Рабочая клеть трубоформовочного стана Советский патент 1992 года по МПК B21C37/08 B21C37/06 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

Целью изобретения является повышение качества труб, уменьшение расхода металла на их изготовление и повышение производительности стана путем сокращения простоев на его настройку.

На чертеже представлена рабочая клеть трубоформовочного стана.

Клеть состоит из станины 1, верхнего валка 2, нижнего валка 3, подушек 4, в которых расположены эксцентриковые втулки 5. В эксцентриковых втулках находятся подшипниковые узлы 6, на которые опираются валы валков 7.

Сущность изобретения состоит в том, что для повышения качества формовки путем уменьшения продольных деформаций кромок во внеконтактной зоне и их сжатия в зоне контакта к формуемому профилю валками необходимо прикладывать дополнительный изгибающий момент, изгибающий профиль перед клетью - выпуклостью вниз, а за клетью - выпуклостью вверх. Этот изгибающий момент может быть приложен к формуемому профилю путем смещения валков относительно друг друга в горизонтальной плоскости. Но так как каждый стан изготовляет гамму различных типоразмеров труб, то протяженность кон такта формуемого профиля с нижним валком будет различной в зависимости от размеров формуемого профиля и размеров формующего инструмента, Для достижения наибольшего эффекта от приложения изгибающего момента ось верхнего валка должна находиться как можно ближе к вертикальной плоскости, проходящей через первые точки контакта профиля с правой и левой ребордами валка. В идеале эти плоскости должны совпадать.

Так как протяженность контактной зоны зависит от размеров формующего валка и формуемого профиля, то величина требуемого смещения валков и пределы его регулировки должны быть выбраны в зависимости от этих параметров. Диаметр валка по горловине зависит от размеров формуемой трубы и составляет около 2-2,5 максимальных диаметров трубы, изготовляемой на данном стане.

Требуемый диапазон величины смещения осей валков в горизонтальной плоскости определяется следующим образом. В клетях с закры1ыми калибрами в смещении валков в горизонтальной плоскости нет необходимости или это смещение мало (близко к нулю). Поэтому нижний предел диапазона величины смещения принят равным нулю. При смещении 1 0 валки соосны как и в обычной формовочной клети. Смещать

валки в противоположную сторону, чтобы Ј 0, нецелесообразно, так как такое смещение увеличит растяжение кромок перед клетью и их сжатие за клетью. Верхний предел диапазона смещения связан с длиной

контактной зоны профиля с валком.

Экспериментальные исследования, а также расчеты, выполненные для широкого диапазона типоразмеров труб на различных станах, показали, что максимальная величина протяженности контактной зоны не превышает 0,2 Д, где Д - диаметр нижнего валка по горловине (по дну калибра). Нецелесообразно, чтобы это смещение было и более 0,2 Д (2 0,2 Д), так как в этом случае

сжатие кромок перед клетью от продольного изгиба может значительно превысить их растяжение от поперечной подгибки, что приведет к продольному сжатию кромок и потере ими устойчивости. Поэтому и верхний предел диапазона смещения валков не

должен превышать 0,2 Д. Таким образом .0 t 0,2 Д.

Обоснование диапазона расстояния между осями верхнего и нижнего валков в

горизонтальной плоскости дано втаблице.

Рабочая клеть трубоформовочного стана работает следующим образом.

Для обеспечения требуемого смещения подшипниковые узлы 6 валков установлены

в эксцентриковые втулки 5, помещенные в подушки 4. В нужное положение в каждой клети втулки устанавливаются на стенде для подготовки оборудования к работе в линии стана. Требуемое положение установки определяется технологической инструкцией.

Для пояснения работы на чертеже введены метки А на эксцентриковых втулках 5 и В - на корпусах подушек 4. На стенде метки А эксцентриковых втулок верхнего

валка 2 устанавливаются против соответствующих меток В. Если заданное смещение достигается только поворотом втулок верхнего валка, то на этом регулировка заканчи- вается. Если же требуется большее

смещение, то поворотом эксцентриковых втулок 5 нижний валок 3 смещается от оси станины 1 в противоположную сторону до достижения требуемого расстояния между осями валков в горизонтальной плоскости.

После смещения валков производится окончательная настройка стана по обычной схеме.

