ОПРАВКА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ Российский патент 2011 года по МПК B21B25/00 

Описание патента на изобретение RU2417849C2

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах.

Известны оправки для холодной прокатки труб, имеющие рабочий участок с криволинейной образующей (АС СССР № 659216, БИ № 16, 1979 и № 761043, БИ № 33, 1980). Недостатком этих оправок является низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности. Также недостатком перечисленных оправок является низкая точность труб вследствие несогласованности профиля оправки с профилем развертки калибра в конце участка обжатия, что приводит к образованию продольной разностенности.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой (прототип) является оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра (см. статью Автоматизированный метод расчета калибровок рабочего инструмента станов ХПТ / В.Г.Миронов, В.И.Рябушкин, Б.Я.Митберг и др. // Сталь. 1988. №6. С.61). Достоинством прототипа, в отличие от аналогов, является согласованность профилей оправки и калибра в конце рабочего участка, что повышает точность труб. Недостатком прототипа остается низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение качества внутренней поверхности изготовляемых труб. Техническая задача решается за счет того, что конусность образующей оправки в начале рабочего участка К0 выполнена согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством

где Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра;

Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.

f - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.

Сущность изобретения заключается в том, что профиль оправки согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что повышает качество внутренней поверхности труб за счет исключения повышенного утолщения стенки трубы в зоне редуцирования и устранения возможности образования складок на внутренней поверхности.

На фиг.1 изображена оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик 1 и рабочий участок 2 с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра Кт, а в начале обжимного участка К0 выбирается по формуле (1). Конусность оправки станов холодной прокатки труб обычно характеризуют тангенсом угла наклона образующей в данном сечении, поэтому на фиг.1 конусность в начале рабочего участка (сечение I) К0=tgα0, а в конце обжимного участка (сечение II) Кт=tgαТ.

Рациональная конусность оправки в начале рабочего участка определяется по условию (1), для вывода этого условия используем фиг.2, где изображен участок прокатываемой трубы с начальным наружным диаметром D0 и толщиной стенки S0, соответствующий зоне редуцирования l1. Принимая образующие калибра и оправки в зоне l1 прямыми линиями, определим конусность оправки К0=tgα0. Рассмотрим прямоугольник ABCD, условие равенства сторон AB=CD выразим соотношением

где Δ - зазор для ввода оправки; ΔS - утолщение стенки в зоне редуцирования; ΔDp - обжатие по диаметру в зоне редуцирования; Δdp - уменьшение диаметра оправки в зоне редуцирования.

Разделив обе части выражения (2) на l1 и проведя преобразования, получим

где - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.

Коэффициент f можно принять f=0,75S0/D0 (см. книгу Шевакина Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963, с.188, формула (89)).

Из выражения (3) следует, что К0≠Kp(1+2f), так как не может быть равен 0 зазор для ввода оправки Δ. Также не может быть К0р(1+2ƒ), так как Δ и l1 - положительные числа. Таким образом, правая часть неравенства (1) обоснована. Справедливость левой части неравенства (1) объясняется тем, что при К0≤КТ образующая оправки будет либо прямолинейной, либо выпуклой, что затрудняет сход трубы с оправки и может вызвать налипание металла на оправку.

В качестве примера рассмотрим выполнение оправки для прокатки труб по маршруту 55×6,3→25×3 мм (исходные и конечные диаметр и толщина стенки трубы). Для прокатки трубы использовали калибр стана холодной прокатки труб, имеющий конусность в начале рабочего участка Кр=0,1, а в конце обжимного участка Кт=0,023. Конусность оправки в начале рабочего участка выполнили по соотношению (1), приняв коэффициент f=0,75·6,3/55=0,086:

0,023<К0<0,1·(1+2·0,086) или

0/023<К0<0,117.

Назначили К0=0,05.

По длине обжимного участка конусность оправки выполнили переменной, изменяющейся от К0=0/05 до Кт=0,023 по линейному закону.

В результате прокатки получили трубы с хорошим качеством внутренней поверхности без закатов и складок, а также без продольной разностенности.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение высококачественных холоднокатаных труб. Промышленные эксперименты, выполненные в трубопрокатном цехе одного из заводов, показали, что прокатка на заявляемой оправке позволяет устранить брак по складкам на внутренней поверхности труб, а также снизить расход металла на изготовление калибров на 20-30% по сравнению с прототипом.

