Ручей валка для пилигримовой прокатки труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сов э Советсиии

Сециалмстичесиии

Республик щ876221 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 11.11.79, (2l ) 2836285/22 02 (5l)M. Кл.

В 21 В 21/02 с присоединением заявки лЪ

)Ьеударстекииый комитет

СССР ва делам иэабретеиий и открытий

{23) Приоритет.

Опубликовано 3р. 10 81 бюллетень Юе 40

Дата опубликования описания 03,11 81 (53) УДК 621.771, .07.002. 54 (088.8) Л. В. Тимошенко, Я, E. Осада, С. Н. Кекух, Г. Q. Дуплий, (72) Авторы изобретения

В. Г. Ковалев, С. П, Живцов, Ю. А .

С. Ф. Давыдко и И. Ll. Плотник авченко, ВСБСОте). -1! Я DATEBYViD..

ТИХИИЪ,"С!;,; (71) Заявитель

ЫБАИ67..й!. (54) РУЧЕЙ ВАЛКА ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ

ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к профилировке ручьевых валков для пилигримовой прокатки труб.

Известен ручей валка стана пилигримовой прокатки труб, включаюший зоны переменного, уменьшающегося от большего к меньшему поперечному сечению, и постоянного поперечного сечения с . профилем, выполненным центральной ду10 гой и симметричными радиусными выпусками с уменьшающейся величиной угла выпуска по длине ручья от большего к меньшему его поперечному сечению jl)

Недостатком известного ручья явля1$ ется низкая точность прокатываемых труб, что обусловлено относительно равномерными условиями деформации в поперечном и продольном сечениях ручья, при этом деформируемая труба после очередного поворота из радиусных выпусков попадает также в радиусную дугу при вершине ручья. Относительная равномерность поперечной и продольной деформации не позволяет снизить эксцентричную разностенность на прокатываемых трубах в связи со значительной теснотой поперечного сечения ручья, так как сама величина выпуска непрерывно уменьшается от боль шего поперечного сечения ручья к меньшему.

Наиболее близким к предлагаемому является ручей валка для пилигримовой прокатки труб, включающий зоны переменного, уменьшающегося от начала K KQH цу поперечного сечения и постоянного поперечного сечения с профилем, выполненным центральной дугой и симметричными прямолинейными выпусками с уменьшаюшейся величиной угла выпуска по длине ручья, при этом максимальная его величина не превьпаает 3035, что сосо тавляет около 40% (2) .

К недостаткам ручья следует отнесли повышенную разностенность прокатываемых труб. Эксцентричная разнос тенность, заложенная, например, с горячего переде ла в заготовке, совершенно не снижает

876221 ся после прокатки в ручьях с подобным профилем, что повышает отбраковку прокатанных труб и увеличивает расходный коэффициент металла. Это объясняется тем, что поперечный профиль ручья в процессе прокатки исключает свободное истечение металла трубы в тангенпиальном направлении поперечного сечении ручья s связи с повышенной теснотой, которую испытывает деформируемый металл tg в началъном профиле поперечного сечения ручья, имеющем относительно малые величины выпусков, т. е. не уменьшает эксцентричную разностенность прокаты-. ваемых заготовок, и относительно, высокие величины выпусков (15-25 ) в конце ручья (что увеличивает наведенную разноетенность труб.в связи.с огранкой.по наружной поверхности трубы, воз никающей в зоне прямолинейных выпусков ®О в предчистовой и калибрующей зонах}.

Имеющиеся утонения и утолщения в поперечном сечении трубы, что и создает повышенную эксцентричную разнос тенность на трубах, испытывают иа боль шей части периметра профиля поперечного сечения ручья равномерную деформацию, а это в конечном счете не снимеет уровень разностенности иа прокатываемых трубах. Кроме того, прямой выпуск в предчистовой и калибрующей зонах достигает 15»20% полупериметра профиля поперечного сечения ручья, что . создает участки, способствующие зате кению металла трубы, т, е. возникновению огранки, переходящей i конпу ручья

35 в наведенную поперечную разнос тенность, что приводит к снижению точности гео метрических размеров труб.

Бель изобретения - повышение точности геометрических размеров труб.

4Q

Поставленная цель достигается тем, что в ручье валка для пилигримовой про . катки труб, содержащем по длине зону переменного поперечного сечения с уменьшаюшимся от ее .начала K конпу отноше нием .ширины ручья к глубине и зону калибровки с постоянным поперечным сече нием, профиль сечения в каждой цэ зон образован центральной дугой и симмет» ричными, в виде прямых линий, касатель- 50 ных к центральной дуге, выпусками, имеюшими от начала зоны с переменным поперечным сечением до конца ее умень шаюшуюса протяженность прямых линий, в зоне с переменным поперечным сече- 55 нием радиус центральной дуги выполнен увеличивающимся от 0,2-0,8 глубины ручья в начале до 1,002-1,1 глубины

4 в конце зоны, при этом величина протяженностей прямых линий выпусков в начале этой зоны доставляет 45-90% олупериметра начального поперечного сечения ручья и в KOHIte - 1-3% полупериметра концевого поперечного сечения, а величина отношения ширины к глубине в начале эоны составляет 2,5-5 и 2,0052,2 в конце.

Указанные отличия профиля ручья поз воляют и процессе прокатки обеспечить формоизменение заготовки по схеме круг - . ромб - квадрат - круг, что является наиболее благоприятной технологической схемой для повышения точности геомет рических труб

На фиг. 1 представлена развертка ручьи валка, общйй вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение

Б-В на фиг. 1;. на фиг. 4 - сечение » на фиг. 1; на фнг. 5 сечение Г-Г на фиг. 1;на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг.1.

Ручей валка по длине состоит иэ эо» ны 1 с переменным поперечным сечением и зоны 2 постоянного поперечного сечения.

Профиль нолеречного сечения ручья в каждом узле выполнен одной центральной дугой и двумя симметричными с соответствующим радиу сом выпусками в виде прямых линий Е-Е и Ж Ж, касательных к центральной дуге. Выпуски, характеризуемые в соответствующих сечениях углом f 9 Å и Чг, на длине эоны 1 ру» чья имеют переменные значения, а на длине зоны 2 (Чд ) - постоянные. На длине зоны. 1. протяженность прямых линий ЕЕ выпуска непрерывно уменьшается, составляя в начале этой зоны 45-90% полупериметра начального поперечного сечения ручья и соответствует углу выпуска 40-80, а в конце ее протяженность прямых линий выпуска составляет -3% палупериметра концевого цоперечного сечения и соответствует углу выпуска 1-3%.

Бошцпая величина прямой линии выпуска (в начале ручья) вплоть до 90% полуцериметра поперечного сечения ручья (что соответствует углу выпуска 80 ) назначается при повышенной эксцентричной разностенности исходной заготовки, а меньшая величина - вплоть до 45% полупе- риметра профиля поперечного сечения ручья (что соответствует углу выпуска

40 ) назначается при незначительной исходной эксцентричной разностенности заготовки, Величина угла выпуска более

80 (т. е. более 90% полупериметра ручья) создает излишнюю концентрацию

6221. цилиндрической (в зоне калибрования оправки в связи с повышением тесноты поперечного сечения ручья. Меньший пре дел укаэанного соотношения назначается при прокатке тонкостенных труб на оправках с криволинейной обраэукяцей в обжимной зоне и цилиндрическим профилем в калибрующей зоне. Отношение ширины к глубине ручья болыпе 2,2 неце10 лесообразно в связи с повышением овализации трубы, т. е. ухудшением геометрических показателей. Больший пре. дел данного отношения (2,200) назначается при использовании одноконусных оправок с повышенным уровнем конуснос» ти.

Величина радиуса дуги в начале эоны 1, выполненная меньше 0,2 глуби-, ны ручья, повышает концентрацию напря20 жений в металле трубы и может привести к продольному растрескиванию трубы и ее целесообразно назначать при повышенной эксцентричной разностенности труб, а больший предел 0,8 глубины25 IlpH прокатке труб с пониженной эксцентричной разностенностью заготовки, Величина радиуса больше глубины 0,8 не обеспечивает увеличения точности прокатываемых труб. Радиус ручьи в конце

З0 зоны 1 меньше, чем 1,002 глубины, излишне повыШаат тесноту ручья и ухудшает свободный ход прокатываемой трубы с цилиндрического калибрующега учас ка оправки, а больше 1,100 глубины изI лишне повышает овальность трубы и снижает ее точность. Данный предел (1,100) применим при использовании оправок с повышенной конусностью образующей.

Работает ручей валка следующим об40 разом.

При раскрытых зевах ручьи, когда валок находится в одном из крайних положений, заготовку подают по направлению прокатки. Накатываясь, валки своими ручьями деформируют заготовку по

45 наружному диаметру. При этом металл начинает истекать в тангенциальном на правлении в сторону наименьшего сопротивления (за счет чего и происходит уменьшение эксцентричной разиостенности за50 готовки). По мере уменьшения попереч» ного сечения в зоне 1 истечение металла трубы переориентируется с тангенциального в осевое (что уменьшает степень наведенной раэностенности в готовой трубе) ° По длине ручья на пути превращения заготовки в готовую трубу наружный

5 87 напряжений в вершине ручья и может привести к продольному растрескиванию трубы, а выпуски менее 40 о(т. е. 45% полупериметра ручья) увеличивают долю равномерной деформации, обеспечиваемой возрастанием центральной дуги, что увеличивает разностенность труб. В конце зоны переменного поперечного сечения большая величина выпуска до 3% полупериметра ручья, т. е. угол выцуска Эо назначается для толстостенных труб.

Дальнейшее увеличение выпуска (больше

З ) может привести к ужимам и к огранке трубы, т. е. к. росту наведенной . поперечной разностеиности. Величйна выпуска менее 1% полупериметра ручья может привести к закусыванию трубы (типа серповидных отпечатков) острыми ребордами и к порче поверхности трубы.

При этом данный предел назначается цри прокатке толстостенных труб, Ручей в зоне 1 имеет увеличивакниую ся от начала к концу ее глубину s cooT ветствуюших сечениях Нд, Н, Нй, Ну и уменьшающуюся в этом направлении.ширину (t,ti,< Е, .}, а отношение ширины к глубийе в этой зоне переменно, умень

I .шается от начала ее к концу и составляет s начале 2,5-5 и в конце 2,005-2,2.

Величина радиуса центральной дуги в зоне 1 с переменным поперечным се чением выполнена увеличиваюшейся (RA

,, -) от 0,2-0,8 глубины ручья в начале до 1,002-1,1 глубины в togae этой эоны.

Величина радиуса центральной дуги диктуется углом выпуска (или пернмет ром ручья) и глубиной ручья, а также требованием сопряжения прямой линии выпуска с центральной дугой. Соотношение ширины ручья к его глубине наз начают из тех же условий, что и выбор величины выпусков, т. е.. при большей- величине отношения, равного 5 в начале ручья), назначается при повышенной эксцентричной разиостенности заготовки (при этом величина выпуска составляет

90% полупериметра ручья), а дальнейшее увеличение нецелесообразно, так как может привести к продольному растрескиванию трубы, в связи с повышенным тан генциальным истечением металла в поперечном сечении. Отношение ширины к глубине меньше 2,5 не уменьшает экс» центричную разностенность в связи со значительным повышением тесноты ручья, . Отношение ширины ручья к его глубине (в конце зоны 1 меньше 2,005) затрудняет свободный сход металла трубы с

Ъ диаметр претерпевает последовательно следующие типы формоизменения: круг6221 г

7 S7 ромб — квадрат - круг. В зоне с постоянным поперечным сечением ручья трубы калибруется по наружному диаметру.

Для определения эффективности предлагаемого ручья по сравнению с известным приводит опытные прокатки специально подготовленных образцов из стали 12 18Н10Т 89х8 мм для прокатки их на стане ХП175 в.размер 48х4 мм.

При этом эксцентричная разностенность по образцам достигает 0,15 и 30%. При прокатке в предлагаемом ручье наведенная разностенность (1-3%) в 2-2,5 раза меньше, чем на известном ручье (4-6%). Ручей обеспечивает более интенсивное снижение эксцентричной разностенности по сравнению с известным (более чем в 2 раза).

Предлагаемый ручей позволяет получать трубы повышенной точности, а также исправлять брак. по разностенности, имеющейся на заготовках горячего передела.

8 янным поперечным сечением, профиль сечения в каждой из зон образован центральной дугой и симметричными, в виде прямых линий, касательных к центральной дуге, выпусками, имеющими от начала зоны с переменным поперечным сечени1 ем до конца ее уменьшающуюся протяженность прямых линий, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше10 ния точности геометрических размеров труб, в зоне с переменным поперечным сечением радиус центральной дуги выполнен увеличивающимся от 0,2-0,8 глубины ручья в начале до 1,002-1,1 глубиis ны в конце ее, при этом величина протяженностей прямых линий выпусков в начале этой зоны составляет 45-90%" полупериметра начального поперечного сечения ручья и в хонце - 1-3% полуур периметра концевого поперечного сечения, а величина отношения ширины к глубине вначале зоны составляет 2,5-5 и

2,005-2,2 в конце.

Формула.изобретения

Ручей валка для пилигримовой прокатки труб, содержащий по длине зоны переменного поперечного с уменьшающимся от начала к концу отношением ширины к глубине и зону калибровки с постоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Кофф 3. А. и др, Холодная прокатка труб, Свердловск, Металлургиздат, 1962, с. 378-379.

2. Шевакии Ю. Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. Металлургиздат, 1963, с. 204-207.

876221

Л:Е

Составитель Н, Ларина

Техред Ж. Кастелевич .

Корректор М Пожо

Редактор Н. Кешеля

Заказ 9438/8 Тираж 891

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Подпис ное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул..Проектная, 4