СПОСОБ ПРОКАТКИ ТРУБ НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ Российский патент 2007 года по МПК B21B21/00 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами и может быть использовано при производстве тонкостенных горячекатаных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

В практике трубного производства известен способ изготовления бесшовных горячекатаных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий прокатку гильз на дорна в валках с переменным профилем калибра, которые вращаются против течения металла в очаге деформации (Н.В.Розов. Производство труб. М.: Металлургия, 1974, с.197-199).

Недостатком указанного способа является то, что при прокатке тонкостенных труб большого и среднего диаметров с отношением D/S≥40 на трубах после выхода из очага деформации и отката гильзы валками со стороны гильзы, т.е. между валками и гильзой образуется гофрированная поверхность, которая приводит к периодической разностенности труб в продольном направлении.

Известен способ прокатки труб, когда в подающем аппарате при движении воздушного поршня передний торец его давит на тормозную втулку, вытесняя воду через клапаны. С помощью этих клапанов регулируют работу тормозного устройства. Т.е., после подачи гильзы в очаг деформации она тормозится и валки, при одновременном обжатии гильзы, всю подвижную массу оборудования вместе с гильзой-трубой перемещают против хода прокатки (Ф.А Данилов и др. Горячая прокатка труб. М.: Металлургиздат, 1962, с.285). В зависимости от геометрических размеров прокатываемых труб подвижная масса, перемещаемая валками против хода прокатки, может превышать 10 т.

Недостатком данного способа является то, что при обкатке полирующим участком валка, за счет подпора, тонкостенная труба теряет устойчивость, в результате чего между гильзой и валком труба приобретает форму волны, которая перемещается по дорну при последующих подачах и обжатиях с периодичностью m μ, где m - величина подачи обьема гильзы в очаг деформации, мм; μ - коэффициент вытяжки при пилигримовой прокатке. Потеря продольной устойчивости прокатываемого профиля является основным фактором препятствующим снижению толщины стенки труб, производимых на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Техническим результатом предложенного способа прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами является исключение образования на поверхности тонкостенных труб большого и среднего диаметров волны, а следовательно снижение продольной разностенности.

Указанный технический результат достигается тем, что в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, в системе подающего аппарата создают дополнительное усилие, направленное по ходу отката гильзы-трубы.

Предложенный способ прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами заключается в том, что в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, т.е. в момент полировки толщины стенки трубы на дорне, за счет создания дополнительного усилия в системе пневматики подающего аппарата, направленного по ходу отката гильзы-трубы и подвижных частей подающего аппарата, устраняется подпор, а следовательно и потеря устойчивости профиля при прокатке тонкостенных труб большого и среднего диаметров.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами отличается от известного тем, что в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, в системе подающего аппарата создают дополнительное усилие, направленное по ходу отката гильзы-трубы. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого способа прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Опробовать данный способ в производственных условиях не представляется возможным, т.к. существующие подающие аппараты не могут выполнять данную операцию, т.е. в их конструкции не предусмотрена система дополнительного усилия, направленного по ходу отката гильзы-трубы в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, т.е. в момент формирования толщины стенки. Эмитацию данного решения проводили при прокатке труб размером 426×9 мм за счет отвода подвижных масс гидроцилиндрами подающего аппарата при раскатке труб полирующими участками валков. Т.к. этот процесс зависит от мастерства оператора - вальцовщика, то при совпадении операции раскатки и прилагаемого усилия отвода подвижных масс за счет усилия гидроцилиндров потеря устойчивости прокатываемого профиля не наблюдалась. Это говорит о том, что при решении данного вопроса, а именно при внесении необходимых конструктивных решений в подающие аппараты, данный вопрос будет решен положительно.

Использование предлагаемого способа прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами позволит обеспечить повышение качества труб за счет снижения продольной разностенности, исключение образования волны-потери устойчивости продольного профиля при прокатке тонкостенных труб большого и среднего диаметров, а следовательно, даст возможность производить трубы с более тонкими стенками, с большим отношением D/S.

Способ решает задачу производства тонкостенных горячекатаных труб большого и среднего диаметра с уменьшенной толщиной стенок, с увеличенным отношением D/S на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. Способ включает захват и деформацию металла бойками валков, обкатку - формирование стенки трубы полирующими участками валков, при этом за счет того, что в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, в системе подающего аппарата создают дополнительное усилие, направленное по ходу отката гильзы-трубы, снижается продольная разностенность, исключается образование волны - потери устойчивости продольного профиля.

Способ прокатки труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий подачу гильзы, захват и деформацию металла бойками валков, обкатку - формирование стенки трубы полирующими участками валков, отличающийся тем, что в момент перехода точек сопряжения между бойками и полирующими участками в вертикальную плоскость, проходящую через оси валков, в системе подающего аппарата гильзы-трубы создают дополнительное усилие, направленное по ходу отката гильзы-трубы.