SU43373A1 - Стан дл непрерывной прокатки груб на сердечнике - Google Patents

Description

Уже известные способы прокатки бесшовных труб обычно заключают в себе операции дл  высверливани  чушки с целью получени  трубной заготовки, т. е. цилиндрического прокатанного тела с продольной полостью. Эта заготовка длиннее и тоньше болванки, идущей из печи, и ее наружна  и внутренн   поверхности всегда оказываютс  неровными. При дальнейшей прокатке наружна  поверхность заготовки получаетс  гладкой, между тем, как внутренн   поверхность под действием неподвижного сердечника получаетс  с царапинами и даже подвергаетс  разрыву. Дл  устранени  этого недостатка заготовка подвергаетс  медленному продвижению по второму сердечнику в другом стане при быстром вращении около продольной оси, чем достигаетс  постепенное сглаживание всех неровностей внутри издели . Далее последнее направл ют на отделочный стан, откуда получаетс  труба желательной величины. Меньшие трубы могут быть подвергнуты дл  более тщательной обработки дополнительной прокатке.

Такие способы в виду необходимости переноса заготовки постепенно из стана в стан, медленного продвижени  трубы по второму стану, а также по другим причинам т :ебуют столько времени, что

(290)

неизбежно повторное нагревание полуфабриката .

В предлагаемом стане прокатка идет одним непрерывным процессом. Необходимость многих „ручьев прокатного стана, повторного прохода заготовки в обоих направлени х отпадает. Заготовка с сердечником внутри непрерывно идет по р ду пар валков. Последние вместе с сердечником утон ют стенки, причем, однако, как наружна , так и внутренн   поверхности остаютс  посто нно гладкими. Следовательно, избегаетс  вредное действие сердечника, вызываемое возвратно-поступательным движением заготовки, а также устран етс  необходимость последовательного переноса к разным прокатным станам. Врем  производства сокращаетс  и избегаетс  повторное нагревание полуфабриката Б специальных печах.

На чертежа фиг. 1 изображает в виде сверху р д прокатных наборов; фиг. 2 - 7-разрезы по соответствующим лини м на фиг. 1; фиг. 8-вид сверху и в разрезе предлагаемого прокатного стана.

В предлагаемом стане дл  непрерывной прокатки труб на сердечнике трубную заготовку /( вместе со вставленным в нее сердечником // направл ют по наборам валков (фиг. 1).

Ё этом р ду валков в.первой паре валки 12-72 расположены таким образом , что они вращаютс  в одной и той же вертикальной плоскости, между тем как валки 13-75 второй пары расположены посто нно в одной и той же горизонтальной плоскости, в которой они и вращаютс . Валки Н-14 вращаютс  в пло. скости, котора  находитс  под углом 45° к плоскости валков 12 или 75, а валки 75- 75 вращаютс  в плоскости, перпендикул рной к плоскости валков 14-14. Каждый из этих валков преимущественно находитс  на линии соприкосновени  по кожуху с соответствующим другим валком , а лини  соприкасани  всех пар валков приходитс  в плоскост х, имеющих общую срединную линию или ось. Эта ось  вл етс  серединой ручь  каждой пары валков. В каждом валке находитс  вырез 76, благодар  чему получаетс  проходное отверстие определенной формы.

Из фиг. 2, 3, 5 и б видно, что глубина каждого выреза 7бнесколько меньше ширины паза, а потому заготовка 10 при своем прохождении между валками каждой пары несколько сплющиваетс  и прижимаетс  к противоположным сторонам сердечника 77. Вследствие давлени  валков сердечник вдавливаетс  в стенку заготовки, так что толщина стенки уменьшаетс  на величину, ограничиваемую поверхностью соприкосновени  с сердечником . Из тех же фигур видно, что средн   часть близ основани  каждого выреза 76 идет по существу концентрично к поверхности сердечника 77. Эга концентрична  поверхность выреза 16 идгт по дуге с углом х (фиг. 2), каковой угол обычно несколько больше 45, а после этой ограниченной части дуги утоненна  стенка издели  получает по существу одинаковый размер.

