Стан волочильный для лейнирования труб Российский патент 2023 года по МПК B21C1/16 B21C1/27 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно, к трубоволочильному производству.

Известен волочильный стан с прямолинейным движением обрабатываемого изделия (авторское свидетельство 286946, МПК B21С 1/18, опубл. 19.11.1970г., Бюл. № 35), содержащий стойку-волок, волочильную тележку, тяговые элементы, главный привод, механизм сбрасывателей, также устройство, удерживающее протянутое изделие после окончания волочения, выполненное в виде двуплечего поворотного рычага, на одном плече которого закреплен электромагнит, а другое плечо связано с пневмоприводом.

Недостатком стана является невозможность лейнирования трубы на нем.

Наиболее близким по технической сущности является волочильный стан (авторское свидетельство № 1435354 А1, МПК В21С 1/27, опубл. 07.11.1988г., Бюл. № 41), содержащий волоку, каретку с захватами переднего конца заготовки и привод перемещения каретки, состоящий из тягового барабана с горизонтальной осью вращения рабочего каната, двумя концами закрепленного на тяговом барабане и холостого каната с двумя несущими ветвями, одними концами соединенного с тяговым барабаном, а другими - с кареткой со стороны волоки, также привод перемещения каретки снабжен кратным полиспастом под рабочий канат с вертикальным расположением осей вращения блоков полиспаста, при этом уравнительные блоки установлены на заднем торце каретки, а каждый дополнительный блок соответственно на пару уравнительных установлен на тяговом барабане.

Недостатком стана является сложность конструкции волочильного стана.

Технические задачи заключаются в упрощении конструкции волочильного стана с возможностью лейнирования труб.

Для решения технических задач предлагается стан волочильный для лейнирования трубы, включающий каретку, привод перемещения каретки, состоящий из тягового барабана с горизонтальной осью вращения, силовой тянущий и возвратный канаты, закрепленные одним концом на тяговом барабане, электродвигатель, редуктор.

Новым является то, что рама стана выполнена из соединенных между собой при помощи сварки балок, при этом на одном конце рамы стана расположена канатная лебедка, включающая тяговый барабан, причем разделенный на две половины и имеющий одинаковый диаметр для обеих половин, при этом на одной половине тягового барабана канатной лебедки закреплен одним концом силовой тянущий канат, сматывающийся с тягового барабана в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, а другим концом зафиксирован к стойке крепления, также размещенной на раме стана рядом с канатной лебедкой, одновременно на второй половине тягового барабана закреплен возвратный канат, разматывающийся с тягового барабана канатной лебедки в нижней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, причем схема установки канатов силового тянущего и возвратного - встречная, в то же время на противоположном конце рамы стана размещен механизм автоматической натяжки, состоящий из натяжного блока с возможностью перемещения посредством роликов по выполненным в виде направляющих швеллерам, присоединенным при помощи сварки к раме стана, вместе с тем установлены винты, ограничивающие длину хода натяжного блока, при этом на торце натяжного блока закреплена ось, соединяющая посредством двух тяг блок натяжной с Г-образным рычагом, подвижно установленным посредством оси в стойке, которая присоединена при помощи сварки к упорной плите, наряду с этим на горизонтальной плоскости Г- образного рычага размещен груз, который под действием своего веса вращает Г- образный рычаг в оси и посредством тяг и оси передает движение на механизм автоматической натяжки, также к упорной плите посредством винтовых соединений прикреплена фильера, причем в упорной плите и фильере вырезаны круглые отверстия, имеющие общий центр пересечения осей, также к упорной плите присоединен при помощи сварки узел крепления возвратного каната, вместе с тем по всей длине рамы стана присоединены при помощи сварки стойки, к которым в свою очередь также присоединены при помощи сварки продольные швеллеры, выполненные в виде направляющих, с возможностью перемещения по ним при помощи роликов каретки стана, которая содержит раму, блок, являющийся блоком силового тянущего каната, обеспечивающий рабочий ход каретки стана, другой блок, являющийся блоком возвратного каната, обеспечивающий холостой ход каретки стана, также на продольных швеллерах установлены съемные ограждения, при этом над блоком возвратного каната к торцу рамы каретки стана присоединена посредством резьбового соединения тянущая штанга, с закрепленной на ней также при помощи резьбового соединения калибровочного дорна, причем тянущая штанга расположена в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, также по всей длине рамы стана размещены поддерживающие опоры, содержащие рамку с возможностью вращения вокруг оси, которая шарнирно установлена в стойках поддерживающей опоры и закреплена посредством винтового соединения на раме стана, при этом в верхней части рамки посредством оси установлен опорный ролик, на котором располагается тянущая штанга, а в нижней части рамки размещен противовес, причем вес противовеса и расстояние от оси до опорного ролика и от оси до противовеса подобраны так, что в свободном состоянии рамка поддерживающей опоры занимает строго вертикальное положение.

