ОПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2013 года по МПК B21B25/04 

Описание патента на изобретение RU2477186C2

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству, касается усовершенствования конструкции оправочного узла станов винтовой прокатки и может быть использовано на прошивных станах.

Известны водоохлаждаемые оправки прошивного стана (патент РФ №2388557, B21B 25/00, опубл. 27.12.2009 г.), имеющие переменный профиль с отверстиями. Отверстия выполнены в задней части оправки, радиально на ее цилиндрическом участке или наклонно на участке обратного конуса и равномерно расположены по окружности оправки. Количество отверстий и их диаметр выбраны из условия, что суммарная площадь их сечений не превышает площадь внутреннего сечения трубы, подводящей охлаждающую жидкость внутрь оправки. Однако выполнение отверстий на цилиндрическом участке оправки не позволяет эффективно снизить температуру внутренней поверхности гильзы, так как затруднен выход охлаждающей жидкости. Повышается износ оправок при эксплуатации.

Известен оправочный узел стана винтовой прокатки (патент РФ №2354468, B21B 25/04, опубл. 10.05.2009 г.), выбранный в качестве прототипа, который включает полый стержень с закрепленным в нем полым наконечником и оправку, соединенную с наконечником. Конструкция оправочного узла обеспечивает внутреннее охлаждение оправки, ее быструю замену при износе и надежную фиксацию оправки на стержне.

Недостатком конструкции является недостаточно эффективное внутреннее охлаждения оправки в процессе ее работы, что приводит к повышенному износу и частой смене инструмента оправок. Также при таком охлаждении повышается температура внутренних слоев прошиваемого металла, что приводит к перегреву металла и появлению микротрещин на внутренней поверхности гильзы. При дальнейшей обработке микротрещины преобразуются в дефекты.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении температуры наружной поверхности оправки и удаление образовавшейся окалины.

Поставленная задача решается за счет того, что в оправочном узле стана винтовой прокатки, содержащем полую оправку, выполненную преимущественно с переменным профилем и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды, согласно изобретению на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены сквозные отверстия, а на оправке отсутствуют сквозные отверстия, соединяющие полость оправки с внешней средой. Кроме того, отверстия выполнены профилированными и расположены радиально или наклонно относительно продольной оси наконечника, при этом суммарная площадь их сечений не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды.

В предлагаемом оправочном узле охлаждающая среда, в частности жидкость и пар, поступающие в больших объемах на внутреннюю поверхность оправки, выходят (в частности, пар) через выполненные на поверхности наконечника равномерно по окружности отверстия, эффективно устраняют «паровою рубашку» и охлаждают оправку. Также пар, выходящий из отверстий под давлением, сбивает окалину.

Выполнение отверстий профилированными и расположенными радиально или наклонно относительно продольной оси наконечника, позволяет, во-первых, при расположении отверстий наклонно увеличить частоту вращения оправочного узла за счет перехода тепловой энергии в механическую энергию пара, тем самым дополнительно выравнивает толщину стенки гильзы. Во-вторых, если отверстия профилированы, то облегчается сборка наконечника с трубой оправочного стержня, а также снижается риск их засорения в процессе эксплуатации.

Условие выполнения суммарной площади сечений отверстий не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды обеспечивает непрерывное охлаждение с заданным давлением охлаждающей жидкости

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена оправка в сборе с наконечником и стержнем; на фиг.2 показан вид А на фиг.1, на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.1 с вариантами исполнения отверстий.

Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит полую оправку 1, выполненную преимущественно с переменным профилем и несквозной внутренней поверхностью, полый наконечник 2, соединенный с корпусом оправки, например, через конические поверхности, и размещенную коаксиально с зазором 3 в теле наконечника трубку 4 для подвода внутрь оправки охлаждающей среды (жидкости). На поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены отверстия 5, расположенные наклонно в продольном и поперечном сечениях наконечника. Наконечник соединен с трубой 6 оправочного стержня, например, с помощью резьбового соединения.

Предлагаемый оправочный узел стана винтовой прокатки работает следующим образом. В процессе прокатки через расположенную в полом наконечнике 2 трубку 4 подают охлаждающую среду, например жидкость, которая охлаждает поверхность оправки 1 и в виде пара устремляется через зазор 3 в выполненные наклонные отверстия 5. Благодаря наличию в наконечнике отверстий пар под давлением выходит из полости оправки и не препятствует непосредственному контакту поступающих объемов жидкости с внутренней поверхностью оправки. В результате снижается разогрев оправки, повышается ее стойкость и удаляется окалина. Тем самым повышается качество внутренней поверхности гильзы.

При использовании профилированных отверстий облегчается сборка наконечника с трубой оправочного стержня, а также снижается риск их засорения в процессе эксплуатации.

Оправочный узел был использован при получении гильз на стане ТПА 50-200 в ТПЦ-1 ОАО «ВТЗ». Было прокатано 2 партии по 150 труб. Первая партия была прокатана на действующем инструменте прошивного стана, а вторая с измененным согласно предлагаемому техническому решению наконечником. Настройки прошивного стана были постоянны. Стойкость оправки в первом случае составила 60 проходов, а во втором 134 прохода. Все трубы со второй партии были сданы с первого предъявления, а с первой партии 4 штуки сданы со второго предъявления. Реализация данного технического решения подтверждает увеличение стойкости оправки, а следовательно, улучшение циркуляции охлаждающей жидкости. Что подтверждает увеличение стойкости оправки и снижение температуры.

Использование оправочного узла прошивного стана винтовой прокатки предлагаемой конструкции не требует изменения технологии прошивки гильзы и оборудования прошивного стана, позволяет снизить температуру оправки и внутренней поверхности гильзы до оптимального диапазона и эффективно удалять образовавшуюся окалину.

Похожие патенты RU2477186C2

название год авторы номер документа
Оправочный узел стана винтовой прокатки 2017
  • Топоров Владимир Алексеевич
  • Пьянков Борис Григорьевич
  • Панасенко Олег Александрович
  • Терешин Александр Викторович
  • Пьянков Константин Павлович
  • Блаженец Николай Юрьевич
RU2650218C1
ОПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ 2012
  • Выдрин Александр Владимирович
  • Курятников Андрей Васильевич
  • Звонарев Дмитрий Юрьевич
  • Король Алексей Валентинович
  • Корсаков Андрей Александрович
RU2497613C1
ОПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ 2008
  • Алещенко Александр Сергеевич
  • Романцев Борис Алексеевич
  • Гончарук Александр Васильевич
  • Поляков Константин Андреевич
  • Ананян Владимир Вильевич
  • Лубе Иван Игоревич
RU2354468C1
ВОДООХЛАЖДАЕМАЯ ОПРАВКА И СТЕРЖЕНЬ ПРОШИВНОГО СТАНА 2009
  • Вавилкин Николай Михайлович
  • Бодров Даниил Валерьевич
RU2423194C2
Устройство для подачи жидкости на внутреннюю поверхность труб 1981
  • Кирсанов Николай Васильевич
  • Заяц Александр Анатольевич
  • Данченко Валентин Николаевич
  • Соболенко Александр Викторович
  • Коломоец Николай Александрович
  • Шифрин Исай Захарович
  • Онищенко Михаил Петрович
  • Пастернак Наум Маркович
  • Ивченков Сергей Иванович
SU986534A1
Способ винтовой прошивки и устройство для его осуществления 2016
  • Кузнецов Владимир Иванович
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
  • Выдрин Александр Владимирович
  • Кривошеев Андрей Александрович
  • Король Алексей Валентинович
  • Пашнина Елена Юрьевна
  • Горожанин Павел Юрьевич
  • Зинченко Анна Владимировна
  • Поливец Андрей Викторович
  • Барзыкин Алексей Васильевич
RU2647393C1
Оправочный узел стана продольной прокатки труб 1981
  • Заяц Александр Анатольевич
  • Данченко Валентин Николаевич
  • Кирсанов Николай Васильевич
  • Коломоец Николай Александрович
  • Соболенко Александр Викторович
  • Пастернак Наум Маркович
  • Аверина Наталья Сергеевна
  • Ивченков Сергей Иванович
  • Кармазин Владимир Яковлевич
  • Шифрин Исай Захарович
SU1110508A1
Составной оправочный стержень трубопрокатного стана 1980
  • Потапов Иван Николаевич
  • Вавилкин Николай Михайлович
  • Ванин Георгий Николаевич
  • Дулисов Виталий Петрович
  • Юсупов Валерий Сабитович
SU858960A1
Устройство для установки оправки трубопрокатного стана 1981
  • Потапов Иван Николаевич
  • Чугуевский Василий Сергеевич
  • Войцеховский Владимир Андреевич
  • Финагин Петр Михайлович
  • Семенов Алексей Дмитриевич
  • Ванин Георгий Николаевич
  • Вавилкин Николай Михайлович
  • Дулисов Виталий Петрович
  • Юсупов Валерий Савитович
  • Арутюнов Сергей Игоревич
  • Запасов Сергей Владимирович
SU982831A1
ВОДООХЛАЖДАЕМАЯ ОПРАВКА ПРОШИВНОГО СТАНА 2023
  • Акименко Сергей Викторович
  • Романцев Борис Алексеевич
RU2819688C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 477 186 C2

