Способ кантовки трубы при продольной прокатке между проходами

 

Использование: при производстве бесшовных труб на станах продольной прокатки . Сущность изобретения: в способе кантовки трубы при продольной прокатке воздействуют на трубу фрикционными калиброванными приводными роликами посредством их сведения. Сведение роликов до контакта с трубой производят не менее двух раз, чередуя притормаживание и ускорение трубы в осевом направлении.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 В 17/02, 39/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4907473/27 (22) 04.02.91(46) 15.12.92. Бюл. N. 46 (71) Всесоюзный Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) А.B.4óåâ, B.È,Ãåòàëî, Ю,И.Ващенко, В.К.Кисиль, П.И,Кузюр, В.М.Медведев, М.Г;Браверман,. С,К.Манченко, С.И.Ивченков и В.Я.Кармазин (56) Патент Японии

N 51-43991, кл, В 21 В 17/02, /12С231.2/, 1976.

Шевакин Ю.Ф. и др, Производство труб, М.: Металлургия, 1968, с. 112-118.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве бесшовных труб на станах продольной прокатки, При продольной прокатке труб íà icoроткой оправке для обеспечения равномерной раскатки стенки по периметру трубы перед вторым и последующими проходами (прокатками) осуществляют поворот вокруг продольной оси на 90 (кантовку) трубы, имеющей после предыдущего прохода характерные для продольной прокатки в двухвалковом калибре диаметрально расположенные утолщения стенки.

Известен способ кантовки трубы при прокатке в автоматическом стане; включающий продольное перемещение трубы в полукруглом калибре, образованном задающими роликами; сообщение ей одновременно с поступательным вращательного движения за счет искажения симметричности указанного калибра задающих роликов.

Данный способ обеспечивает удовлетворительную кантовку труб только при стабильной ориентации их поперечного ЫÄÄ 1780888 Al

2 (54) СПОСОБ КАНТОВКИ ТРУБЫ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКЕ МЕЖДУ ПРОХОДАМИ (57) Использование: при производстве бесшовных труб на станах продольной прокатки. Сущность изобретения: в способе кантовки трубы при продольной прокатке воздействуют на трубу фрикционными калиброванными приводными роликами floсредством их сведения. Сведение роликов до контакта с трубой производят не менее двух раз, чередуя притормаживание и ускорение трубы в осевом направлении. сечения перед началом кантовки и одинаковой длине.

Колебание длины труб в партии и нестабильность ориентации их поперечного сечения перед началом кантовки являются причиной поворота труб вокруг продольной оси на различный по величинеугол, что ухудшает условия раскатки их стенки при последующих проходах и приводит к повышенной разностенности готовых труб.

Известен способ кантовки труб при продольной прокатке в автоматическом стане, включающий воздействие на трубу фрикционных калиброванных приводных роликов посредством их сведения, при котором трубе, ймеющей диаметрально расположенные утолщения стенки и овализированное поперечное сечение, одновременна с поступательным сообщается вращательное движение;

Поворот трубы в данном способе осуществляется за счет возникновения мОмент> вращения, прилагаемого к трубе со стороны фрикционных роликов при их сведении, Пад действием этого момента труба, имеющая

1780888

40 после продольной прокатки характерную овализированную форму поперечного сечения, в овальном калибре фрикционных роликов поворачивается иэ неустойчивого в устойчивое положение. Это обеспечивает фиксацию положения поперечного сечения трубы относительно прокатки валков при завершении кантовки, Поскольку величина момента вращения, сообщаемого трубе роликами, недостаточна для возбуждения скольжения поверхности трубы по поверхности роликов в тангенциальном направлении, необходимого для поворота трубы, то обязательным условием осуществления поворота трубы в калибре фрикционных роликов является различие скоростей взаимодействующих поверхностей трубы и фрикционных роликов.

