемой при прокатке заднего конца заготовки оправке в направлении, противоположном направлению прокатки, с одновременным разведением валков прошивного стана, и последующую раскатку гильзы в стане Ассела. Перемещение оправки в прошивном стане начинают от плоскости пережима валков с момента, когда длина заготовки от заднего ее конца до плоскости пережима валков составляет 0,5-5 диаметра заготовки.

Основным недостатком этого способа является то, что при прошивке в валках стана поперечно-винтовой прокатки заднего конца заготовки указывается только момент начала перемещения оправки, но не даны величины максимального ее перемещения и максимально возможного утонения стенки. В результате с одной стороны оправка может перейти свое крайнее положение, которым считается сечение заготовки при входе в валки прошивного стана, и это вызовет неустойчивое положение заготовки при прошивке ее заднего конца и прекращение самого процесса прошивки, поскольку носок оправки выйдет из зоны захвата и оправка вытолкнет заготовку из очага деформации, а с другой стороны - большая величина утонения стенки конца гильзы может привести к образованию трехгранного раструба на конце трубы при последующей раскатке в стане Ассела.

Другим недостатком предложенного способа является то, что для получения необходимого утонения конца гильзы здесь требуется дополнительная операция разведения валков при перемещении оправки во время прошивки заднего конца заготовки. Это усложняет процесс прокатки и настройки прошивного стана.

Задачей настоящего изобретения является создание способа производства бесшовных тонкостенных труб на агрегатах со станом Ассела, позволяющего исключить образование трехгранного раструба на заднем конце труб и увеличить выход годного.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства бесшовных тонкостенных труб, включающем прошивку заготовки в гильзу в валках стана поперечно-винтовой прокатки на перемещаемой при прокатке заднего конца заготовки оправке в направлении, противоположном направлению прокатки, и последующую раскатку гильзы в стане Ассела, согласно изобретению, максимальная величина перемещения оправки составляет ~0,8Dзаг., а максимальная величина утонения стенки заднего конца гильзы составляет ~0,08Dзаг..

Осуществление такого способа позволит получать бесшовные тонкостенные трубы на агрегатах с раскатным станом Ассела без трехгранного раструба на заднем конце труб благодаря экспериментально установленной величине максимального перемещения оправки, составляющей 0,8Dзаг., при прошивке заднего конца заготовки и экспериментально установленной величине максимального утонения стенки заднего конца гильзы, составляющей 0,08Dзаг. Это позволит стабильно утонять на необходимую величину стенку конца гильзы, а также не вызовет неустойчивого положения заготовки при прошивке ее заднего конца и прекращения самого процесса прошивки. При выходе за эти величины вести устойчивый процесс прошивки заднего конца заготовки и стабильно утонять стенку конца гильзы, чтобы избежать образования трехгранного раструба на конце трубы при дальнейшей раскатке, невозможно.

Достоинством предложенного способа является также упрощение процесса прокатки в прошивном стане, поскольку для получения необходимого утонения конца гильзы не требуется дополнительной операции разведения валков при перемещении оправки во время прошивки заднего конца заготовки.

Еще одним достоинством данного способа является то, что предварительное утонение стенки заднего конца гильзы в прошивном стане при заданных максимальных величинах перемещения оправки и утонения стенки можно применять и на агрегатах с пилигримовыми станами. Это позволит при прокатке на пилигримовом стане уменьшить образующуюся на трубе так называемую пильгерную головку, то есть сократить отходы и увеличить выход годного.

Для пояснения изобретения ниже описан пример осуществления способа, со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображена схема очага деформации прошивного стана поперечно-винтовой прокатки с перемещаемой оправкой при прокатке заднего конца заготовки.

Способ производства бесшовных тонкостенных труб включает прошивку заготовки в гильзу в стане поперечно-винтовой прокатки и последующую раскатку гильзы в стане Ассела.

Предварительное утонение стенки заднего конца гильзы осуществляют в прошивном стане на перемещаемой при прокатке заднего конца заготовки оправке в направлении, противоположном направлению прокатки.

