Устройство для нанесения твердой брикетированной смазки Советский патент 1989 года по МПК B21B27/06 

1

(21)4347653/23-02

(22)18.11.87

(46) 07.08.89. Бюл. № 29

(71)Уральский научно-исследовательский институт трубной промьшшен- нос ти

(72)Ю.И.Блинов, В.И.Кузнецов, В.В.Зайцев, И.Ф.Хайдуков, Р.М.Тол- стиков, М.Ф.Столетний и А.Н.Ячменев (53) 621.771.23(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1212638, кл. В 21 В 17/02, 27/06, 1985.

Горенштейн М.М. Трение и технологические смазки при прокатке. - Киев, Техника, 1972, с.83.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ТВЕРДОЙ- БРИКЕТИРОВАННОЙ СМАЗКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному оборудованию, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб. Цель изобретения - упрощение конструкции путем совмещения в устройстве систем подачи смазки и охладителя. Устройство представляет собой цилиндр с поршнем, закрепляемый на станине, полость которого сообщена с системой подали охладителя. Поршнем, прижимаемьм к поверхности валка,является брикет твердой с,мазкио На внутренней поверхности цилиндра выполнены выступы. 2 иЛо, 1 табл.

с.

сл

Изобретение относится к обработке металлов давлением ,в частности, к прокатному оборудованию, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб. Цель изобретения - упрощение конструкции путем совмещения в устройстве систем подачи смазки и охладителя. Устройство представляет собой цилиндр с поршнем, закрепляемый на станине, полость которого сообщена с системой подачи охладителя. Поршнем, прижимаемым к поверхности валка является брикет твердой смазки. На внутренней поверхности цилиндра выполнены выступы. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному оборудованию, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб.

Целью изобретения является упрощение конструкции путем совмещения в устройстве систем подачи смазКИ и охладителя.

/ На фиг.1 показана клеть прокатного стана; на фиг.2 - устройство, поперечный разрез.

Клеть прокатного стана содержит станину 1, в которой расположены калиброванные рабочие валки 2. Каждый рабочий валок 2 снабжен устройством 3 для нанесения смазки, которая находится в виде твердого компонента-монолитного брикета 4.Каждое устройство 3 содержит магазин 5, вьшоЛненньй с выступами 6 на внутренней поверхности, которые предназначены дпя фиксации брикета 4 твердой смазки с зазором по центру магазина с образованием полости 7. Магазины жестко закреплены на станине 1 при помощи болтов 8.

Каждый магазин 5 снабжен крышкой 9 с ввернутым в нее штуцером 10, к которому подсоединен трубопровод 11о Внутренние полости 7 магазинов 5 связаны между собой посредством общего трубопровода 11, а также с системой 12 подачи охлаждающей жидкости .

Устройство работает следую цим образом.

00

СП ч|

После того, как в станину 1 заваливается комплект рабочих валков, в проемы станины 1 сверху и снизу вводят магазины 5 и закрепляют их при помощи болтов 8 на станине 1. После закрепления магазинов 5 в их внутренние профилированные полости 7 соосно устанавливают брикеты 4 твердой, смазки. При этом между.ро- верхностъю брикета и. внутренней поверхностью магазина образуются зазоры. Равномерность зазоров по периметру магазина 5 обеспечивается при помощи выступов 6 на внутренней поверхности магазина. После установки брикетов 4 твердой смазки магазины 5 закрьшают крышками 9 и при помощи штуцеров Ю соединяют с трубопроводом 11. Далее.собранную клеть прокатного стана устанавливают на основание, где подсоединяют привод, к рабочим валкам и подключают при помощи трубопровода 11 систему 12 подачи охлаждающей жидкости,

В момент начала прокатки включаю систему 12 подачи охлаждающей жидкости и привод вращения рабочих валков 2,При включении подачи охлаждающей жидкости она по трубопроводу 11 через штуцеры 10 попадает в полости магазинов 5, где под ее воздействием на брикеты 4 создается усилие, обеспечивающее их прижатие и пере-, мещение к шероховатой поверхности калибра рабочих валков 2

При вращении рабочих валков 2 за счет механического истирания происходит нанесение слоя смазки на поверхность калибра рабочих валков 2 и далее передача ее в очаг деформации. Одновременно охлаждающая жидкость поступает в полости 7, образованные внутренней поверхностью магазина 5 и поверхностью брикета 4 твердой смазки, проходя через которые она попадает на поверхность рабочих валков 2, где за счет теплообмена и испарения происходит их охлаждение.