Проскальзывание фрикционных роликов по трубе обеспечивает возможность поворота трубы под действием незначительного по величине момента вращения за счет отклонения направления скольжения поверхности трубы, по поверхности роликов. При этом сопротивление повороту трубы зависит от скорости скольжения роликов по ее поверхности. -Выравнивание скоростей поверхности роликов и трубы в процессе их взаимодействия приводит к прекращению как скольжения, так и вращения трубы, независимо от того успела она повернуться в заданное калибровкой роликов устойчивое положение или нет, Недостатком данного способа кантовки труб является повышенная поперечная разностенность прокатываемых труб из-за ненадежности выполнения операции кантовки труб по причине кратковременности проскальзывания поверхностей фрикционных роликов и трубы при их взаимодействии. Трубы, не успевшие до

4 за счет увеличения скорости вращения роликов малоэффективно, т.к, приводит к повышению скорости задачи трубы в стан и при этом сокращению длительности и, со5 ответственно, снижению точности выполнения кантовки, осуществляемой в период прохождения трубой расстояния от фрикционных роликов до прокатной клетки. Воэможности увеличения этого расстояния

10 ограничены конструктивными и технологическими параметрами. Увеличение длительности воздействия фрикционных роликов на трубу с проскальзыванием за счет снижения усилия их сведения также не дает

15 эффекта, поскольку это приводит к уменьшению момента, вращающего трубу.

Особенно сильно недостатки известного способа проявляются при его использовании на двухклетьевом стане продольной

20 прокатки, где из-эа перемещения трубы от первой клети ко второй, вследствие совпа- . дения направлений перемещения трубы и вращения фрикционных задающе-кантующих роликов, скорость и длительность

25 скольжения фрикционных роликов по трубе в десятки раз меньше, чем на автоматическом стане.

Целью изобретения является повышение точности готовых труб путем повыше30 ния надежности кантовки между проходами (прокатками) трубы, имеющей диаметрально расположенные утолщения стенки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем воздей35 ствие на принудительно перемещаемую трубу фрикционных калиброванных приводных роликов посредством их сведения, сведение роликов до контакта с трубой производят не менее двух раз, чередуя при-. тормаживание и ускорение трубы в осевом направлении.

Многократное (не менее двух раз) свепрекращения скольжения повернуться и за нять в калибре роликов заданное (устойчивое) положение, задаются в прокатные валки не полностью скантованными, С увеличением угла недокантовки (недоворота) труб снижается качество раскатки утолщейий стенки, полученных при-"предыдущем проходе. При больших углах недокантовки, превышающих 30 — 45О, происходит, так называемое, ".сваливание" — самопроизвольный поворот трубы в процессе прокатки вокруг продольной оси, при котором уменьшается угол кантовки до нуля, Что означает прокатку задней части трубы без кантовки и получение труб с недопустимой раэностенностью.

Увеличение скорости скольжения фрикционных роликов по трубе при их сведении дение фрикционных роликов с чередованием притормаживания.и ускорения трубы

45 позволяет за счет использования инерционности трубы существенно удлинить период эффективного воздействия фрикционных роликов на трубу(период их воздействия с проскальзыванием в продольном направле50 нии) и, благодаря этому, обеспечить надежную кантовку труб перед их задачей в валки йрокатного стана для повторного прохода.

Предлагаемый способ, как и известный, может быть реализован на двух типах ста55 нов; автоматическом и двухклетьевом (полунепрерывном). На этих станах операции кантовки предшествует деформация трубы на короткой оправке и продольное принудительное перемещение трубы от прокатной клети к фрикционным роликам.

1780888

На автоматическом стане трубу перемещают роликами обратной подачи с заднего стола автоматического стана на передний и останавливают во входном желобе в зоне действия задающе-кантующих фрикционных роликов, ограничивая ее перемещение упором. После паузы, необходимой для замены оправки и опускания верхнего валка автоматического стана, ролики сводят и, захватывая ими неподвижную трубу, задают ее в валки для повторного прохода, На двухклетьевом стане трубу перемещают от первой клети ко второй рольгангом.

При этом она проходит между сводимыми фрикционными роликами без остановки.

При реализации предлагаемого способа на автоматическом стане кантовку труб осуществляют одной парой фрикционных роликов, постоянно вращающихся в направлении прокатки. Первое сведение фрикционных приводных роликов осуществляют при перемещении трубы с заднего стола автоматического стана на передний.

При этом ролики, вращающиеся в направлении, противоположном направлению перемещения трубы, снижают скорость ее перемещения и одновременно с этим осуществляют ее кантовку.

