Стан для производства электросварных труб Советский патент 1991 года по МПК B21C37/08 

Фиг.1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

Целью изобретения является повышение производительности стана, повышение качества изготовляемых труб, а также снижение расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана.

На фиг. 1 изображена схема стана для производства электросварных труб, рабочее положение; на фиг. 2 - схема заправки полосы в гибочно-натяжное устройство (ГНУ).

10

а - угол охвата натяжного валка полосой;

а - коэффициент трения полосы о валок.

Кроме того, тянущая способность стана увеличивается за счет сил трения, действующих в месте контакта прижимной валок-полоса-натяжной валок на величину, определяемую по формуле ДГ„ ,

где N - усилие прижатия натяжного и прижимного валков.

При задаче в линию стана непрерывной полосы к ней таким образом подводится дополнительное тянущее усилие, которое наряду с тянущим усилием формуюТрубоэлектросварочный стан содержит15 Щих и калибрующих клетей расходуется на

гибочно-натяжное устройство 1, состоящее изпротягивание полосы-заготовки через непристационарных гибочных роликов 2, подвиж-водные гибочные ролики. Полоса подвергает ных гибочных роликов 3, тянущих клетейся знакопеременному изгибу с натяжением,

4, каждая из которых снабжена привод-приводящему к ее удлинению (вытяжке),

ными цилиндрическими прижимным 5 и на-а следовательно, к исправлению ребро вой

тяжным 6 валками, группу формующих кле-20

тей 7, сварочную клеть 8 и калибрующие клети 9. Предлагаемый стан содержит также тянущие клети, каждая из которых имеет приводные цилиндрические прижимной и

кривизны.

Для обеспечения угла охвата полосой натяжного валка тянущей клети расстояние между осями гибочных роликов, установленных по обе стороны прижимного

натяжной валки и два неприводные гибоч- -j,- валка, определяется по формуле

- i Ог тГ . it i Г С t

ные ролика, установленных по обе стороны прижимного валка. Оси гибочных роликов расположены в одной горизонтальной плоскости и для совместного перемещения с прижимным валком жестко связаны с его поH DH+d+2,2h. Коэффициент 2,2 при толщине полосы h выбран для обеспечения зазора между гибочными роликами и натяжным валком, в рабочем положении равного по 1,1 Л

душками. Расстояние между осями гибочных 30 с каждой стороны. Если величину зазора роликов Н составляет , ,2h, a между осями гибочных роликов и прижимного валка 5 выбирается в диапазоне

выбрать меньше 1,1/г, то между гибочными роликом и натяжным валком может произойти заклинивание полосы, так как поле допуска на толщину заготовки составляет ±10% от номинала. Увеличение зазора 35 ведет к отставанию полосы от натяжного валка. При этом уменьшаются угол охвата а и, следовательно, силы трения, тянущая способность стана падает.

Расстояние между осями гибочных ролиd - диаметр гибочных роликов; 4Q ков и прижимного валка выбирается в ди- h - толщина полосы.апазоне

В отличие от известного стана, в котором гибочные неприводные ролики расположены рядом один за другим, образуя ГНУ, а протягивание полосы осуществляет- При этом в зависимости от выбора 5 в сося за счет тянущего усилия формовочных 45 ответствии с типоразмером обрабатываемой

VfOi5ffl2+ 0.5(Qr-fl01i (0,5ЯГ+ ОДО, +0„ ),

где DH и Ц, -диаметры натяжного и прижимного валков соответствен но;

У(0.5/Л2+ 0.5(Р„ -d)12 (0,5Я),5(Ц, +Ц,;

и калибровочных клетей, в предлагаемом стане гибочные ролики расположены до, между и после тянущих клетей и предназначены не только для осуществления изгиба полосы-заготовки в вертикальной плоскости,

но и для создания угла охвата полосой 50 собность стана натяжного валка тянущей клети величиной до . Таким образом, на угле охвата полосой натяжного валка появляются силы трения, и тянущая способность каждой клети повышается на величину, определяемую по формуле Эйлера

ДГЭ Р(еац-1),

где Р - натяжение полосы в начальной точке контакта с натяжным валком;

полосы величина угла охвата натяжного валка полосой может принимать значения . При (0,5tf),5(A, -d)Y гибочные ролики выведены из работы, угол охвата и, следовательно, тянущая спо- минимальна. При S

55

У(0,5Я),5(Ц, +Д,)2 оси гибочных роликов оказываются ниже оси натяжного валка, угол а не превосходит своей максимальной величины 180°, а процесс заправки полосы существенно усложняется.