Реферат патента 2013 года ОПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение предназначено для снижения вероятности образования микротрещин на внутренней поверхности гильзы и эффективного удаления окалины в изделиях трубопрокатного производства. Справочный узел стана винтовой прокатки содержит полую оправку, выполненную преимущественно с переменным профилем, не имеющую сквозных отверстий, соединяющих внутреннюю полость оправки с внешней средой, и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды. Снижение температуры оправки, исключение вероятности попадания охлаждающей жидкости в очаг деформации металла обеспечиваются за счет того, что на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены профилированные отверстия, расположенные наклонно относительно продольной оси наконечника таким образом, чтобы обеспечивать возможность увеличения частоты вращения оправочного узла, при этом суммарная площадь сечений отверстий не более площади внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 477 186 C2

Оправочный узел стана винтовой прокатки, содержащий полый стержень, полую оправку с несквозной внутренней поверхностью, выполненную преимущественно с переменным профилем и закрепленную на полом наконечнике, и трубку для подвода внутрь оправки охлаждающей среды, отличающийся тем, что на поверхности наконечника по окружности равномерно выполнены профилированные отверстия, расположенные наклонно относительно продольной оси наконечника, для увеличения частоты вращения оправочного узла и сбивания окалины посредством выходящей из них охлаждающей среды, при этом суммарная площадь сечений отверстий не превышает площадь внутреннего сечения трубки для подвода охлаждающей среды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2477186C2

US 3049947 A, 21.08.1962
Устройство для удержания оправки в трубопрокатном стане 1979
  • Потапов Иван Николаевич
  • Вавилкин Николай Михайлович
  • Ванин Георгий Николаевич
  • Гросман Александр Бенционович
  • Дулисов Виталий Петрович
  • Шкляев Владимир Евгеньевич
  • Симовских Владимир Николаевич
SU772622A1
Составной оправочный стержень трубопрокатного стана 1980
  • Потапов Иван Николаевич
  • Вавилкин Николай Михайлович
  • Ванин Георгий Николаевич
  • Дулисов Виталий Петрович
  • Юсупов Валерий Сабитович
SU858960A1
Водоохлаждаемая оправка 1985
  • Ротенберг Жозеф Яковлевич
  • Брусницын Борис Леонидович
  • Михайлов Адольф Романович
SU1306610A1

RU 2 477 186 C2

Авторы

Ширяев Владимир Кузьмич

Ананян Владимир Виллиевич

Тыщук Игорь Николаевич

Выдрин Александр Владимирович

Звонарёв Дмитрий Юрьевич

Даты

2013-03-10Публикация

2011-04-22Подача