Вследствие различных направления йеремещения трубы и вращения фрикционных роликов кантовка тубы высакоэффективно осуществима в течение всего периода притормаживания трубы, поскольку скорость сколь>кения роликов по трубе, даже в момент ее остановки роликами не снижается ниже линейной скорости точек поверхности вращающихся фрикционных роликов, После притормаживания трубы ролики разводятся и частично или полностью скантованная труба находится в приемном желобе переднего стола автоматического стана до получения команды о готовности клети к осуществлению повторного прохода. При этом могут применяться различные устройства для фиксирования положения трубы, но при правильной установке переднего стола по оси прокатки они не требуются, поскольку незначительный самопроизвольный поворот трубы в жело..бе, так же как и ее недокантовка при притормаживании, исправимы при повторном воздействии фрикционных роликов.

После приведения прокатной клети в готовность к осуществлению повторного прохода фрикционные ролики сводят повторно и они, ускоряя трубу в осевом на-правлении, задают ее в стан. При этом осуществляется доворот трубы в требуемое положение (докантовка). Если труба уже была полностью скантована ранее, момент, 10

20 как и на автоматическом стане успешному

25. выполнению операции кантовки при пер30

50

55 ное поддержание благоприятных условий

45 вращения не возникает и ее продольное перемещение при задаче в валки не сопровождается вращением. Предварительно выполненная при притормаживании кантовка трубы (даже не полная) позволяет более успешно, по сравнению с известным способом, выполнять функцию правильного . ориентирования трубы при ее ускорении во время задачи в валки.

При реализации предлагаемого способа на двухклетьевом стане продольной прокатки, вследствие совпадения направлений продольного перемещения трубы и вращения задающе-кантующих фрикционных роликов, притормаживание . трубы осуществляется дополнительной парой фрикционных роликов, вращающихся в направлении, противоположном направлению перемещения трубы. Эти ролики сводятся первыми. При осуществлении притормаживания трубы, перемещаемой рольгангом от первой клети ко второй, фрикционные ролики кантуют трубу. Так же, вом сведении роликов способствует высокая скорость скольжения роликов по трубе в течение всего периода притормаживания из-за противоположности направлений вращения роликов и продольного перемещения трубы, После притормаживания трубы осуществляют разведение роликов и повторное сведение роликов, но уже другой пары, вращающихся в направлении прокатки, Эти ролики, ускоряя трубу в осевом направлении, задают ее в стан. При этом осуществляется доворот трубы в требуемое положение (докантовка). Если труба уже была полностью скантована ранее, момент вращения не возникает и ее продольное перемещение п >и задаче в валки не сопровождается враще-: нием. Как и на автоматическом стане, предварительно выполненная при притормаживании кантовка трубы (даже не полная) позволяет более успешно по сравнению с известным способом выполнять функцию правильного ориентирования трубы при ее задаче (с ускорением) в валки.

Применение на двухклетьевых станах продольной прокатки двух пар фрикционных роликов противоположного направления вращения позволяет при необходимости обеспечить более длительдля осуществления кантовки за счет многократного сведения роликов и чередования при этом притормаживания и ускорения трубы в продольном направлении при малом ее продольном перемещении, При этом

1780888. трубе до ее встречи с валками многократно ст цечными параметрами и устанавливались сообщается вращающий момент, что обес- такйми, чтобы в момент прекращения этого печивает возможность качественного осу- воздействия скорость перемещения трубы в ществления кантовки даже при пониженной направлении прокатки снижалась до миниовальностипрофилятрубы,имеющейместо 5 мума и передний конец трубы находился в при прокатке толстостенных труб, а также зоне действия второй пары фрикционных при -применении "узких" калибров стана роликов. продольной прокатки, используемых для Вследствие высокой скорости скольжеповышения точности труб. ния роликов по поверхности трубы обеспеПредлагаемый способ кантовки трубы 10 чивалась высокая скорость вращения труб . осуществляется следующим образом. под действием возникающего при сведении