Таким образом при прохождении заготовки 10 вместе с сердечником // ке«;лу вращающимис  в вертикальной плоскссги валками 72-72 первой пары она получает сплющивание и притом в направлении , перпендикул рном к сердечнику, благодар  чему уменьшаетс  толщина стенки. Когда затем заготовка и сердечник провод тс  между валками 13-13, вращающимис  в горизонтальной плоскости , TQ получаетс  сплющивание издели  по горизонтали в отношении сторон

сердечника; при этом получаетс  tOMHu так же уменьшение толщины стенки на противоположных боковых част х заготовки . В этой стадии производства однако еще остаютс  толстые места или ребра а.-а и Ь-Ъ между местами стенки, утоненными от уже произведенной обработки . Эти места, остающиес  наподобие ребер, удал ютс  таким образом, что заготовка вместе с сердечником пропускаетс  между парами валков 14-14 и 75-75, вращающимис  в наклонных плоскост х . При прохождении заготовки и сердечника между валками 14-14 получаетс  прижимание возвышенных мест а-а к сердечнику, вследствие чего они уменьшаютс . Аналогично провод тс  заготовка и сердечник между валками 75-75, в результате чего подобным же образом снижаютс  выпуклые места b-b, В виду того, что согласно сказанному обработка приводит к снижению или утонению размеров стенки по всей поверхности на одну и ту же величину и так как прот женность по дуге дл  каждого места обработки превосходит 45°, то каждое предварительно обработанное место стенки заготовки переходит в непосредственно затем обрабатываемое место стенки и вс  толщина стенки издели  поэтому не только уменьшаетс , но и выравниваетс  к моменту, когда изделие оставл ет валки 75-75.

При выходе заготовки 10 из области действи  валков 72-72 ее сечение и периметр  вл ютс  симметричными поверхности ручь  валков 75 - 75. После прохождени  заготовки через валки 72-72 больша  ось ее приходитс  премущественно в горизонтальной плоскости, а следовательно в плоскости вращени  валков 75-75. Когда заготовка оставл ет валки 13-75, то ее сечение и периметр не симметричны по отношению к наклонно идущему ручью валков 14-14. Дл  того, чтобы не получилось сужени  при переходе заготовки непосредственно с валков 75-75 к валкам 14-14, принимаетс  мера, благодар  которой заготовка испытывает изменение формы таким образом, что ее сечение или периметр становитс  симметричным с ручьем валков 14-14 еще до того; как она поступает в эти валки. Можно было бы такое изменение сечени  и окружности

заготовки получить разнообразными приемами , например, при помощи дав щих или раст гивающих пунсонов. Предпочитаетс  однако между валками /5-75 и 14-14 применить комплект валков, вли ющий на форму заготовки. Дл  этой цели примен ютс  изображенные на фиг. 1 и 4 валки 77-77. Оси этих валков неподвижны, в виду чего плоскость кращени  валков совпадает с плоскостью, вотора  слегка наклонна только по отношению к горизонтальной плоскости. Калибры валков 77-77 не  вл ютс  симметричными , а как изображено, в месте 18-18 сделаны таким образом, что они своим взаимодействием мен ют периметр издели  до известной степени путем сжимани  в направлении окружности, и больша  ось сечени , сто ща  после прохождени  через валки 75-75 вертикально, теперь переходит в наклонную плоскость в соответствии с наклонно идущей плоскостью вращени  валков 14-14. Валки 75-75 снова вращаютс  в плоскости, перпендикул рной к плоскости вращени  валков 14-14, и следовательно, когда заготовка оставл ет валки 14-14, то ее сечение, в виду обработки этими валками, снова симметрично к валкам 75 - 75, вследствие чего она может непосредственно войти в эти валки.

После того, как заготовка и сердечник прошли через валки 75-75, они пропускаютс  через валки 19 - 19, придающие заготовке выправленную круглую форму и вместе с тем освобождающие полностью изделие от сердечника. Изображенные на фиг. 1 и 7 валки 19 вращаютс  Б плоскости, перпендикул рной к плоскости вращени  валков 75-75, т. е. в той же плоскости, как и валки 14-14. Эти валки 19-19 имеют полукруглый вырез 20, благодар  чему заготовка при проходе через валки получаетс  круглой- Заготовка после оставлени  валков 75-75 имеет изображенную на фиг. 6 сравнительно плоскую форму поперечного сечени . Проход издели  через валки 7Р мен ет сечение на круглое и тем освобождает его от сердечника.

Таким образом, при единственном проходе через р д валков трубна  заготовка становитс  трубою в точности желательной величины с заданной толщиной стенки. Эта труба получаетс  совершенно гладкой на наружной поверхности и также внутри, причем выглаживание внутренней поверхности объ сн етс  действием сердечника. Пон тно, можно достигнуть еще большего уменьшени  толщины стенок путем повторени  того же приема. Можно установить в том же р ду новые наборы валков. При каждой дальнейшей обработке уменьшаетс  рассто ние между наружной поверхностью соответствующего сердечника и поверхностью вырезов валков с целью уменьшени  толщины стенок.

Прокатный стан может, например, состо ть из трех комплектов по шесть прокатных пар валков. Каждый комплект соответствует р ду валков по фиг. 1, а потому на основании вышесказанного следует присчитать дл  достижени  круглой формы готовой трубы еще три набора валков, следовательно всего двадцать одну пару валков. Пространство между сердечником и наружной поверхностью валков в различных комплектах по шести пар валков постепенно уменьшаетс , а в св зи с этим увеличиваетс  поверхность, так как только в результате этого достигаетс  уменьшение толщины стенок. Валки в каждом комплекте идут так, что перва  пара находитс  под углом в 22,5° к вертикали, валки второго пор дка того же комплекта идут перпендикул рно к плоскости первой пары валков, валки четвертого пор дка составл ют угол в 45° по отношению к первым валкам, а валки п того пор дна перпендикул рны к четвертым.

При прохождении заготовки и сердечника через различные валки материал заготовки, в виду изменени  толщины стенки, испытывает перемещение, вследствие чего длина всего издели  увеличиваетс . Дл  облегчени  этого раст жени  валки 75-75, 14-14, 75-75 вра-, щаютс  с возрастающей скоростью.

В виду того, что толщина стенок трубы,, после оставлени  набора валков 15-75 зависит от рассто ни  основани  выреза 16 от соответствующей поверхности, сердечника, то эту толщину стенок можно,, мен ть в практически возможных преде-, лах путем выбора сердечников соответ-, ствующего диаметра. При переходе одной, толщины стенок к другой мен етс  такщ. скорость различных валков дл  получу-.,

ни  соответствующего раст жени  заготовки .

В предлагаемом стане (фиг. 8) на фундаментной плите 27 наход тс  две стойки 22 и 23, причем стойка 22-близ переднего кра , а стойка 23-близ заднего кра . При помощи ребер 2/ на фундаментной плите 2/ и соответствующих выемок в стойках 22, 23 можно достигнуть точной установки этих частей друг относительно друга. Передн   стойка 22 несет вертикальные валки /2-72 и горизонтальные валки 75-75, между тем, как стойка 25 поддерживает дальше наклонно идущие валки J4-J4 и 75-75. Стойка 22 имеет горизонтальную поверхность 24 с направл ющим фланцем 25, а также вертикальную боковую поверхность 26, переход щую в плечо 27. Обе поверхности 24 и 26 имеют одинаковую ширину и идут от передней части до задней части отливки. Аналогично задн   стойка 25 имеет поверхности 28 и 29, идущие под углом кажда  в 45° к горизонтали и притом перпендикул рно друг к другу. Обе эти поверхности 28 и 29 переход т в соответствующие плечи 30 и 57.

Валки , вращающиес  в вертикальной плоскости, поддерживаютс  соответствующими подшипниками 52, устроенными с установкой в вертикальной стойке 55. Эта стойка находитс  на кронштейне 34, идущем наклонно вверх от стойки 22. Кронштейн имеет плиту 55, которой он соприкасаетс  с обработанной поверхностью 26 стойки, а также с плечом 27 этой поверхности. Подшипники 52 закрепл ютс  после установки гайками 56, идущими, с одной стороны, на подшипники, а с другой стороны, на шпиндели 57, причем последние могут быть одновременно поворачиваемы от привода 38 или от маховичка 39. Поворачиванием этого маховичка, следовательно , оба валка одновременно при двигаютс  друг к другу или раздвигаютс  без того, чтобы срединна  лини  ручь  между обоими валками получила смещение . Оба валка 12-72 получают свой при вод От вала 40 через шпиндели 41 и через привод, заключенный в корпусе 42. ПосКёДйий имеет плиту 42, приход щуюс  нйтто&ерхности 24 стойки и примыкающую к направл ющему плечу 25 стойки 22.

Горизонтальные валки 75-75 наход тс  в раме 43 Эта рама в точности соответствует стойке 55, но направлена горизонтально. Рама 43 поддерживаетс  кронштейном 44, который устроен наподобие кронштейна 34, В то врем , как последний укреплен на боковой поверхности 26 стойки, кронштейн на поверхности 24 стойки ставитс  позади корпуса 42 дл  передачи. Валки 75-75 устанавливаютс  аналогично валкам 72-72 от маховичка 45 и привода 46, а движение они получают от вала 47 при помощи сходных шпинделей 48. Передача находитс  в корпусе 49, укрепленном на боковой поверхности 26 стойки позади кронштейна 34.

Идущие наклонно валки J4-J4 опираютс  точно так же на стойку, имеющую приспособление 50 дл  закреплени . Это удерживающее приспособление закреплено на наклонной поверхности 28 другой стойки 25. Валки 75-75, поставленные наклонно в другом направлении , точно так же сид т на сходной раме, невидимой на чертеже и установленной на наклонной поверхности 29 стойки 25 позади удерживающего приспособлени  50. Валки 75-75 получают свое движение от вала 57 посредством шпиндельной пары 52 и передачи в корпусе 55, наход щемс  на наклонной поверхности 28 стойки 25 позади удерживающего приспособлени  50. Валки J4-J4 получают движение от вала 54 точно так же при помощи шпинделей со включением передачи в корпус, установленный на наклонной поверхности 29 стойки 25. Хот  различные пары валков могут быть приведены в действие независимо друг от друга, например, от моторов с различной скоростью, делаетс  устройство , чтобы различные валы 40,47,57 и 54 могли быть приведены в действие от одного главного вала 55. В этом случае последний имеет шестерню 56, сцепл ющуюс  с зубчатками 57 и 55 вала 54 или 45. Лобовое колесо 57 движет колесо 59 на валу 40, а зубчатка 55 зацепл ет за зубчатку 60 на валу 57. При помощи такой передачи, следовательно, различные наборы валков работают одновременно с вполне определенными скорост ми, а именно эти скорости завис т от передаточных чисел механизмов, и эти переда

точные числа могут быть выбраны дл  разных частей передачи в соответствии с желательной скоростью вращени  наборов валков.

Фиг. 8 изображает только валки 72-12 до 15-15, их расположение и привод. Нужно прин ть во внимание, что стойки 22 и 23 имеют в продольном направлении всего прокатного стана достаточно большое рассто ние друг от друга, так что можно и валки 17-/7 или иные какие-нибудь приспособлени  дл  изменени  формы издели  установить в прокатном стане. Точно так же стан может иметь пару или несколько валков 19-19, посредством которых после прохождени  заготовкой последних рабочих валков 15-15 поперечное сечение трубы может быть доведено в точности до нужного размера и до надлежащей формы. Эти отделочные валки и измен ющие форму валки прикрыты (фиг. 8) другими част ми машины. Привод этих валков 77-77 и 19-19 может быть осуществлен при помощи подход щих передач, причем така  передача находитс  в св зи с главным валом 55 или работа валков 77-77 и 7Р-J9 может итти от особых моторов с измен емой скоростью.

Оба набора рабочих валков J4-74 и 75-75 наход тс  под углом в 45° к первым двум наборам рабочих валков 12-72 и 73-13, однако расположение валков в стане не ограничиваетс  таким угловым расположением. Внутри издели  и в стенке его получаютс  впадины от того, что оно прижимаетс  к сердечнику, причем одновременно части заготовки, наход щиес  по периметру на определенном рассто нии, получают уменьшение толщины. Точно так же места, приход щиес  при этом между уже обработанными местами и равным образом отсто щие по периметру на определенном рассто нии друг от друга, подвергаютс  утонению благодар  прижиманию заготовки к сердечнику, а между обработанными местами издели  оставленные толстые места прижимаютс  к сердечнику дл  того, чтобы получилс  переход к тем местам, которые уже испытали предварительно уменьшение толщины стенок, вследствие чего получаетс  стенка по существу одинаковой толщины по всей окружности и по всей длине издели .

Подобного, рода обработка может быть предприн та прокатным станом, угловое расположение валков которого значительно отклон етс  от вышеописанного углового расположени . Така  обработка может быть также произведена в станах, где отдельные комплекты имеют более двух валков. Наконец, на предлагаемом стане прокатка не ограничена лишь изготовлением труб круглого сечени . Заготовки с многогранным сечением могут быть при соответствующем выборе валков и сердечников точно так же доведены до трубчатой формы.

Предмет патента.

Стан дл  непрерывной прокатки труб на сердечнике с р дом установленных друг за другом и смещенных на определенный угол парами валков, отличающийс  тем, что известные уже эллиптические калибры валков снабжены круговыми вырезами с длиной дуги не менее 45° в цел х придани  трубной заготовке круглой формы при прохождении через р д подобных калибров. к патенту ин-ной фирмы Компани  стальных труб Л1 43373

сриг-.З ,:. сриг.В