На фиг. 1 показан вид спереди стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 2 показан вид сверху стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 3 показана схема установки силового тянущего каната и возвратного каната для стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 4 показан разрез А-А на фиг.1 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 5 показан разрез Б-Б на фиг.1 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 6 показан разрез В-В на фиг.1 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 7 показан вид Д на фиг. 6 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 8 показан узел Г на фиг.1 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 9 показан разрез Е-Е на фиг. 8 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 10 показан разрез И-И на фиг. 8 стана волочильного для лейнирования трубы.

На фиг. 11 показан вид К на фиг. 10 стана волочильного для лейнирования трубы.

Стан волочильный для лейнирования трубы (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) включает раму стана 1, выполненную из соединенных между собой при помощи сварки балок, при этом на одном конце рамы стана 1 расположена канатная лебедка 2, включающая тяговый барабан 3, причем разделенный на две половины и имеющий одинаковый диаметр для обеих половин, при этом на одной половине тягового барабана 3 канатной лебедки 2 закреплен одним концом силовой тянущий канат 4, сматывающийся с тягового барабана 3 в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана 3 плоскости, а другим концом зафиксирован к стойке крепления 5, также размещенной на раме стана 1 рядом с канатной лебедкой 2, одновременно на второй половине тягового барабана 3 закреплен возвратный канат 6, разматывающийся с тягового барабана 3 канатной лебедки 2 в нижней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана 3 плоскости, причем схема установки канатов силового тянущего и возвратного – встречная. При многослойной намотке силового тянущего каната 4 и возвратного каната 6 на тяговый барабан 3 их длины не совпадают, что может привести к провисанию, дальнейшей неправильной укладке на тяговый барабан 3, созданию значительного усилия и порыву одного из двух канатов силового тянущего 4 или возвратного 6. Поэтому, для предупреждения этих действий, на противоположном конце рамы стана 1 размещен механизм автоматической натяжки 7 (фиг. 8, 9, 10), состоящий из натяжного блока 8 с возможностью перемещения посредством роликов 9, по выполненным в виде направляющих швеллерам 10, присоединенным при помощи сварки к раме стана 1. Вместе с тем установлены винты 11, ограничивающие длину хода натяжного блока 8, причем длина хода натяжного блока 8 и длина швеллеров 10 должны быть конструктивно заложены так, например, равной 1,5 м, чтобы отсутствовали провисание и неправильная укладка силового тянущего каната 4 и возвратного каната 6 на тяговый барабан 3 канатной лебедки 2. В то же время на торце блока натяжного 8 закреплена ось 12, соединяющая посредством двух тяг 13 блок натяжной 8 с Г-образным рычагом 14, подвижно установленным посредством оси 15 в стойке 16, которая присоединена при помощи сварки к упорной плите 17. На горизонтальной плоскости Г- образного рычага 14 размещен груз 18, который под действием своего веса вращает Г- образный рычаг 14 в оси 15 и посредством тяг 13 и оси 12 передает движение на механизм автоматической натяжки 7, перемещая его вправо по швеллерам 10 к упорной плите 17, присоединенной при помощи сварки к этому же концу рамы стана 1, и тем самым обеспечивая автоматическую натяжку силового тянущего каната 4 и возвратного каната 6. К упорной плите 17 посредством винтовых соединений 18 прикреплена фильера 19, при этом в упорной плите 17 и фильере 19 вырезаны круглые отверстия, имеющие общий центр пересечения осей. Одновременно к упорной плите 17 присоединен при помощи сварки узел крепления 20 (фиг. 2, 3, 11) возвратного каната 6. Наряду с этим по всей длине рамы стана 1 присоединены при помощи сварки стойки 21, к которым в свою очередь также присоединены при помощи сварки продольные швеллеры 22, выполненные в виде направляющих, с возможностью перемещения по ним при помощи роликов 23 каретки стана 24. Каретка стана 24 содержит раму 25, блок 26, являющийся блоком силового тянущего каната 4, установленный на торце рамы 25 каретки стана 24 со стороны канатной лебедки 2, обеспечивающий рабочий ход каретки стана 24, блок 27, являющийся блоком возвратного каната 6, установленный на торце рамы 25 каретки стана 24 со стороны упорной плиты 17, и расположенный в горизонтальной плоскости параллельной плоскости расположения блока 26, но ниже его, и обеспечивающий холостой ход каретки стана 24. На случай порыва силового тянущего каната 4 и возвратного каната 6 на продольных швеллерах 22 установлены съемные ограждения 28. Над блоком 27, со стороны упорной плиты 17, к торцу рамы 25 каретки стана 24 присоединена посредством резьбового соединения (на фиг. не показано) тянущая штанга 29, с закрепленной на ней также при помощи резьбового соединения калибровочного дорна (на фиг. не показан), причем перед установкой калибровочного дорна (на фиг. не показан) свободный конец тянущей штанги 29 проходит внутри трубы с лейнером 30 и выходит из неё наружу, причем длина тянущей штанги 29 должна быть больше длины трубы с лейнером 30. Тянущая штанга 29 расположена в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана 3 плоскости, соосно осям симметрии блока 14 и проходит по оси двух соосных между собой отверстий в упорной плите 17 и в фильере 19. Для поддержания в натянутом состоянии тянущей штанги 29 по всей длине рамы стана 1 размещены поддерживающие опоры 31 (фиг. 1,2,5). Поддерживающие опоры 31 содержат рамку 32 с возможностью вращения вокруг оси 33, которая шарнирно установлена в стойках 34 поддерживающей опоры 31, закрепленной посредством винтового соединения 35 на раме стана 1, при этом в верхней части рамки 32 посредством оси 36 установлен опорный ролик 37, на котором располагается тянущая штанга 29, а в нижней части рамки 32 размещен противовес 38, причем вес противовеса 38 и расстояния от оси 33 до опорного ролика 37 и от оси 22 до противовеса 38 подобраны так, что в свободном состоянии рамка 32 поддерживающей опоры 31 занимает строго вертикальное положение, то есть опорный ролик 37 находится в верхней точке, а противовес 38 в нижней.

