Стан поперечно-винтовой прокатки Советский патент 1986 года по МПК B21H1/00 B21B25/02 

Изобретение относится к металлургическому оборудованию, а точнее к конструкции станов поперечно-винтовой прокатки труб, может быть использовано при поперечно-винтовой прокатке труб, при их расширении и редуцировании по диаметру.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей стана

е

поперечно-винтовой прокатки труб, в частности-расширение сортамента прокатываемых труб и повьшение точности их геометрических размеров.

На чертеже показан стан поперечно-винтовой прокатки, общий вид в горизонтальном разрезе.

Стан поперечно-винтовой прокатки содержит рабочую клеть 1, валки 2 которой соединены шпинделями с приводом 3. На входной стороне стана установлен механизм 4 осевого пере- чещения заготовки 5. На выходной стороне стана размещен стержень 6 с оправкой 7. Станина 8 связана с рабочей клетью 1 с помощью рамы 9, на которой установлены центрователи 10 и приводные ролики 11.

На станине 8 в горизонтальных направляющих 12 смонтирована подвижная вдоль оси прокатки каретка 13, в ко- торой установлена упорная головка 14 удерживающая стержень 6 с оправкой 7 Каретка 13 имеет направляющие 15, расположенные в плоскостях, перпендикулярных к оси прокатки. В этих на правляющих установлена упорная головка 14, которая связана с вертикальны винтом (на чертеже не показан) для ее подъема вьш1е оси прокатки.

В горизонтальных направляющих 16 станины 8 смонтирована подвижная вдоль оси прокатки траверса 17, которая связана с кареткой 13 с помощью винтов 18, принадлежащих механизму 1 перемещения каретки.

На станине 8 неподвижно установлен гидроцилиндр 20, у которого полый шток 21 соединен с траверсой 17 с помощью сферического шарнира, включающего сферические шайбы 22 и 23.

Гидроцилиндр 20 имеет трубопровод 24 для подвода к полости а жидкости постоянного давления. Гидрораспределитель 25 смонтирован на корпусе гидроцилиндра 20 и снабжает полость б через отверстие 26 заданным количеством жидкости по программе. На конце полого штока 21 шар- 1нирно закреплен рычаг 27 (своим центральным шарниром), при этом один конец рьгчага связан с гидрораспределителем 25, а второй конец через ролик 28 контактирует с профильной линейкой 29.

Стан поперечно-винтовой прокатки работает следующим образом.

Заготовку 5 (в виде полой гильзы) размещают на входной стороне стана и с помощью механизма 4 перемещения подают в рабочую клет ь с расчетной скоростью вдоль оси прокатки. При этом, вращаясь от привода 3, рабочие валки 2 могут сближаться .и разводиться симметрично относительно оси прокатки или оставаться в одном положении и производить обжатие заготовки по винтовой траектории согласно заданной программе. Таким образом, поверхность прокатанной трубы снаружи имеет переменный или постоянный диаметр вдоль длины трубы.

Форма внутренней поверхности трубы образуется путем обжатия заготовки 5 на криволинейной оправке 7, закрепленной на стержне 6. Благодаря тому, что стан позволяет оправке 7 перемещаться в очаге деформации вдоль оси прокатки, внутренняя поверхность прокатанной трубы имеет переменный или постоянный диаметр вдоль ее длины.

Во время прокатки стержень 6 удерживается на оси прокатки центрователями 10 и передает осевые усилия прокатки на подшипники упорной головки 14, в которой он закреплен с помощью конической втулки. При этом стержень с оправкой свободно вращаются со скоростью вращения заготрв- ки 5.

Расчетные параметры .(направление, скорость и величина) осевого перемещения оправки 7 в очаге деформации задают в виде соответствующего профиля линейки 29, которая перемещается синхронно с осевым перемещением прокатываемой трубы (заготовки 5). Во время прокатки линейка 29 нажимает на ролик 28 и поворачивает рычаг 27 вокруг его центрального шарнира, при этом второй (противоположный ролику 28) конец рычага нажимает на шток гидрораспределителя 25 и управляет количеством жидкости, к-лторая поступает через отверстие 26

в полость б гидроцилиндра 20, Через трубопровод 24 подается жидкость в полость а гидроцилиндра 20 под постоянным давлением непосредственно от гидроаккумулятора. Таким образом, полый шток 21 гидроцилиндра 20 перемещается в обе стороны в корпусе гидроцилиндра в строгом соответствии с количеством жидкости, поданным в полость б через гидрораспределитель 25.

Во время прокатки возвратно-поступательное перемещение полого штока 21 передается через сферические шайбы 22 и 23 траверсе 17, которая перемещается в направляющих 16 станины 8 и с помощью двух винтов 18 сообщает возвратно-поступательное перемещение каретке 13 с установленной в ней упорной головкой 14. Таким образом, от упорной головки 14 через стержень 6 сообщается возвратно-поступательное перемещение оправке 7 в соответствии с профилем линейки 29

Начальное положение оправки 7 относительно начального положения штока 21 гидроцилиндра регулируется с помощью механизма 19 путем вращени винтов 18 за счет изменения расстояния между кареткой 13 и траверсой 1 7- это делается при точной настройке стана перед прокаткой, при замене оправки или же при корректировке исходных данных.

Предлагаемая конструкция стана позволяет производить поперечно-винтовую прокатку заготовки 5 также при неподвижном (вдоль оси прокат-.

ки} положении оправки чае давление жидкости

7. В этом слу- в полости б

0

5

0

5

0

гидроцилиндра равно нулю, а давление жидкости в полости а -поддерживает- ся нормальным. В результате чего польй шток 21 и соответственно траверса 17 остаются неподвижны и занимают свое крайнее положение.

После прокатки полученная труба с переменной толщиной стенки удерживается центрователями 10, а стержень 6 оправкой 7 отводится на входную сторону стана через очаг деформации с помощью приводных роликов 11. Затем центрователи 10 раскрываются и труба убирается с выходной стороны стана с помощью рычагов сбрасывателя в карман стана (на чертеже не показано)i

Для замены стержня упорная головка 14 поднимается вьш1е оси прокатки в направляющих 15 каретки 13 с помощью вертикального винта (на чертеже не показано), после чего стержень отводится сквозь полый шток 21 за пределы стана с помощью приводных роликов 11. Таким же образом может быть удалена прокатанная труба при каких-то неисправностях механизмов.

Применение предлагаемой конструкции стана поперечно-винтовой прокатки позволяет расширить сортамент прокатываемых труб, а также повысить точность их геометрических размеров. Благодаря этому при дальнейшем использовании таких труб происходит экономия металла примерно на 10-15%.