Валок для продольной прокатки труб

 

Союз Советскик

Соцкалистическнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное w авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2585720/22-02 (51)M. Кл.

В 21 В 27/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гфеудэрстввккай кемктет

СССР ка делам кввбрвтвккк

N OCKPhlTNN

Опубликовано 05,10.79, Бюллетень М З7

Дата опубликования описания 08.10.79 (53) УДК 621.771. .07 (088.8) В. М. Друян, В. Ф. Балакин, Ю. Г. Жуковский, Ю. Г. Гуляев, А. Г. Карпов и P. E. Штейн (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) ВАЛОК ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ равлениях.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к основному деформирующему инструменту станов продольной прокатки труб.

Известен валок для пильгерной прокатки, содержащий бочку с ручьем пере» менного сечения, на обжимном участке которого расположены валики с пересечением гребня flj. Это улучшает условия захвата, уменьшает скольжение ме талла в осевом и тангенциальном напНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является валок для продольной прокатки труб, содержащий бочку валка с ручьем, который имеет на поверхности кольцевые параллельные канавки $2). Валок позво» ляет ограничить вращение заготовки в процессе ее деформации в направлении вращения оправки за счет момента, создаваемого реактивными нормальными усилиями в зонах контакта, и канавок,в случае, если последние имеют в зонах достаточную глубину.

Однако после прокатки на поверхности трубы остаются довольно высокие отпечатки канавок. Последующая прокатка в гладком калибре (без канавок) позволяет закатать выступы на трубе. Вследствие относительно большой высоты выступов для их устранения необходимо осуществить относительно большую де1О формацию, что приводит к появлению значительных дополнительных напряжений в граничных зонах участков "выступ на трубе — гладкая поверхность трубы и может являться причиной появления

15 брака на поверхности трубы — микротрешины, отслоения и т. д.

Белью изобретения является повышение качества наружной поверхности трубы путем уменьшения глубины канавок на ручье валка, а, следовательно, и высоты отпечаток на трубе.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом валке для продоль689752

3 ной прокатки труб. содержащем бочку с ручьем, на поверхности которого выполнены канавки, согласно изобретению, канавки расположены по винтовой линии с углом наклона к оси 65-80 . о, 5

Велччина удельного усилия, действую.щего на заготовку в зоне ее контакта с. канавкой, и создающего момент, препятствующий вращению заготовки в направлении оправки, в общем виде определится из выражения:

p =p„(sinq+frogy); где P4 - удельное усилие, действующее на заготовку в направлении, 15 перпендикулярном оси прокатки, в зоне контакта заготовки и канавки;

Pg — удельное нормальное усилие на контакте заготовки и ка20 навки; — угол наклона к оси валка;

1 - коэффициент внешнего трения на контакте заготовки и канавки; 25

Йля прокатки, когда канавки выполнены кольцевыми (1р = О, ), выражение принимает вид .

= Р =PK

Отношение

- imq+ СОб < г в области реальных значений коэффициента внешнего трения (=0,2 + 0,35) больше единицы при Ср «65,.80 . 35 о

Последний вывод означает, что используя валки с винтовыми канавками (. 0), прикладывают t дополнительный момент вращения к заготовке за счет увеличения удельного. усилия Я по отношению 40 к Pg . Это, в свою очередь, означает, о что при прочих равных условиях, используя валки с винтовыми канавками, можно уменьшить глубину канавок и надежно предотвратить при этом вращение загс- 45 товки в направлении вращения оправки.

Уменьшение глубины канавок, в свою очередь, определяет меньшую высоту их отпечатка на поверхности трубы. Так как отпечатки канавок закатываются в "по- я лировочном (чистовом ) проходе есгественно, что чем меньше их высота, тем меньшую деформацию нужно осуществить в данном проходе и тем меньше вероятность появления брака на поверхности 55 готовых труб.

Максимальная величина ограничена уменьшением величины дополнительного усилия и момента, минимальная — уменьшением длины и плошади поверхности канавки. Глубина канавок реально может составить 0,005 + 0,015 величиньг диаметра бочки валка.

На фиг. 1 изображен валок, общий вид; на фиг. 2 - узел I фиг. 1.

Валок содержит бочку 1, на которой выполнен ручей 2 с винтовой канавкой 3.

Прокатка труб в стане продольной прокатки автоматическом стане - осуществляется следующим образом.

Нагретая до температуры горячей деформации (1000-1200 С) и прошитая гильза подается в приемный желоб автоматического стана и толкателем (либо задающими роликами) задается в очаг деформации, образованный двумя валками автоматического стана и оправкой. В процессе прокатки оправку вращают, удерживая от осевого перемещения. Канавки на ручьях валков винолняют с различным направлением винтовой линии (например, на верхнем валке правый винт, на нижнем левый винт ). В процессе деформации яа поверхности трубы отпечатываютcs канавки, и труба вследствие того, что канавки винтовые, способна вращаться, но оправку вращают в сторону, противоположную вращению трубы (с числом оборотов в минуту от 20- -40 до 200 ;

400). Для предотвращения вращении труби достаточной является небольшая глубина винтовых канавок. После прокатки в первом проходе полученную трубу прокатывают в калибре без канавок на невращающейся оправке, осуществляя деформацию, необходимую исключительно для устранения отпечатков канавок на поверхности труб. Это позволит получать трубы с высоким качеством наруж- ной.поверхности..

Нанесение канавок на поверхность ручья валка может быть осуществлено несколькими способами, например, отливкой заготовок соответствующей фор-мы с последующей шлифовкой их поверхности, обработкой поверхности ручья на токарно-винтовом станке с программным управлением и т. д.

Формула изобретения

Валок для продольной прокатки труб, содержащий бочку с ручьем, на поверх«

689752 тиг. f

Составитель Л. Матурина

Редактор Е. Братчикова . Техред M. Петко Корректор М. Селехман

Заказ 5857/7 Тираж 1 034 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mocha, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности которого выполнены канавки, отличаюшийся тем,что,с целью повышения качества наружной поверхности трубы, канавки расположены по винтовой линии с углом наклона к оси 65-80 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, № 554896, кл. В 21 В 27/02, 1975.

s, 2. Авторское свидетельство СССР № 472703, кл. В 21 В 17/00, 1974.