В момент окончания процесса прокатки систему подачи охлаждающей жидкости отключают, а рабочие вал- ки 2 останавливают. При прокатке по следующих изделий процесс повторяется ,

Совмещение системы охлаждения рабочих валков с каждым валком для нанесения твердой брикетированной

смазки позволяет упростить конструк- .тивное вьшолнение прокатной клети за счет устранения трубных разводок

на станине и отсутствия форсунок системы охлаждения, Выполнение поршней из брикетов твердой смазки, располагаемых во внутренней полости магазинов с зазором для прохождения

охлаждающей жидк ости к рабочим валкам, также позволяет упростить кон-, струкцию за счет устранения поршня как детали магазина и использовать охлаждающую жидкость в качестве

энергоносителя для перемещения к одновременно охлаящения и прижатия брикета твердой смазки к поверхности рабочих валков,

ДЛЯ эффективного охлаждения поверхности рабочих валков в процессе горячей прокатки необходимо подавать определенное количество охлаждающей жидкости в единицу времени, расход которой определяется площадью поперечного сечения зазора внутренней полости, образованной внутренней поверхностью магазина и поверхностью брикета твердой смазки, которая, в свою очередь, при неизменном диаметре магазина, определяемом из максимальной ширины калибра рабочих валков, зависит от диаметра поперечного сечения брикета смазки, С учетом того, что площадь поперечного сечения брикета твердой смазки определяет и величину давления брикета на поверхность рабочих валков, от которого зависит количество наносимой смазки, необходимо предусмотреть определенное соотношение между суммарной площадью поперечного сечения зазора между внутренней поверхностью магазина и поверхностью брикета и площадью поперечного сечения брикета смазки, которое выбирается из следующей зависимости:

1

То

1

50

где S, - площадь поперечного се- чения зазора между внутренней поверхностью магазина и поверхностью брикета твердой смазки; S - площадь поперечного сечения брикета твердой смазки. Гидродинамические расчеты показы- вайт, что изменение соотношения площадей в меньшую сторону приводит к

5

сокращению количества охлаждающей жидкости и к ухудшению условий охлдения рабочих валков, а изменение соотношения в большую сторону от у указанного предела изменения приводит к снижению давления брикета : твердой Смазки на рабочие валки,чт с учетом заданных физико-химических свойств смазки приводит к уменьще- нию количества наносимой смазки за допустимый предел, определяемый из величины показателя шероховатости поверхности рабочих валков,

Кроме того, соединение полостей магазинов между собой общим трубопроводом позволяет обеспечить нанесение равномерного количества смазки на оба рабочих валка в случае изменения давления в системе охлаждающей жидкости вследствие синхронного изменения давления в полостях магазинов. Нанесение равномерного количества смазки и подача равномерного количества охлаждающей жидкости или синхронное изменение этих параметров в случае колебания давления охлаждающей жидкости обеспечивает симметрию условий деформации по высоте очага деформации, что, в свою очередь, обеспечивает отсутств нарушения геометрии в продольном направлении прокатываемых изделий.