Стан работает следующим образом.

Рулоны штрипсов (исходная заготовка) разматываются в линии трубоэлектросвароч- ного агрегата и стыкуются в непрерывную

а - угол охвата натяжного валка полосой;

а - коэффициент трения полосы о валок.

Кроме того, тянущая способность стана увеличивается за счет сил трения, действующих в месте контакта прижимной валок-полоса-натяжной валок на величину, определяемую по формуле ДГ„ ,

где N - усилие прижатия натяжного и прижимного валков.

При задаче в линию стана непрерывной полосы к ней таким образом подводится дополнительное тянущее усилие, которое наряду с тянущим усилием формуюЩих и калибрующих клетей расходуется на

кривизны.

Для обеспечения угла охвата полосой натяжного валка тянущей клети расстояние между осями гибочных роликов, установленных по обе стороны прижимного

валка, определяется по формуле

валка, определяется по формуле

г тГ . it i Г С t

H DH+d+2,2h. Коэффициент 2,2 при толщине полосы h выбран для обеспечения зазора между гибочными роликами и натяжным валком, в рабочем положении равного по 1,1 Л

с каждой стороны. Если величину зазора

ом в зависимости от выбор твии с типоразмером обраба

У(0.5/Л2+ 0.5(Р„ -d)12 (0,5Я),5(Ц, +Ц,;

0 собность стана

полосы величина угла охвата натяжного валка полосой может принимать значения . При (0,5tf),5(A, -d)Y гибочные ролики выведены из работы, угол охвата и, следовательно, тянущая спо- минимальна. При S

5

У(0,5Я),5(Ц, +Д,)2 оси гибочных роликов оказываются ниже оси натяжного валка, угол а не превосходит своей максимальной величины 180°, а процесс заправки полосы существенно усложняется.

Стан работает следующим образом.

Рулоны штрипсов (исходная заготовка) разматываются в линии трубоэлектросвароч- ного агрегата и стыкуются в непрерывную

полосу, которая задается в гибочно-натяж- лием формовочных и калибровочных клетей ное устройство. На гибочных роликах 2 расходуется на протягивание полосы через и 3 происходит знакопеременный изгиб по- неприводные гибочные ролики, лосы. Тянущее усилие, необходимое для про-Известный стан, обеспечивающий тянутягивания полосы через неприводные гибоч- g щее усилие до 0,2as-F, позволяет при пяти ные ролики, обеспечивается силами трения, гибочных роликах достигнуть деформации возникающими в месте контакта прижимного 5 и натяжного 6 валков с полосой и на дуге охвата натяжного валка. В ГНУ происходит удлинение (вытяжка) полосы, устранение ее серповидности. После вы- 10 хода из ГНУ полоса поступает в группу формующих клетей 7. Здесь происходит формовка полосы в трубную заготовку. Затем в сварочной клети 8 кромки трубной заготовки обжимаются и свариваются. В клетях 15 метрах производства готовых труб из той 9 происходит калибровка трубы.же массы исходной заготовки. Это позволяет снизить расход металла на 20-30 кг/т. Вытяжка полосы с деформацией 4-5% устраняет ребровую кривизну и коробова- тость исходной заготовки, а это способдо 2%. Приложение к полосе дополнительного тянущего усилия при использовании предлагаемого стана, равного 0,.F, позволяет увеличить деформацию растяжения до 4-5%.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый стан позволяет увеличить вытяжку полосы на 2-3% и тем самым на эту величину увеличить объем в

Заправка полосы в ГНУ происходит следующим образом (фиг. 2). Прижимные валки 5 тянущих клетей 4 совместно с подвижными гибочными роликами 3, жестко связанными с их подушками, поднимают, обес- 20 ствует повышению качества изготовляемых печивая зазор на толщину полосы между труб. Производительность стана повышается подвижными гибочными роликами 3 сверху за счет уменьшения простоев стана, вызываемых наличием дефектов в исходной заготовке полосы.

и стационарными гибочными роликами 2 и натяжными валками 6 снизу. После этого полосу подают через ГНУ «на проход. За- 25 тем производят опускание валков 5 совместно с роликами 3 до рабочего положения. Пример. Изготавливают трубы 102Х Х4,0 мм из полосы шириной 317 мм. Непрерывную полосу подают в ГНУ (фиг. 2),

Формула изобретения

Стан для производства электросварных труб, включающий гибочно-натяжное устрой- ство с неприводными гибочными роликами,

прижимные валки 5 которого- совместно с 30 формовочные, сварочную и калибровочные

подвижными гибочными роликами 3 подняты на величину, обеспечивающую свободный проход полосы. После настройки процессов формовки, сварки и калибровки прижимной валок и гибочные ролики опускают, осуществляя технологический процесс.