Пример. Производство трубы размером 220x5,0 мм на трубоэлектросварочном

агрегате 73-219. Для примера возьмем вторую формовочную клеть. Труба диаметром 220 мм производится из полосы шириной 695 мм, диаметры нижних валков по дну калибра равны Д 440 мм, при подгибе кромок профиля во второй клети радиусом 110 мм на угол 60° высота профиля равна Нп 55 мм, расстояние по вертикали от первой точки контакта формуемого профиля с ребордами нижнего валка до нижней точки этого профиля Нп-1 46,2 мм, коэффици- ент, характеризующий пластичность металла штрипса, К 0,8, длина конактной зоны, определяемая по формуле

КУ(0,5Д+Нп)-(0,5Д + Нп-1)

равна Р 55 мм.

Если будет формоваться более пластичный материал, когда К 1, то Е 70 мм, что составляет 70 : 440 0,16 Д. Таким образом, в пределе эксцентриковые втулки обеспечат смещение валков 0,2 Д или 88 мм, т. е. в конструкцию заложен определенный резерв,

При установке в эксцентриковую втулку только подшипникового узла верхнего валка эксцентриситет этой втулки должен быть 88 мм.

Для установки максимального смещения верхнего валка эксцентриковая втулка устанавливается так, чтобы метка А находилась в горизонтальном положении и была расположена со стороны входа формуемого профиля в клеть.

. Если нужно установить меньшее сме- щение, например 44 мм, то эксцетриковые втулки поворачивают на 45°, в этом случае метка А разделит шкалу В на две равные части.

Для установки нулевого смещения, т. е для обеспечения совмещения осей верхнего и нижнего валков в одной вертикальной плоскости, метку А устанавливают в вертикальное положение.

При установке втулок на оба валка их эксцентриситет может быть уменьшен, так как для достижения максимального смещения они будут повернуты в противоположные стороны, при этом на верхнем валке метка А будет находиться в горизонтальном положении со стороны входа профиля в клеть, а на нижнем валке - в горизонтальном положении со стороны выхода профиля из клети.

В последующих клетях, по мере увеличения степени сформованности профиля, это смещение уменьшается поворотом втулок в соответствующее положение. В клетях с закрытыми калибрами поворотом втулок оси верхнего и нижнего валков устанавливают на одной вертикальной оси или дают очень небольшое смещение.

При изменении формуемой марки стали, например при формовке высокоуглеродистой или легированной стали, длина конактной зоны сократится. Следовательно, необходимо будет уменьшить и смещение валков поворотом эксцентричных втулок в соответствующее положение.

Изобретение позволяет повысит качество изготовляемых труб всего диапазона диаметров для конкретного трубного стана, уменьшить расход металла за счет сокращения брака и повысить производительность трубного стана за счет сокращения его простоев на настройку.

Формула изобретения

1.Рабочая клеть трубоформовочного стана, содержащая станину с направляющими, верхний и нижний горизонтальные валки, опорами осей которых являются блоки подшипников, смонтированные в подушках, размещенных / в направляющих станины, причем ось верхнего валка смеще на относительно осей подушек в горизонтальном направлении, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества труб, уменьшения расхода металла на их изготовление и повышения производительности стана путем сокращения простоев на его настройку, подушки верхнего валка снабжены эксцентричными втулками, блоки подшипников этого валка смонтированы в этих эксцентричных втулках, эксцентриситет которых обеспечивает изменение расстояния Емежду осями валков в горизонтальной плоскости в пределах до 0,2 Д, где Д - диаметр нижнего валка по горловине.

2.Рабочая клеть по п.1, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что подушки нижнего валка снабжены такими же, как и подушки верхнего валка, эксцентричными втулками, а блоки подшипников нижнего валка смонтированы в этих втулках.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение качества труб, уменьшение расхода металла на их изготовление и повышение производительности стана за счет сокращения простоев на его настройку. Рабочая клеть трубоформовоч- ного стана содержит станину 1 с направляющими, в которых смонтированы подушки 4. В подушках 4 размещены валы 7 верхнего 2 и нижнего 3 валков. В подушках4 верхнего валка 2 смонтированы эксцентричные втулки 5, в которых помещены подшипниковые узлы 6 вала 7 верхнего валка 2. Путем поворота эксцентричных втулок 5 верхнего валка 2 устанавливают необходимое расстояние t между осями валков 2 и 3 в горизонтальной плоскости, Клеть позволяет изменять это расстояние в пределах до 0,2 Д, где Д - диаметр нижнего валка по горловине. Таким же образом может быть установлен и нижний валок. 1 з. п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.