Пример. Устройство опробовано в условиях прокатки бесшовных труб из стали марки 20, размером 140x8 мм в горячем состоянии, на чистовой группе калибровочного стана установки ТПА-140. В чистовую клеть прокатного стана с рабочими валка

ми, на которых был нарезан калибр с размером по ширине равным 140 мм быпи установлены магазины с внутренним диаметром (с учетом глубины впадин), равным 140 мм, и высотой выступов, равной 2 мм. В магазины были установлены брикеты твердой смазки, изготовленные из графитовы электродов путем их механической обработки резанием с диаметром поперечного сечения, равным 136 мм, что позволило создать зазор между внутренней поверхностью магазина и поверхностью брикета твердой смаки равным 2 мм, обеспечивая таким образом необходимое отношение суммарной площади поперечного сечения полости, образованной зазорами к площади поперечного сечения брикета, равное 1/6. Магазины закры0

571

6

вались крышками и прокатная клеть устанавливалась в чистовую группу калибровочного стана ТПА-140. После установки производилось подключение системы охлаждения жидкости и клеть была готова к работе.

В момент пуска калибровочного стана начали вращаться рабочие валки и включалась подача охлаждающей жидкости, в качестве которой использовалась техническая вода под давлением 2 атм. Охлаждающая жидкость обеспечивала необходимое усилие при- 5 жатия брикета твердой смазки и требуемый расход охлаждения рабочих валков. В процессе механического испарения брикета твердой смазки при вращении рабочих валков она попадала в очаг деформации в равном количестве на каждом рабочем валке всле,цст- вие одинакового давления в полости

0

магазинов, что способствовало сим0

5

5

0

метричному уменьшению касательных напряжений в прокатываемой трубе и отсутствию продольного изгиба ее при выходе из рабочих валков.

Для определения эффективности работы предлагаемой кoнcтpyкцшi клети прокатного стана в сравнению с прототипом в процессе прокатки труб в чистовой группе калибровочного стана фиксировали равномерность нанесения смазки на поверхность каждого рабочего валка, которую оцени5 вали по величине кривизны переднего конца прокатываемых труб. Кривизну замеряли по величине стрелы прогиба в миллиметрах на базе, равной 500 мм. Износостойкость рабочих валков определяли по количеству метров прокатанных труб с размером по наружному диаметру в поле допуска, определяемом ГОСТом.

Сравнительные данные по величине

кривизны переднего конца и количеству метров прокатанных труб приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что величина кривизны переднего конца

0 прокатанных .труб в клети прокатного стана предлагаемой конструкции составляет в среднем 0,5-1,О мм, а по прототипу 2-6 мм; количество метров прокатанных труб в поле допуска по наружному диаметру на одном комплекте рабочих валков в клети прокатного стана предлагаемой конструкции составляет 120 тыс. м, а по прототипу- 80 тыс. м.

Таким образом, предлагаемая конструкция клети прокатного стана позволяет упростить конструкцию прокатной клети;обеспечить равномерное нанесение смазки на каждый рабочий валок, вследствие чего уменьшить кривизну . переднего конца в среднем в 4-6 раз, увеличить износостойкость рабочих валков на 30-40%.

Формула изобре тения

Устройство для нанесения твердой брикетированной смазки, содержащее цилиндр с поршнем и брикетом тверПоказатели

Клеть прокатного стана с размером труб, мм

Предлагаемая

0x8 Пзбхб I 127x5

140x8

Величина стрелы.

прогиба передиего

конца прокатанных.

труб на базе

500 им (мм) 1,0-1,2 0,8-0,75 0,6-0,57 0,5-0,48 6,0-6,5 5,2-5,8 4,6-4,6 4,0-4, 5 Количество труб, прокатанных в.

, поле допуска,

тыс. и100 120 90 85 90 80 70 . 60

11

Фиг.1

Редактор А.Шандор

Фаг.2

Составитель В.Зисельман

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Макснмищинец

Заказ 4492/9

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям гфн РКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

дой смазки внутри, полость которого связана с системой подачи охладителя, отличающееся тем,

что, с целью упрощения конструкции путем совмещения в устройстве систем подачи смазки и охладителя, поршень цилиндра выполнен из твердой смазки, а внутренняя поверхность цшшндра снабжена выступами, образующими зазор между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра для подачи охладителя, при этом отношение площадей поперечного сечения поршня

к общей площади зазора соста ляет (10-50):1.

Известная

114x4

140x8 136x6 I 127x5

114x4

А-А

Подписное