На схеме очага деформации прошивного стана поперечно-винтовой прокатки изображены валки 1, имеющие входной конус 2 с углом αвх. наклона образующей к оси прокатки, пережим 3 и выходной конус 4 с углом αвых. наклона образующей к оси прокатки, перемещаемая оправка 5, диаметр заготовки Dзаг., диаметр заготовки перед носком оправки Dз.н..

Величину максимального перемещения оправки определяют следующей зависимостью:

, где

Lо. - расстояние от плоскости пережима валков до сечения заготовки при входе в валки прошивного стана,

Lн. - величина выдвижения оправки за плоскость пережима валков.

Для прошивки заготовки без плен необходимо, чтобы обжатие диаметра заготовки перед носком оправки не превышало 7%, то есть

Dзаг.-Dз.н.=0,07Dзаг.

Учитывая это,

Угол αвх. наклона образующей к оси прокатки входного конуса валков прошивного стана поперечно-винтовой прокатки обычно равен 2,5-3,5°, при этом максимальное перемещение оправки будет при минимальном угле наклона.

Тогда

Максимальную величину утонения стенки ΔSг.макс. заднего конца гильзы при прошивке на перемещаемой оправке, которая не приводит к образованию трехгранного раструба на заднем конце трубы при последующей раскатке в стане Ассела, определяют по формуле:

ΔSг.макс.=ΔLмакс.×sinαвых.

Как правило, угол αвых. наклона образующей к оси прокатки выходного конуса валков прошивного стана поперечно-винтовой прокатки равен 3-6°, при этом максимальное утонение стенки будет при максимальном угле наклона.

Тогда ΔSг.макс.=0,8Dзаг.×sin6°=0,8Dзаг.×0,104=~0,08Dзаг.

Таким образом, при прошивке заднего конца заготовки в стане поперечно винтовой прокатки величина максимального перемещения оправки составляет 0,8Dзаг., а величина максимального утонения стенки заднего конца гильзы составляет 0,08Dзаг.

Предложенный способ производства бесшовных тонкостенных труб на агрегатах со станом Ассела позволяет исключить образование трехгранного раструба на заднем конце труб и увеличить выход годного.

Способ производства бесшовных тонкостенных труб, включающий прошивку заготовки в гильзу в валках стана поперечно-винтовой прокатки на перемещаемой при прокатке заднего конца заготовки оправке в направлении, противоположном направлению прокатки, и последующую раскатку гильзы в трехвалковом раскатном стане поперечно-винтовой прокатки Ассела, отличающийся тем, что максимальная величина перемещения оправки составляет 0,8Dзаг., а максимальная величина утонения стенки заднего конца гильзы составляет 0,08Dзаг., где Dзаг. - диаметр заготовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах, имеющих в своем составе устройство для прошивки заготовки в полую гильзу и раскатной стан с калибром, образованным оправкой и расположенными вокруг нее валками, например пильгерстан, автоматстан, реечный, непрерывный и также стан Асселя.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, к конструкциям трубопрокатных станов, а именно к станам шаговой прокатки, и может быть использовано на установках с пилигримовыми станами.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу производства труб. .

Изобретение относится к способу и устройству для прокатки заготовки в прокатной установке с планетарным косовалковым и продольным прокатными станами. .

Изобретение относится к прокатному производству и касается усовершенствования конструкции двухвалковых клетей станов винтовой прокатки со станиной закрытого типа для получения труб и круглого проката.

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к способу перевалки двухвалковых рабочих клетей станов винтовой прокатки со станиной закрытого типа для получения труб и круглого проката.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, более конкретно к прокатному производству, и может быть использовано для получения длинномерных заготовок с мелкозернистой структурой.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и касается усовершенствования конструкции механизмов поворота барабанов в двухвалковой рабочей клети стана поперечно-винтовой прокатки.

Изобретение относится к прокатному производству и наиболее эффективно может быть использовано в главных линиях станов винтовой прокатки при производстве труб и круглого сорта.

