АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТРУБОПРОКАТНЫЙ СТАН Российский патент 1997 года по МПК B21B17/02 B21B39/20 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам для прокатки на короткой оправке. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для прокатки труб на автомат-стане в два или более проходов.

Известен автоматический стан трубопрокатного стана 140 [1] Этот стан содержит механизм кантовки труб и ролики обратной подачи, размещенные по разные стороны от клети автомат-стана, и вталкиватель, установленный перед механизмом кантовки. Механизм кантовки выполнен в виде установленных на эксцентриковых валах рычагов с монтированными на них зубчатыми рейками, опирающихся вторыми концами на ролики, регулируемые по высоте. Рычаги при включении привода совершают возвратно-поступательное движение в плоскости, перпендикулярной оси прокатки. При этом рейки приподнимают трубу и кантуют ее.

Ролики обратной подачи, вращаясь навстречу рабочим валкам, возвращают прокатанную трубу на другую сторону клети для ее кантовки. Возврат трубы после пропуска осуществляется только при разведенных рабочих валках. Прокатка трубы в рабочих валках возможна только при разведенных роликах обратной подачи.

К недостаткам известной конструкции стана следует отнести несовершенство конструкции механизма кантовки труб, что не позволяет их автоматизировать, так как труба кантуется при различном ходе реек кантователя в зависимости от диаметра и геометрической формы сечения трубы, ее кривизны, веса. Причем, реечный механизм кантовки не обеспечивает точной кантовки трубы на 90^oC, т. к. уже при выходе из роликов обратной подачи трубы частично раскантована, что снижает качество получаемых труб.

А прокатка труб только при разведенных роликах обратной подачи не позволяется осуществить передачу трубы для кантовки с зафиксированным концом, что исключит раскантовку, также приведет к снижению точности кантовки, а, следовательно, снижению качества труб.

Из известных автоматических трубопрокатных станов наиболее близким по технической сущности является автомат-стан [2]
Этот стан содержит рабочую клеть, последовательно расположенные за клетью механизм кантовки трубы на 90^oC и ролики обратной подачи с ручьем, выполненным соответственно профилю скантованной на 90^oC трубы, и стационарно установленное между ними кольцо, имеющее на внутренней поверхности два вертикальных диаметрально расположенных выступа. Кроме того, перед клетью автомат-стана расположены толкатель гильзы и холостые ролики с приводом сведения, препятствующие повороту трубы.

Кантовку трубы осуществляют поворотом механизма кантовки до сопротивления ее утолщенных участков, образованных при прокатке выпусками калибра, с выступами кольца.

Недостаток известной конструкции автомат-стана заключается в том, что выполнение кантующего механизма и стационарного кольца не устраняет вероятности проворота трубы при кантовке, особенно труб малого диаметра. Причем при изменении типоразмера труб или ее геометрической формы сечения потребуется замена кольца.

Кроме того, для передачи скантованной трубы для второго прохода при указанном расположении механизма кантовки и роликов обратной подачи требуется установка холостых роликов по другую сторону от клети автомат-стана, что усложняет конструкцию.

Задача настоящего изобретения состоит в создании стана, позволяющего повысить качество прокатываемых труб, за счет точного расположения утолщенных участков трубы в вершинах калибра при втором проходе.

Поставленная задача достигается тем, что в автоматическом трубопрокатном стане, содержащем рабочую клеть, механизм кантовки труб, вталкиватель и ролики обратной подачи, согласно изобретению, механизм кантовки труб и ролики обратной подачи расположены по разные стороны от рабочей клети, механизм кантовки установлен между вталкивателем и клетью, выполнен в виде приводного цилиндрического корпуса с вырезом с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и установленных в нем на вертикальных осях двух зажимных роликов с приводом их сведения, выполненным в виде размещенного между осями в корпусе механизма кантовки поршневого цилиндра с двухсторонним штоком и зубчатыми рейками на наружной поверхности цилиндра и, взаимодействующих с последними, шестерней, закрепленных на упомянутых осях посредством подшипниковых опор, при этом шток цилиндра закреплен на торцевых поверхностях корпуса механизма кантовки с возможностью регулировки его осевого положения, а ролики обратной подачи выполнены с ручьями, соответствующими профилю трубы после первого прохода, и с возможностью реверсивного вращения со скоростью, синхронной скорости вращения валков рабочей клети.

Такое конструктивное выполнение автоматического трубопрокатного стана позволяет точно расположить утолщенные участки трубы в вершинах калибра при втором проходе в валках клети, что позволит повысить качество прокатываемых труб.

