ОПРАВКА СТАНА ХОЛОДНОЙ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ. Российский патент 2014 года по МПК B21B21/00 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на станах холодной пилигримовой прокатки труб (ХПТ) при прокатке труб диаметром от 53 до 426 мм.

Известна оправка стана холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика поперечным сечением и с прилегающими к хвостовику симметрично расположенными на 2/3 длины рабочего участка лысками, отличающаяся тем, что, с целью снижения разностенности труб из сплавов на основе циркония, лыски наклонены под углом, составляющим 0,2-0,65 угла наклона образующей рабочего участка к оси, а расстояние между серединами соседних лысок в наибольшем поперечном сечении равно 1,0-2,5 ширины лыски (патент РФ №1376335, кл. B21B 21/00, 27.02.2000).

Недостатком данной оправки является то, что ее конструкция не учитывает нагрузки, которые на нее воздействуют. Для станов ХПТ больших типоразмеров (ХПТ-250 и ХПТ-450) характерны большие усилия прокатки, большие величины упругой деформации инструмента и большие погрешности сборки рабочих клетей, установки валков и так далее. Для работы в таких условиях требуются оправки, имеющие повышенную прочность.

Наиболее близким техническим решением являются оправки станов ХПТ, изготавливаемые из различных легированных марок стали, например ШХ15 или 50ХФА (Яковлев В.В., Ломаченко А.Н., Липкин Я.Н. Подручный вальцовщика станов холодной прокатки труб. - М.: Металлургия, 1970, с.184).

Недостатком данных оправок является использование для их изготовления марок стали с небольшой прокаливаемостью, на глубине более 10 мм она резко уменьшается. Это ограничивает сопротивление оправки осевым усилиям и изгибу. Данное явление особенно характерно при прокатке на станах ХПТ-250 и ХПТ-450 труб минимальных диаметров их сортамента из высокопрочных марок стали.

Задачей изобретения является разработка оправки стана холодной пилигримовой прокатки труб, обладающей повышенным сопротивлением осевым нагрузкам и изгибу.

Технический результат достигается тем, что оправка должна иметь закаленный слой поверхности оправки (наибольшая твердость) глубиной не менее одной трети размера поперечного сечения. Это может достигаться, например, использованием стали марки 38ХНЗМФА, взамен ШХ15 и тому подобное.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от известного тем, что оправка имеет закаленный слой поверхности оправки (наибольшая твердость) глубиной не менее одной трети размера поперечного сечения. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявленного устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что соответствует патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемая оправка стана холодной пилигримовой прокатки труб была использована при прокатке труб из стали марки 12Х2НВФА на стане ХПТ-250 ОАО «Челябинский трубопрокатный завод». В качестве материала оправки использовали сталь марки 38ХНЗМФА, что позволило увеличить стойкость оправок в 2000 раз. Использование предлагаемой оправки стана холодной пилигримовой прокатки труб позволяет повысить стойкость оправок и тем самым уменьшить затраты на инструмент при прокатке труб из высокопрочных марок стали.

Изобретение предназначено для сокращения потерь на перевалки, вызванные необходимостью замены оправок в станах холодной периодической прокатки труб из высокопрочных марок стали. Оправка содержит хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика поперечным сечением. Увеличение стойкости оправки обеспечивается за счет того, что она изготовлена из стали марок, обладающих большей прокаливаемостью по сравнению со сталями ШХ15 и 50ХФА, при этом закаленный слой на поверхности оправки имеет глубину не менее одной трети размера ее поперечного сечения.

Оправка стана холодной пилигримовой прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика поперечным сечением, отличающаяся тем, что оправка выполнена из стали с закаленным слоем на ее поверхности, глубина которого составляет не менее одной трети размера поперечного сечения оправки.