Изобретение относится к области прокатного производства, в частности к обработке металлов давлением, и касается способов получения заготовок деталей машиностроения.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу производства заготовок на прошивном стане

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается способа получения горячекатаных бесшовных труб винтовой прокаткой

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и наиболее эффективно может быть использовано при производстве высокоточных труб на станах поперечно-винтовой прокатки с четырехвалковыми клетями и касается также перевалки четырехвалковых клетей

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к технологии сортовой винтовой прокатки круглого профиля из стали обычного качества и легированной, труднодеформируемых сталей и сплавов, цветных металлов при использовании преимущественно в качестве исходной непрерывнолитой заготовки

Изобретение предназначено для уменьшения себестоимости и повышения качества труб, производимых винтовой прокаткой. Валок содержит вал и закрепленную на нем бочку с коническими участками. Возможность многократной замены изнашиваемых участков валка обеспечивается за счет того, что бочка выполнена в виде двух составных элементов, имеющих форму усеченных конусов, сопряженных друг с другом торцевыми поверхностями и соединенных винтами или шпильками, при этом составной элемент, соответствующий участку выхода готового проката, закреплен на валу неподвижно по горячей посадке, составной элемент, соответствующий участку захвата заготовки, - с возможностью перемещения вдоль вала, на торцевой поверхности одного из составных элементов выполнен осесимметричный некруглый выступ или отверстие, оппозитно которому на торцевой поверхности другого составного элемента, примыкающей к первому коническому элементу, выполнено сопряженное с ним и соединенное шпоночным, шлицевым или профильным соединением, соответственно, отверстие или выступ, при этом глубина отверстия превышает высоту соответствующего выступа. На валу со стороны составного элемента, соответствующего участку входа готового проката, выполнена проточка, в которую вставлены два полукольца, фиксируемые от выпадения из проточки надетой на них перемещаемой втулкой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к прокатному оборудованию, непосредственно к станам винтовой прокатки круглого сорта и труб. Способ включает снятие крышки с основания станины, ее разворот в пространстве на 180°, замену кассет с валками, монтаж или демонтаж верхнего и нижнего линейкодержателей с последующей установкой крышки на основание станины. Cнижение трудоемкости операции и повышение производительности прокатного агрегата в целом обеспечивается за счет того, что разворот крышки станины в пространстве на 180° осуществляют вокруг вертикальной оси, проходящей через центр тяжести крышки посредством стойки, несущей вал с двумя подшипниковыми опорами и электромеханическим приводом, при этом на валу закреплена консольная вилкообразная балка. 10 ил.

Изобретение относится к области прокатки круглых профилей на станах поперечно-винтовой прокатки с чашевидными валками. Клеть прокатного стана содержит корпус и установленные в нем валки. Повышение точности позиционирования пространственного положения рабочего валка обеспечивается за счет того, что регулировка положения валка 2 относительно оси прокатки осуществляется за счет поворота приспособления 9 на определенный угол при помощи червячного винта 12. Изменение диаметра изделия 1 осуществляется за счет вращения гайки 8 с наружным червячным колесом при помощи червячного винта 11. Продольная шпонка 13 или шлицевые вырезы позволяют эксцентриковой втулке 6 перемещаться вдоль оси вращения валка 2 относительно поворотного приспособления 9, не изменяя положения оси валка 2 относительно оси прокатки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области прокатного оборудования. Валок содержит рабочую часть, соединенную с ведущим валом, и механизм крепления. Автоматическая центровка всех деталей, жесткость обеспечиваются за счет того, что механизм крепления состоит из кольцевого пружинящего клина с разрезом, прижима, торцевых шпонок и винта, при этом кольцевой пружинящий клин и прижим размещены во внутренней конусообразной полости валка с совмещением их осей симметрии с осью симметрии грибовидного валка, в рабочей части грибовидного валка по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие диаметром, меньшим диаметра головки винта, вдоль прижима по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие для прохождения резьбовой части винта, ведущий вал со стороны грибовидного валка выполнен с конусообразным выступом, а вдоль ведущего вала по оси симметрии со стороны рабочей части грибовидного валка выполнено резьбовое отверстие под резьбовую часть винта длиной, не меньшей резьбовой части винта, при этом прижим и кольцевой клин расположены в полости валка без возможности проворачивания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх