Оправочный узел стана винтовой прокатки



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

 


Владельцы патента RU 2497613:

Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") (RU)

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 относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству, и может быть использовано при прошивке заготовок на станах винтовой прокатки с охлаждаемыми оправками.

Известна водоохлаждаемая оправка прошивного стана (патент РФ №2388557, B21B 25/00, опубл. 27.12.2009), имеющая переменный профиль с радиальными или наклонными отверстиями, равномерно расположенными по окружности задней части 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. Недостатком такой конструкции является то, что при прошивке заготовок из труднодеформируемых и коррозионностойких сталей охлаждающая жидкость попадает на внутреннюю поверхность гильзы, что ведет к интенсивному окислению горячего металла, образованию в дальнейшем плен на внутренней поверхности гильзы и получению бракованной продукции.

Известна водоохлаждаемая оправка без отверстий для отвода воды и пара в носовой части (патент РФ №2423194, B21B 25/04, опубл. 10.07.2011). Водоохлаждаемая оправка установлена на полом стержне, включающем подводящую трубку, размещенную с кольцевым зазором. Для улучшения циркуляционного охлаждения оправки внутри подводящей трубки с зазором установлена коническая пробка с эксцентриситетом. Недостатком известной конструкции является недостаточное охлаждение оправки и неполное устранение «паровой рубашки». Кроме того, охлаждение оправки происходит преимущественно в зоне с максимальной скоростью охлаждающей жидкости, что приводит к неравномерному износу оправки (в области с максимальной скоростью охлаждения износ меньше, чем на остальных участках оправки).

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является полая оправка, охлаждаемая изнутри водой, подаваемой через стержень с подводящей трубкой и свободно вставляемым в нее телескопическим патрубком (Кауфман. М.М. Прошивка заготовок с применением водоохлаждаемых оправок / М.М. Кауфман. // Сталь - 1958 г. - №2, с.144-151). Под действием высокого давления воды патрубок выдвигается из подводящей трубки и своим вырезанным торцом прижимается к носовой части оправки, при этом сохраняется постоянный зазор для выхода воды в полость оправки. В такой конструкции охлаждающая жидкость после контакта с поверхностью полости оправки отводится через кольцевой зазор между подводящей трубкой и стержнем.

Недостатком известной конструкции является отсутствие возможности перемещения телескопического патрубка при замене оправки, из-за чего при смене оправки возможно повреждение целостности конструкции (поломка телескопического патрубка и водоподводящей трубы). Кроме того, данная конструкция может быть использована только при давлении воды в справочном узле более 20 атм, что исключает возможность ее применения на прошивных станах лабораторного типа или на опытно-промышленном прошивном стане.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в увеличении стойкости оправок, предотвращении повреждения внутренней конструкции справочного узла при смене оправки и повышении качества внутренней поверхности прокатываемых гильз.

Поставленная задача решается за счет того, что в справочном узле стана винтовой прокатки, содержащем охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью, установленную на полом наконечнике, который зафиксирован на полом стержне, снабженном размещенной внутри него подводящей трубкой и свободно вставляемым в нее телескопическим патрубком, согласно изобретению, на торце подводящей трубки, обращенном к оправке, жестко закреплен фланец, на концах телескопического патрубка жестко зафиксированы ограничивающие элементы, а в зазоре между подводящей трубкой и телескопическим патрубком размещена пружина сжатия. Кроме того, 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 предлагаемом справочном узле охлаждающая среда, поступающая по подводящей трубке, за счет оказываемого давления на ограничивающий элемент, например упорную шайбу, зафиксированную на телескопическом патрубке, ограниченно перемещает телескопический патрубок. Телескопический патрубок выдвигается на требуемую глубину так, чтобы его торец не доходил до края внутренней поверхности оправки. В таком положении подаваемая жидкость устраняет образовавшуюся «паровую рубашку» и эффективно охлаждает оправку по всему внутреннему профилю, тем самым снижает температуру наружной поверхности оправки и повышает ее износостойкость.

Для предотвращения поломки подводящей трубки и телескопического патрубка при смене оправок на справочном узле (при условии отсутствия давления в подводящей трубке) торец телескопического патрубка должен находиться строго в теле наконечника.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен справочный узел при отсутствии в нем охлаждающей среды, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - справочный узел при наличии в нем охлаждающей среды.

Справочный узел стана винтовой прокатки содержит полую оправку 1 с несквозной внутренней поверхностью 2, полый наконечник 3, соединенный с оправкой, например, через конические поверхности, и расположенную в полости наконечника подводящую трубку 4 для подвода охлаждающей среды, телескопический патрубок 5, расположенный коаксиально в подводящей трубке. На торце подводящей трубки, обращенном к оправке, жестко закреплен фланец 6. На конце телескопического патрубка, обращенном к оправке, жестко зафиксировано, например, стопорное кольцо 7, а на другом конце - упорная шайба 8. В зазоре между телескопическим патрубком и подводящей трубкой размещена пружина сжатия 9.

Предлагаемый справочный узел стана винтовой прокатки работает следующим образом. В процессе прокатки через расположенную в полом наконечнике 3 подводящую трубку 4 подают охлаждающую среду, например воду, которая действует на упорную шайбу 8. Под действием возникающего давления на упорную шайбу 8, жестко зафиксированную на конце телескопического патрубка 5, патрубок перемещается в направлении движения воды. Максимальное перемещение ограничено полным сжатием пружины 9. Вода транспортируется через телескопический патрубок 5 и охлаждает внутреннюю поверхность оправки 1. Затем вода проходит через кольцевой зазор, образованный наконечником 3 и подводящей трубкой 4. Наличие телескопического патрубка 5 способствует непосредственному контакту поступающих объемов воды с внутренней поверхностью оправки 1, тем самым не допускает образования «паровой рубашки». В результате снижается разогрев оправки, повышается ее стойкость. При прекращении подачи охлаждающей среды в подводящую трубку 4, пружина 9 возвращает телескопический патрубок 5 с упорной шайбой 8 в исходное положение, регулируемое стопорным кольцом 7, которое упирается во фланец 6. Поскольку при отсутствии давления воды основные элементы справочного узла, такие как: телескопический патрубок 5, подводящая трубка 4, упорная шайба 8, пружина 9, фланец 6 и стопорное кольцо 7, не выходят за границу наконечника 3 со стороны оправки 1, то при смене оправки внутренняя поверхность последней не повредит элементы конструкции, тем самым обеспечивая целостность конструкции.

Предлагаемая конструкция справочного узла была опробована при прошивке гильз на стане винтовой прокатки ТПА «140». Прокатывали заготовки диаметром 156 мм и длиной 2000 мм из стали 09Г2С в гильзы размерами 167×11,8 мм при температуре нагрева заготовки 1230-1240°С.

Угол подачи составлял 10°, число оборотов валков - 100 об/мин, расстояние между валками в пережиме составляло 140 мм, между линейками - 155 мм, давление воды в системе охлаждения составляло 4 атмосферы. Затем полученные гильзы прокатывали в трубы размерами 168×11,5 мм.

Было прокатано 135 труб, при этом расход оправок в опытной партии оказался в 1,3 раза меньше, чем при действующей технологии с использованием справочного узла известной конструкции.

При осмотре труб плен и подрезов на внутренней поверхности не обнаружено.

Реализация справочного узла предлагаемой конструкции позволяет повысить стойкость оправок стана винтовой прокатки, увеличить его производительность, улучшить качество внутренней поверхности гильз по сравнению с достигнутым при использовании штатного инструмента. Кроме того, использование справочного узла не требует изменения технологии прошивки гильз и оборудования прошивного стана, предотвращает повреждение внутренней конструкции справочного узла при смене оправки, позволяет снизить температуру оправок и внутренней поверхности гильз до оптимального диапазона. А также обеспечивает снижение себестоимости продукции за счет уменьшения количества оправок одного типоразмера.

1. Оправочный узел стана винтовой прокатки, содержащий охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью, установленную на полом наконечнике, который зафиксирован на полом стержне, снабженном размещенной внутри него подводящей трубкой и свободно вставляемым в нее телескопическим патрубком, отличающийся тем, что на торце подводящей трубки, обращенном к оправке, жестко закреплен фланец, на концах телескопического патрубка жестко зафиксированы ограничивающие элементы, а в зазоре между подводящей трубкой и телескопическим патрубком размещена пружина сжатия.

2. Оправочный узел по п.1, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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 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