При диаметре гибочных роликов 120 мм, а тянущих цилиндрических 400 мм деформация наружных слоев полосы составляет соответственно 3,3 и 1%. Диаметр прижимного валка устанавливают равным диаметру натяжного. Если усилие сжатия между прижимным и натяжным валками обеспечит напряжение сжатия в полосе величиной 0,3 предела текучести (0,3as), что прирост тянущей силы за счет сил трения в контакклети, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности и качества изготовляемых труб, а также снижения расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана, 35 он снабжен тянущими клетями, каждая из которых содержит один приводной цилиндрический прижимной валок, смонтированный в клети на подушках с возможностью перемещения, один приводной цилиндрический натяжной валок и два неприводных гибочных ролика,смонтированных по обе стороны прижимного валка с возможностью охвата натяжного валка, причем оси гибочных роликов расположены в одной горизонтальной плоскости и для совместного

щее усилие до 0,2as-F, позволяет при пяти гибочных роликах достигнуть деформации метрах производства готовых труб из той же массы исходной заготовки. Это позволядо 2%. Приложение к полосе дополнительного тянущего усилия при использовании предлагаемого стана, равного 0,.F, позволяет увеличить деформацию растяжения до 4-5%.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый стан позволяет увеличить вытяжку полосы на 2-3% и тем самым на эту величину увеличить объем в

Формула изобретения

Стан для производства электросварных труб, включающий гибочно-натяжное устрой- ство с неприводными гибочными роликами,

формовочные, сварочную и калибровочные

клети, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности и качества изготовляемых труб, а также снижения расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана, он снабжен тянущими клетями, каждая из которых содержит один приводной цилиндрический прижимной валок, смонтированный в клети на подушках с возможностью перемещения, один приводной цилиндрический натяжной валок и два неприводных гибочных ролика,смонтированных по обе стороны прижимного валка с возможностью охвата натяжного валка, причем оси гибочных роликов расположены в одной горизонтальной плоскости и для совместного

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение производительности стана, повышение качества изготовляемых труб, а также снижение расхода металла на их производство путем увеличения вытяжной способности стана. Стан для производства электросварных труб включает гибочно-натяжное устройство 1 с неприводными гибочными роликами 2, формовочные 7, сварочную 8 и калибровочные 9 клети. Гибочно-натяжное устройство 1 вклю1 чает также тянущие клети 4, каждая из которых содержит по одному приводному цилиндрическому прижимному 5 и натяжному 6 валку. Прижимной валок 5 в своей клети 4 смонтирован на подушках с возможностью перемещения. По обеим сторонам прижимного валка 5 на подушках жестко закреплены два неприводных гибочных ролика 3, причем оси этих роликов расположены в одной горизонтальной плоскости. Эти ролики могут перемещаться совместно с прижимным валком. Расстояние Н между осями этих роликов составляет +2.2Л, а между осями этих гибочных роликов и осью прижимного валка 5 выби- рают из неравенства V(0,5//),5(Pn -d).

те прижимной валок-полоса-натяжной ва- 45 перемещения с прижимным валком жестко

лок составит O.lov/7, где F - площадь поперечного сечения полосы. Кроме того, силы трения при угле охвата полосой натяжного валка обеспечивают прирост тянущего усилия еще на 35% (при коэффициенте ,1). При установке в линию стана двух тянущих клетей с гибочными роликами прирост тянущего усилия составит 0,25as-F. Это тянущее усилие развивается в тянущих клетях с цилиндрическими валками и совместно с тянущим усисвязаны с его подушками, при этом расстояние S между осями гибочных роликов и прижимного валка составляет величину, определяемую неравенством

У(0,5Я).5(Ря -uf)| (0,5//),5(A1 +Dn),

где Н - расстояние между осями гибочных

роликов;

DH и Dn - диаметры натяжного и прижимного валков соответственно; d - диаметр гибочного ролика.

связаны с его подушками, при этом расстояние S между осями гибочных роликов и прижимного валка составляет величину, определяемую неравенством

У(0,5Я).5(Ря -uf)| (0,5//),5(A1 +Dn),

где Н - расстояние между осями гибочных

роликов;

DH и Dn - диаметры натяжного и прижимного валков соответственно; d - диаметр гибочного ролика.