Стан волочильный для лейнирования труб работает следующим образом.

В исходном положении каретка стана 1 с тянущей штангой 29 находится в крайнем левом положении рядом с канатной лебедкой 2, при этом труба для лейнирования 30, с заведенным во внутрь лейнером, размещается и крепиться с определенным шагом на стеллаже (на фиг. не показан), например, с шагом 1 м, примыкающем с наружной стороны к правому торцу стана волочильного для лейнирования труб, причем торец трубы с лейнером 30 располагается соосно отверстиям в упорной плите 17 и фильере 19. Тяговый барабан 3 приводится во вращение от электродвигателя через редуктор (на фиг. не показаны), при этом возвратный канат 6 сматывается с тягового барабана 3 в нижней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана 3 плоскости, проходит вдоль всей рамы стана 1 на механизм автоматической натяжки каната 7, перегибается на нем на 180 градусов и перемещается на блок 27 каретки стана 1, вслед за тем снова перегибается на блоке 27 на 180 градусов, проходит через узел крепления 20 возвратного каната 6, расположенного на упорной плите 17, и каретка стана 1 с тянущей штангой 29 передвигается в крайнее правое положение к упорной плите 17. Причем при движении каретки стана 24 вдоль рамы стана 1 рамки 32 поддерживающих опор 31 отклоняются от вертикального положения, а затем после прохождения каретки стана 24 по ним, последние автоматически занимают вертикальное положение, поддерживая тянущую штангу 29 в горизонтальной плоскости. Тянущая штанга 29 заводится в трубу с лейнером 30 и перемещается до выхода из неё, после этого к краю тянущей штанги 29 посредством резьбового соединения присоединяется калибровочный дорн (на фиг. не показан). Вслед за этим включается электродвигатель, при этом силовой тянущий канат 4 наматывается на тяговый барабан 3 в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана 3 плоскости, переходит на блок 26 каретки стана 24, перегибается на нем на 180 градусов, следует на стойку крепления 5 силового тянущего каната 5 и каретка стана 1 с тянущей штангой 29 и калибровочным дорном (на фиг. не показан) движется влево к тяговому барабану 3, при этом калибровочный дорн, перемещаясь по трубе с лейнером, за счет пластической деформации в диаметральном сечении обеспечивает плотное сцепление лейнера с трубой, образуя целостную лейнированную трубу.

Стан волочильный для лейнирования труб позволит упростить конструкцию волочильного стана с возможностью лейнирования труб.