Это достигается за счет:
точной установки трубы в положении первого прохода вследствие профилирования роликов обратной подачи и возможности их вращения со скоростью, синхронной скорости вращения валков рабочей клети;
исключения частичной раскантовки трубы при ее передаче для второго прохода благодаря жесткому захвату концов трубы от роликов обратной подачи к зажимным роликам механизма кантовки, расположенных по разные стороны от клети;
точной кантовки на 90^o захваченной зажимными роликами трубы корпусом механизма кантовки.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображен автоматический трубопрокатный стан, вид в плане;
на фиг.2 разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Автоматический трубопрокатный стан содержит рабочую клеть 1, расположенные по разные стороны от нее ролики обратной подачи 2 и механизм кантовки труб, установленный перед вталкивателем 3. Механизм кантовки труб выполнен в виде цилиндрического корпуса 4 с вырезом, имеющего возможность поворота вокруг горизонтальной оси от силового цилиндра 5, и установленных в корпусе на вертикальных осях 6 двух зажимных роликов 7 с приводом их сведения.

Привод сведения зажимных роликов выполнен в виде размещенного между осями 6 в корпусе механизма кантовки поршневого цилиндра 8 с двухсторонним штоком 9 и зубчатыми рейками 10 на наружной поверхности цилиндра и шестерней 11, закрепленных на эксцентриковых втулках 12 и взаимодействующих с зубчатыми рейками. Оси 6 установлены во втулках 12 посредством подшипниковых опор 13. Концы штока 9 цилиндра закреплены на торцевых поверхностях корпуса в направляющих стаканах 14, один из которых выполнен с резьбой, сопрягаемой с резьбовым концом штока. Ролики обратной подачи 2 выполнены с ручьями, соответствующими профилю трубы после первого прохода, и имеют привод 15 из реверсивного вращения со скоростью, синхронной скорости вращения валков рабочей клети 1.

Вталкиватель 3 представляет собой, например, длинноходовой пневматический цилиндр, на конце штока которого установлена массивная головка.

Автоматический трубопрокатный стан работает следующим образом.

Прошитую гильзу задают вталкивателем 3 в валки клети 1 через разведенные зажимные ролики 7 механизма кантовки. По мере окончания первого прохода прокатки труба попадает в ролики 2 обратной подачи, вращающиеся со скоростью вращения валков и совпадающей с ней по направлению, и удерживается в этом положении за счет соответствия профиля ручьев роликов профилю трубы после первого прохода. При выходе трубы из валков ролики обратной подачи останавливаются, привод их вращения 15 переключается на реверс. Для проведения второго прохода прокатки труба передается на противоположную сторону от клети 1 сторону через разведенные валки. При ее передаче труба сдерживается роликами обратной подачи в первоначальном положении до захвата свободного конца трубы зажимными роликами 7 механизма кантовки. После выхода трубы за габариты клети включается привод 5 поворота корпуса 5 механизма кантовки, который вместе с зажатой трубой точно поворачивается на 90^o.

После чего вталкивателем 3 труба в скантованном положении задается в клеть стана для второго прохода. Далее зажимные ролики 7 разводятся, корпус 4 возвращается в исходное положение.

При изменении диаметра трубы зажимные ролики механизма кантовки настраиваются на определенный размер за счет изменения осевого положения штока 9 цилиндра 8 привода их сведения путем ввинчивания или вывинчивания его резьбового конца в направляющем стакане 14.

Предложенный автоматический трубопрокатный стан по сравнению с известными позволяет повысить качество прокатываемых труб.

Изобретение может быть использовано для прокатки труб на автомат-стане в два или более проходов и позволит повысить качество прокатываемых труб за счет точного расположения утолщенных участков трубы в вершинах калибра при втором проходе в валках клети. Автоматический трубопрокатный стан содержит рабочую клеть, расположенные по разные стороны от нее ролики обратной подачи и механизм кантовки труб, установленный между вталкивателем и рабочей клетью. Механизм кантовки выполнен в виде приводного поворотного цилиндрического корпуса с вырезом и зажимных роликов, установленных на осях внутри корпуса. Привод сведения последних выполнен в виде поршневого цилиндра с двухсторонним штоком и зубчатыми рейками на наружной поверхности цилиндра и шестернями, закрепленными на эксцентриковых втулках и взаимодействующих с зубчатыми рейками. 3 ил.

Автоматический трубопрокатный стан, содержащий рабочую клеть, механизм кантовки труб, вталкиватель и ролики обратной подачи, отличающийся тем, что механизм кантовки труб и ролики обратной подачи размещены по разные стороны от рабочей клети, механизм кантовки установлен между вталкивателем и рабочей клетью и выполнен в виде цилиндрического корпуса с вырезом, имеющего привод поворота вокруг горизонтальной оси, и установленных в нем на вертикальных осях двух зажимных роликов с приводом их сведения, выполненным в виде размещенного между осями поршневого цилиндра с двусторонним штоком и зубчатыми рейками на наружной поверхности цилиндра, с которыми взаимодействуют шестерни, закрепленные на эксцентриковых втулках, установленных на упомянутых осях в подшипниковых опорах, при этом шток цилиндра закреплен на торцевых поверхностях корпуса механизма кантовки с возможностью регулировки его осевого положения, а ролики обратной подачи выполнены с ручьями, соответствующими профилю трубы после первого прохода и с возможностью реверсивного вращения со скоростью, синхронной скорости вращения валков рабочей клети.