Оправочный узел стана винтовой прокатки



Оправочный узел стана винтовой прокатки
Оправочный узел стана винтовой прокатки
Оправочный узел стана винтовой прокатки

 


Владельцы патента RU 2477186:

Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" (RU)

Изобретение предназначено для снижения вероятности образования микротрещин на внутренней поверхности гильзы и эффективного удаления окалины в изделиях трубопрокатного производства. Справочный узел стана винтовой прокатки содержит полую оправку, выполненную преимущественно с переменным профилем, не имеющую сквозных отверстий, соединяющих внутреннюю полость оправки с внешней средой, и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды. Снижение температуры оправки, исключение вероятности попадания охлаждающей жидкости в очаг деформации металла обеспечиваются за счет того, что на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены профилированные отверстия, расположенные наклонно относительно продольной оси наконечника таким образом, чтобы обеспечивать возможность увеличения частоты вращения оправочного узла, при этом суммарная площадь сечений отверстий не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды. 3 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству, касается усовершенствования конструкции оправочного узла станов винтовой прокатки и может быть использовано на прошивных станах.

Известны водоохлаждаемые оправки прошивного стана (патент РФ №2388557, B21B 25/00, опубл. 27.12.2009 г.), имеющие переменный профиль с отверстиями. Отверстия выполнены в задней части оправки, радиально на ее цилиндрическом участке или наклонно на участке обратного конуса и равномерно расположены по окружности оправки. Количество отверстий и их диаметр выбраны из условия, что суммарная площадь их сечений не превышает площадь внутреннего сечения трубы, подводящей охлаждающую жидкость внутрь оправки. Однако выполнение отверстий на цилиндрическом участке оправки не позволяет эффективно снизить температуру внутренней поверхности гильзы, так как затруднен выход охлаждающей жидкости. Повышается износ оправок при эксплуатации.

Известен оправочный узел стана винтовой прокатки (патент РФ №2354468, B21B 25/04, опубл. 10.05.2009 г.), выбранный в качестве прототипа, который включает полый стержень с закрепленным в нем полым наконечником и оправку, соединенную с наконечником. Конструкция оправочного узла обеспечивает внутреннее охлаждение оправки, ее быструю замену при износе и надежную фиксацию оправки на стержне.

Недостатком конструкции является недостаточно эффективное внутреннее охлаждения оправки в процессе ее работы, что приводит к повышенному износу и частой смене инструмента оправок. Также при таком охлаждении повышается температура внутренних слоев прошиваемого металла, что приводит к перегреву металла и появлению микротрещин на внутренней поверхности гильзы. При дальнейшей обработке микротрещины преобразуются в дефекты.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении температуры наружной поверхности оправки и удаление образовавшейся окалины.

Поставленная задача решается за счет того, что в оправочном узле стана винтовой прокатки, содержащем полую оправку, выполненную преимущественно с переменным профилем и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды, согласно изобретению на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены сквозные отверстия, а на оправке отсутствуют сквозные отверстия, соединяющие полость оправки с внешней средой. Кроме того, отверстия выполнены профилированными и расположены радиально или наклонно относительно продольной оси наконечника, при этом суммарная площадь их сечений не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды.

В предлагаемом оправочном узле охлаждающая среда, в частности жидкость и пар, поступающие в больших объемах на внутреннюю поверхность оправки, выходят (в частности, пар) через выполненные на поверхности наконечника равномерно по окружности отверстия, эффективно устраняют «паровою рубашку» и охлаждают оправку. Также пар, выходящий из отверстий под давлением, сбивает окалину.

Выполнение отверстий профилированными и расположенными радиально или наклонно относительно продольной оси наконечника, позволяет, во-первых, при расположении отверстий наклонно увеличить частоту вращения оправочного узла за счет перехода тепловой энергии в механическую энергию пара, тем самым дополнительно выравнивает толщину стенки гильзы. Во-вторых, если отверстия профилированы, то облегчается сборка наконечника с трубой оправочного стержня, а также снижается риск их засорения в процессе эксплуатации.

Условие выполнения суммарной площади сечений отверстий не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды обеспечивает непрерывное охлаждение с заданным давлением охлаждающей жидкости

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена оправка в сборе с наконечником и стержнем; на фиг.2 показан вид А на фиг.1, на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.1 с вариантами исполнения отверстий.

Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит полую оправку 1, выполненную преимущественно с переменным профилем и несквозной внутренней поверхностью, полый наконечник 2, соединенный с корпусом оправки, например, через конические поверхности, и размещенную коаксиально с зазором 3 в теле наконечника трубку 4 для подвода внутрь оправки охлаждающей среды (жидкости). На поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены отверстия 5, расположенные наклонно в продольном и поперечном сечениях наконечника. Наконечник соединен с трубой 6 оправочного стержня, например, с помощью резьбового соединения.

Предлагаемый оправочный узел стана винтовой прокатки работает следующим образом. В процессе прокатки через расположенную в полом наконечнике 2 трубку 4 подают охлаждающую среду, например жидкость, которая охлаждает поверхность оправки 1 и в виде пара устремляется через зазор 3 в выполненные наклонные отверстия 5. Благодаря наличию в наконечнике отверстий пар под давлением выходит из полости оправки и не препятствует непосредственному контакту поступающих объемов жидкости с внутренней поверхностью оправки. В результате снижается разогрев оправки, повышается ее стойкость и удаляется окалина. Тем самым повышается качество внутренней поверхности гильзы.

При использовании профилированных отверстий облегчается сборка наконечника с трубой оправочного стержня, а также снижается риск их засорения в процессе эксплуатации.

Оправочный узел был использован при получении гильз на стане ТПА 50-200 в ТПЦ-1 ОАО «ВТЗ». Было прокатано 2 партии по 150 труб. Первая партия была прокатана на действующем инструменте прошивного стана, а вторая с измененным согласно предлагаемому техническому решению наконечником. Настройки прошивного стана были постоянны. Стойкость оправки в первом случае составила 60 проходов, а во втором 134 прохода. Все трубы со второй партии были сданы с первого предъявления, а с первой партии 4 штуки сданы со второго предъявления. Реализация данного технического решения подтверждает увеличение стойкости оправки, а следовательно, улучшение циркуляции охлаждающей жидкости. Что подтверждает увеличение стойкости оправки и снижение температуры.

Использование оправочного узла прошивного стана винтовой прокатки предлагаемой конструкции не требует изменения технологии прошивки гильзы и оборудования прошивного стана, позволяет снизить температуру оправки и внутренней поверхности гильзы до оптимального диапазона и эффективно удалять образовавшуюся окалину.

Оправочный узел стана винтовой прокатки, содержащий полый стержень, полую оправку с несквозной внутренней поверхностью, выполненную преимущественно с переменным профилем и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды, отличающийся тем, что на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены профилированные отверстия, расположенные наклонно относительно продольной оси наконечника, для увеличения частоты вращения оправочного узла и сбивания окалины посредством выходящей из них охлаждающей среды, при этом суммарная площадь сечений отверстий не превышает площадь внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении полых изделий с применением охлаждаемой оправки на косовалковых станах трубопрокатных агрегатов.
Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается производства бесшовных горячекатаных гильз в косовалковом стане с использованием охлаждаемой оправки.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается способа крепления оправок станов винтовой прокатки. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к технологии нанесения смазки, в частности к способу смазки внутренней поверхности гильз перед прокаткой их на пилигримовом стане.

Изобретение относится к трубопрокатному производству холоднокатанных труб и касается усовершествования инструкции устройства для подачи смазки на оправку. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при прошивке заготовки на станах косой прокатки. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству. .

