Способ винтовой прокатки труб Советский патент 1993 года по МПК B21B19/02 B21B31/16 

ел

с

Использование: в трубопрокатном производстве при изготовлении бесшовных го- рячекатаных труб в станах винтовой прокатки. Сущность изобретения: в процессе деформации заготовки в калибре, образованном линейками и валками, контролируют взаимодействие валков и трубы со стороны входа и выхода. В случае превышения нагрузки на одном из валков, одновременно и в одном направлении перемещают валки на входной и выходной сторонах валков раздельно, независимо .друг от друга, стабилизируя очаг деформации по длине. 4 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении бесшовных горячекатаных труб в станах винтовой прокатки.

Известен способ винтовой прокатки труб, включающий деформацию заготовки в двух рабочих валках, развернутых на угол подачи и раскатки, при котором в качестве направляющего инструмента используются неподвижные линейки, обеспечивающие удержание прокатываемой заготовки в определенном положении относительно приводных валков.

Недостатком известного способа является то, что при отклонении оси прокатки заготовки от оси симметрии стана в результате неправильной установки линеек в очаге деформации или неравномерного их износа, наблюдается ухудшение геометрических размеров получаемых труб.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ винтовой прокатки труб, включающий деформацию заготовки в калибре, образованном двумя линейками и двумя валками, при котором в процессе прокатки контролируют взаимодействие валков и трубы и при превышении нагрузок на одном из них, перемещают валки в одном направлении до выравнивания нагрузок. Недостатком известного способа является то, что контроль нагрузок и перемещение валков осуществляется только параллельно оси симметрии стана. В реальных условиях винтовой прокатки труб часто происходит перекос линеек при неправильной настройке, кроме того, износ линеек происходит неравномерно не только одной относительной другой, но и по длине каждой линейки, при этом участки линеек, соответствующие входной стороне валков, изнашиваются отлично от участков соответствующих выходной стороне. Валки на входной и выходной стороне изнашиваются также каждый по разному. При этом

VI

оо vj

О

о

о

происходит отклонение оси прокатки не параллельно оси симметрии стана, а под некоторым углом, что не может быть компенсировано известным способом. Подобное (угловое) отклонение оси прокатки вызывает ухудшение качества труб, приводит к наведению эксцентриковой разно- стенности и снижает производительность стана за счет нестабильности процесса прокатки на входной стороне валков.

Целью изобретения является повышение производительности процесса и качества труб, в том числе геометрической точности за счет стабилизации процесса прокатки. Поставленная цель достигается тем, что в способе винтовой прокатки труб, включающем -деформацию заготовки в калибре, образованном линейками и валками, осуществляют в процессе деформации контроль взаимодействия валков и трубы и одновременное перемещение валков, в случае превышенных нагрузки на одном из них, в одном направлении до выравнивания нагрузок, в отличие от известного, контролируют и перемещают раздельно входную и выходную стороны валков независимо друг от друга, стабилизируя очаг деформации по длине.

.В отличие от известного способа винтовой прокатки по предлагаемому способу при превышении нагрузки в процессе деформации трубы на одном из валков перемещают раздельно входную и/или выходную стороны валков независимо друг от друга. Это обеспечивает равномерное напряженно-деформационное состояние по всей длине очага деформации, компенсирует неравномерный износ валков и линеек, способствует стабилизации скоростного режима при прокатке.

Тем самым повышается производительность процесса прокатки, улучшается качество труб, исключается возможность аварийных остановок оборудования.

На фиг. 1 показана схема прокатки трубы в рабочих валках стана винтовой прокатки при наличии отклонения оси симметрии стана от оси прокатки на входной стороне; на фиг. 2 показана схема прокатки при отклонении оси симметрии на выходной стороне; на фиг. 3 и 4 показана схема прокатки при отклонении оси симметрии от оси прокатки на входной и выходной стороне одновременно.

1 - прокатываемая заготовка, 2 и 3 - рабочие валки, 4 - ось симметрии стана, 5 - ось прокатки, 6 - оправка, справочный стержень условно не показан. Стрелками показано направление перемещения входной или выходной сторон рабочих валков.

Способ винтовой прокатки осуществляется следующим образом.

Заготовка 1 задается в рабочие валки 2 и 3, которые сообщают ей винтовое перемещение за счет наклона валков, образующих угол подачи к оси заготовки. При отклонении оси заготовки в сторону на входной стороне стана от оси симметрии стана (фиг. 1) нагрузка на валки во входной стороне ста0 нет неравномерной, левый валок подвергается большему давлению со стороны заготовки. Для устранения отклонения от оси симметрии входную сторону рабочих валков 2 и 3 перемещают в сторону (на схе5 ме указано стрелками) более нагруженного валка. При выравнивании величины нагрузки на входной стороне рабочих валков будет обеспечена симметричная схема прокатки на всей длине валков. Аналогичным обра0 зом осуществляют перемещение выходной стороны валков при их неоднородном на- гружении (фиг. 2). В случае неоднородной нагрузки валков на входной и выходной сторонах одновременно производят пере5 .мёщение входной и выходной сторон одновременно или в одну сторону (фиг. 4) или разные стороны (фиг. 3).

Одновременное перемещение входной и выходной сторон валков независимо одна

0 от другой позволяет сохранить постоянство геометрических размеров очага деформации при отклонении оси прокатки от оси симметрии стана. Это отклонение можно выявить замером давлений на шейках каж5 дого валка на входной и выходной сторонах. Стабилизация очага деформации позволит обеспечить повышение производительности процесса, обеспечив равномерную осевую скорость заготовки и повысить качество

0 труб, за счет снижения разностенности при выравнивании напряжений на входе и выходе валко в.

Пример. Процесс разкатки толстостенной заготовки в гильзу на косовалковом

5 стане - элонгаторе. При раскатке толстостенную заготовку диаметром 450 мм с толщиной стенки 105 мм задают с входной стороны в валки стана и осуществляют деформацию на стационарной короткой вра0 щающейся оправке до получения на выходной стороне стана гильзы диаметром 360 мм со стенкой 70 мм.

В процессе прокатки контролировали давление на нажимных винтах каждого вал5 ка на входной и выходной стороне. На фиг. 5 приведены осциллограммы изменения давлений на нажимные винты: линия 1 соответствует нагрузке на шейку входной сто- роны левого валка (фиг. 1), линия 2 соответствует нагрузке на шейку левого валка с выходной стороны, линия 3 соответствует нагрузке на шейку правого валка с выходной стороны, а линия 4 соответствует нагрузке правого валка с входной стороны. Как видно из графиков нагрузок, давление на входной стороне правого валка на 50- 70 т.е. превышает давление на входной стороне левого валка. В то же время разность нагрузок на выходной стороне между левым и правым валком составляет 23- 25 т.е. При прокатке с такими неравномер- ными нагрузками почти на каждой заготовке наблюдалось проскальзывание металла относительно валка, на входной стороне, что существенно снижает произво- дительность процесса прокатки, поперечная разностенность прокатываемой гильзы составляла 30%.

В процессе прокатки осуществляли одновременное смещение входной и выход- ной сторон по схеме приведенной на фиг. 3, только в обратном направлении. Входная сторона валков была перемещена в сторону наибольшей нагрузки, вправо, на 14 мм, а выходная сторона влево на 6 мм, без изме- нения расстояния между валками. При этом

Ј

разность давлений на входной стороне снизилась до 5-10 т.е., на выходной стороне разность давлений после перемещения не фиксировалась. Смещение валков осуществлялось независимо на входной и выходной стороне.

При прокатке снизилось машинное время процесса на 10%, что даст прирост производительности стана не менее 2%, величина поперечной разностенности сократилась до 15-20%.

Формула изобретения Способ винтовой прокатки труб, включающий деформацию заготовки в калибре, образованном линейками и валками, контроль взаимодействия валков и трубы в процессе деформации, и при превышении нагрузки на одном из валков, одновременное перемещение их в одном направлении до выравнивания нагрузок, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности, перемещение валков осуществляют воздействием на их шейки со стороны входа и выхода трубы независимо друг от друга, стабилизируя очаг деформации по длине.

Фи А 1

Фс/г-З