Изобретение относится к стану волочильному для лейнирования трубы. Стан содержит каретку, привод перемещения каретки, силовой тянущий и возвратный канаты и раму стана. На одном конце рамы стана расположена канатная лебедка, включающая тяговый барабан, разделенный на две половины. На одной половине тягового барабана канатной лебедки закреплен одним концом силовой тянущий канат, сматывающийся с тягового барабана, а другим концом зафиксирован к стойке крепления, размещенной на раме стана рядом с канатной лебедкой. На второй половине тягового барабана закреплен возвратный канат, разматывающийся с тягового барабана канатной лебедки. На противоположном конце рамы стана размещен механизм автоматической натяжки, состоящий из натяжного блока. По всей длине рамы стана присоединены стойки, к которым присоединены продольные швеллеры, выполненные в виде направляющих, с возможностью перемещения по ним при помощи роликов каретки стана. Каретка стана содержит раму, блок, являющийся блоком силового тянущего каната, обеспечивающий рабочий ход каретки стана, другой блок, являющийся блоком возвратного каната, обеспечивающий холостой ход каретки стана. К торцу рамы каретки стана присоединена посредством резьбового соединения тянущая штанга с закрепленным на ней калибровочным дорном. В результате упрощается конструкция волочильного стана. 11 ил.

Стан волочильный для лейнирования трубы, содержащий каретку, привод перемещения каретки, состоящий из тягового барабана с горизонтальной осью вращения, силовой тянущий и возвратный канаты, закрепленные одним концом на тяговом барабане, электродвигатель и редуктор, отличающийся тем, что он снабжен рамой стана, которая выполнена из соединенных между собой при помощи сварки балок, при этом на одном конце рамы стана расположена канатная лебедка, включающая тяговый барабан, разделенный на две половины и имеющий одинаковый диаметр для обеих половин, при этом на одной половине тягового барабана канатной лебедки закреплен одним концом силовой тянущий канат, сматывающийся с тягового барабана в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, а другим концом зафиксирован к стойке крепления, размещенной на раме стана рядом с канатной лебедкой, при этом на второй половине тягового барабана закреплен возвратный канат, разматывающийся с тягового барабана канатной лебедки в нижней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, причем схема установки канатов силового тянущего и возвратного - встречная, причем на противоположном конце рамы стана размещен механизм автоматической натяжки, состоящий из натяжного блока с возможностью перемещения посредством роликов по выполненным в виде направляющих швеллерам, присоединенным при помощи сварки к раме стана, и установлены винты, ограничивающие длину хода натяжного блока, причем на торце натяжного блока закреплена ось, соединяющая посредством двух тяг натяжной блок с Г-образным рычагом, подвижно установленным посредством оси в стойке, которая присоединена при помощи сварки к упорной плите, при этом на горизонтальной плоскости Г-образного рычага размещен груз, который под действием своего веса вращает Г-образный рычаг в упомянутой оси в стойке и посредством тяг и упомянутой оси натяжного блока передает движение на механизм автоматической натяжки, причем к упорной плите посредством винтовых соединений прикреплена фильера, при этом в упорной плите и фильере вырезаны круглые отверстия, имеющие общий центр пересечения осей, причем к упорной плите присоединен при помощи сварки узел крепления возвратного каната, при этом по всей длине рамы стана присоединены при помощи сварки стойки, к которым в свою очередь присоединены при помощи сварки продольные швеллеры, выполненные в виде направляющих, с возможностью перемещения по ним при помощи роликов каретки стана, которая содержит раму, блок, являющийся блоком силового тянущего каната, обеспечивающий рабочий ход каретки стана, другой блок, являющийся блоком возвратного каната, обеспечивающий холостой ход каретки стана, причем на продольных швеллерах установлены съемные ограждения, при этом над блоком, являющимся блоком возвратного каната, к торцу рамы каретки стана присоединена посредством резьбового соединения тянущая штанга с закрепленным на ней при помощи резьбового соединения калибровочным дорном, причем тянущая штанга расположена в верхней горизонтальной касательной к образующей тягового барабана плоскости, при этом по всей длине рамы стана размещены поддерживающие опоры, содержащие рамку с возможностью вращения вокруг оси, которая шарнирно установлена в стойках поддерживающей опоры и закреплена посредством винтового соединения на раме стана, при этом в верхней части рамки посредством оси установлен опорный ролик, на котором располагается тянущая штанга, а в нижней части рамки размещен противовес, причем вес противовеса и расстояние от оси, вокруг которой вращается рамка, до опорного ролика и от данной оси до противовеса подобраны так, что в свободном состоянии рамка поддерживающей опоры занимает строго вертикальное положение.