Изобретение предназначено для увеличения стойкости оправок, применяемых при прошивке заготовок на станах винтовой прокатки с охлаждаемыми оправками. Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью. Исключение повреждения внутренней конструкции оправочного узла при смене оправки и повышение качества внутренней поверхности прокатываемых гильз обеспечивается за счет того, что оправка установлена на полом наконечнике, который зафиксирован на полом стержне, снабженном размещенной внутри него подводящей трубкой и свободно вставляемым в нее телескопическим патрубком. На торце подводящей трубки, обращенном к оправке, жестко закреплен фланец, а на концах телескопического патрубка жестко зафиксированы ограничивающие элементы, при этом ограничивающий элемент, зафиксированный на конце телескопического патрубка, обращенном к оправке, выполнен в виде стопорного кольца, а зафиксированный на другом конце патрубка - в виде упорной шайбы. В зазоре между подводящей трубкой и телескопическим патрубком размещена пружина сжатия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение предназначено для повышения качества внутренней поверхности трубы, увеличения стойкости оправок в трубопрокатном производстве и может быть использовано при продольной прокатке труб на оправке с технологическими смазками, нанесенными на внутреннюю поверхность трубы. Способ включает подачу смазочного материала в гильзу-трубу воздухом под давлением под углом к образующей гильзы-трубы. Повышение равномерности распределения смазочного материала по внутренней поверхности гильзы-трубы обеспечивается за счет того, что подачу смазочного материала осуществляют с помощью форсунки, установленной за пределами наружной поверхности гильзы-трубы на входной стороне стана в линии ее продольного перемещения по рольгангу, в горизонтальной плоскости, проходящей через ось гильзы-трубы, под отрицательным углом подачи 10-20° к ее образующей, воздухом с постоянным рабочим давлением 0,4-0,5 МПа в процессе продольного перемещения и поворачивания гильзы вокруг своей оси от момента подачи смазки до начала процесса прокатки. 1 пр.

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению горячекатаных труб. Способ включает формоизменение металла в очаге деформации, образованном рабочими валками и короткой оправкой, смонтированной на полом водоохлаждаемом изнутри справочном стержне. Увеличение равномерности зерна и структуры металла по сечению трубы обеспечивается за счет того, что охлаждение внутренней поверхности гильзы производят путем подачи охлаждающей жидкости через отверстия, расположенные на поверхности стержня, и после первой подачи жидкости осуществляют дополнительную подачу охлаждающей жидкости, со скоростью движения, превышающей скорость движения при первой подаче в 10-20 раз. Короткая оправка установлена на стержне, имеющем канал для подачи охлаждающей жидкости в оправку, на поверхности стержня выполнена группа сквозных отверстий, расположенных рядами вдоль оси стержня, отверстия каждого ряда расположены под углом в 45° относительно отверстий следующего ряда. За первой группой отверстий выполнена дополнительная группа отверстий с регламентированными диаметрами, причем отверстия первой группы расположены под углами от -45° до 0, второй группы - под углами от 0 до 45° относительно плоскости, перпендикулярной оси стержня. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к производству в косовалковых станах полых цилиндрических изделий с применением охлаждаемых оправок. Охлаждаемая оправка косовалкового прошивного стана включает носик, рабочий конус и калибрующий участок, а также внутреннюю полость и сквозные радиальные каналы на носовом участке. Повышение износостойкости охлаждаемой оправки, качества внутренней поверхности гильз и снижение избыточного давления в системе охлаждения и оправке обеспечивается за счет того, что на участке рабочего конуса, отстоящем от торца носового участка на расстоянии не более 0,4 длины оправки, выполнен обратный гребень высотой 1÷42% от диаметра оправки, образующий на поверхности рабочего конуса кольцевую выемку, при этом в месте пересечения поверхности рабочего конуса с обратным гребнем по периметру оправки выполнены сквозные радиальные каналы, устья которых ориентированы в направлении калибрующего участка. 1 ил., 1 табл.
Наверх