Похожие патенты RU2417849C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ 1999
  • Васильев Б.А.
  • Чалков Н.А.
  • Черненко А.Г.
RU2150342C1
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ 1998
  • Васильев Б.А.
  • Чалков Н.А.
  • Черненко А.Г.
RU2133161C1
Инструмент для холодной прокаткиТРуб 1978
  • Осада Яков Ефимович
  • Тимошенко Леонид Васильевич
  • Фролов Виктор Филиппович
  • Хаустов Георгий Иосифович
  • Коробочкин Иосиф Юльевич
  • Кекух Станислав Николаевич
  • Обух-Швец Иван Михайлович
  • Куценко Александр Иванович
  • Палий Александр Григорьевич
  • Ковалев Владимир Федорович
SU839628A1
КОМПЛЕКТ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПИЛЬГЕРНОЙ ПРОКАТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ТИТАНОВЫХ ТРУБ ИЗ (α+β)-ТИТАНОВОГО СПЛАВА 2021
  • Кабанцев Андрей Николаевич
  • Хорин Михаил Семенович
  • Хлобыстов Дмитрий Олегович
  • Анфёров Павел Николаевич
  • Салтыков Максим Александрович
  • Рассказов Алексей
  • Алтынбаев Сергей Владимирович
  • Гребенкин Николай Игоревич
  • Антипов Вадим Витальевич
RU2769137C1
Оправка для холодной прокатки труб 1979
  • Друян Владимир Михайлович
  • Балакин Валерий Федорович
  • Гуляев Юрий Геннадиевич
  • Карпов Александр Георгиевич
  • Жуковский Юрий Борисович
SU789172A1
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ И СТАН ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Попов Марат Васильевич
  • Автономов Семён Владимирович
  • Вольфович Георгий Вольфович
  • Живцов Сергей Павлович
  • Попов Алексей Маратович
RU2241557C1
Технологический инструмент дляХОлОдНОй пРОКАТКи ТРуб 1979
  • Филимонов Геннадий Валентинович
  • Потапов Иван Николаевич
  • Кучеряев Борис Викторович
  • Михин Виктор Петрович
  • Мосягин Юрий Васильевич
  • Борисенко Валентин Павлович
SU822937A1
Ручей валка для пилигримовой прокатки труб 1976
  • Пляцковский Оскар Александрович
  • Ребрин Валентин Иванович
  • Павлов Адольф Афанасьевич
  • Дуплий Григорий Данилович
  • Обух-Швец Иван Михайлович
  • Живцов Сергей Павлович
SU670350A1
Ручей валка для холодной прокаткидВуХРЕбЕРНыХ ТРуб 1978
  • Райт Яков Филиппович
  • Ерахтин Георгий Иванович
  • Киселев Анатолий Васильевич
  • Хороших Юрий Григорьевич
SU827197A1
Технологический инструмент для холодной прокатки труб 1978
  • Тимошенко Леонид Васильевич
  • Кириченко Виктор Васильевич
  • Обух-Швец Иван Михайлович
  • Кекух Станислав Николаевич
  • Фролов Виктор Филиппович
  • Коробочкин Иосиф Юльевич
  • Живцов Сергей Павлович
  • Дуплий Григорий Данилович
  • Буга Борис Захарович
  • Куценко Александр Иванович
  • Кравченко Юрий Александрович
  • Плотник Иван Дмитриевич
SU880524A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 417 849 C2

Реферат патента 2011 года ОПРАВКА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах. Оправка содержит хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра. Оправка в начале рабочего участка выполнена с конусностью образующей К0, согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством Kт<K0<Kp(1+2f), где f - отношение утолщения стенки трубы в зоне редуцирования к обжатию по диаметру в этой зоне; Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра в конце обжимного участка; Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка. Изобретение обеспечивает повышение качества внутренней поверхности труб за счет исключения повышенного утолщения стенки трубы в зоне редуцирования и устранения возможности образования складок на внутренней поверхности, а также позволяет устранить брак по складкам на внутренней поверхности труб и снизить расход металла при изготовлении калибров на 20-30%. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 417 849 C2

Оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра, отличающаяся тем, что она в начале рабочего участка выполнена с конусностью образующей К0, согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством Kт<K0<Kp(1+2f),
где - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы ΔS в зоне редуцирования с обжатием по диаметру ΔDp в этой зоне;
Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра в конце обжимного участка;
Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2417849C2

Оправка для пилигримовой прокатки труб 1977
  • Кириченко Виктор Васильевич
  • Морозенко Вадим Никифорович
  • Праздников Анатолий Владимирович
  • Львовский Владимир Михайлович
  • Козловский Альфред Иванович
  • Гамерштейн Владимир Аронович
  • Островская Зоя Яковлевна
SU659216A1
Составной дорн для пилигримовой прокатки труб 1978
  • Карпенко Николай Петрович
  • Потапов Иван Николаевич
  • Самигуллин Нарииз Самигуллович
  • Барыкин Николай Петрович
  • Шейх-Али Алексей Даниалович
  • Сергеев Иван Иванович
  • Липко Михаил Федорович
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
SU719720A1
Оправка для пилигримовой прокатки труб 1988
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Соколовский Вениамин Израилевич
  • Шарипов Владимир Галеевич
  • Лисьих Виктор Александрович
  • Чалков Николай Александрович
  • Балакин Павел Григорьевич
SU1553226A1
Составная оправка для пилигримовой прокатки труб 1977
  • Морозенко Вадим Никифорович
  • Кириченко Виктор Васильевич
  • Праздников Анатолий Владимирович
  • Потапов Иван Николаевич
  • Друян Владимир Михайлович
  • Угрюмов Юрий Дмитриевич
  • Цапко Валерий Константинович
  • Проволоцкий Александр Евдокимович
  • Данилов Анатолий Павлович
SU665960A1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ВИНИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 0
SU259872A1

RU 2 417 849 C2

Авторы

Орлов Григорий Александрович

Орлова Елена Владимировна

Чернышов Дмитрий Юрьевич

Даты

2011-05-10Публикация

2009-03-03Подача