Испытания проведены в производст- роликов вращающего момента, Благодаря венных условиях на ТПА-140, имеющем две этому за период воздействия роликов при двухвалковые клети продольной прокатки, первом их сведении (0,7 — 0,9 с) большинство соединенные транспортным рольгангом и 15 труб успевало скантоваться полностью и запромежуточной наклонной решеткой. Пе- нять в калибре первой пары роликов требуред второй клетью продольной прокатки ус- емое положение., тановлены две.: .пары кантующих .. Через регулируемый промежуток врефрикционных роликов (на расстоянии 4 и 7 мени после начала сведения первой пары м QT клети соответственно). Прокатана пар- 20 роликов осуществлялось ее разведение . тия труб из стали 10 размером 127 х 9 мм по При этом сводилась вторая пара фрикционГОСТ 8732-78. Одновременно была прока- ных роликов, вращающихся в направлении; тана такая же партия труб с использованием совпадающем с первоначальным направлеизвестного способа кантовки. :,: нием перемещения трубы и направлением

Трубу, имеющую овальную форму попе- 25 прокатки. речного сечения, после прокатки в первой, При взаимодействии трубы со второй клети перемещали.по транспортному роль- парой фрикционных роликов ей за счет сил гангу ко второй клети со скоростью 2,5м/с. трения фрикционными роликами сообщаОриентация поггеречного сечения трубы от- лось ускорение в направлении прокатки. 3а носительно прокатных валков второй клети 30 период повторного воздействия роликов в была случайной. Когда передний конец тру- условиях изменения скорости их скольжебы проходил первую пару кантующих фрик- ния по трубе от 4,0 м/с до нуля осуществляцйонйых роликов, вращающихся в лась докантовка труб, если они не были направлейии, противоположном направле- полностью скантованы при первом сведению перемещения трубы, по команде фото- 35 нии (первой парой роликов). Если труба быдатчика осуществляли сведение этих ла полностью скантоаана во время ..роликов.,При взаимодействии роликов, с притормаживания при первом сведении ротрубой силы трения, действующие в направ- ликов, то при повторном сведении роликов лении, йротивойоложном направлению пе- (второй пары) она сразу занимала в калибре ремещения трубы, осуществляли снижение 40 второй пары фрикционных роликов требуескорости ее перемещения (притормажива- мое положение, поэтому вращающий моние). Вследствие встречного направления мент не возникал и труба получала вращения фрикционных роликов снижение: ускорение в продольном направлении без скорости перемещения трубы происходило вращения, При достижении трубой скорое условиях интенсивного проскальзывания 45 сти продольного перемещения, равной лиее поверхности по роликам(скорость сколь- нейной ° скорости точек рабочей жения составляла 7,05-4,55 м/c). Одновре- поверхности фрикционных роликов второй менноcпритормаживаниемфрикционными пары (4,0 м/c), с исчезновением проскальроликами трубе сообщался вращающий мо- эывания их поверхности по трубе в продольмент, возникающий вследствие сдавлива- 50 ном направлении вращение трубы ноя овализированной трубы в овальном прекращалось„даже если она не была полкалибре фрикционных роликов. Под дейст- ностью скантована, и труба задавалась в

: вием этого момента труба вращалась, стре- валки второй клети стана продольной промясь занять в овальном калибре устойчивое катки. положение и с замедлением перемещалась 55 Установлено. что в случае прокатки труб по инерции ко второй паре задающе-канту- размером 127 х 9 мм с использованием изющих роликов. вестного способа автоматической кантовки

Момент начала сведения и длитель- 217 труб были прокатаны с повышенной ностьвоздействияфрикционныхроликовна разностенностью из-за задачи во вторую трубу при Мх первом сведении явпялись на- клеть не полностью скантованных труб, 10

1780888

Составитель А.Чуев

Техред М.Моргентал

Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 4235 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование предлагаемого способа с двукратным сведением фрикционных роликов позволило снизить количество труб, задаваемых для прокатки во вторую клеть не полностью скантованными до 2-3%.. 5

Готовые трубы, прокатанные из не пол- ностью скантованных перед второй клетью стана продольной прокатки труб, имели поперечную раэностенность 17-20%, в то время как разностенность готовых труб, 10 прокатанных при удовлетворительной кантовке составляла 9-14%. Таким образом, предлагаемое решение обеспечивает снижение поперечной разностенности труб..

При оснащении второй пары фрикцион- 15 ных. роликов средствами контроля положения трубы (качества кантовки) в рамках предлагаемого способа возможно обеспечить гарантированную кантовку всех труб путем увеличения для не полностью скантованных труб количества сведений роликов и, соответственно, циклов притормаживания и ускорения, сопровождающихся поворотом трубы, Формула изобретения

Способ кантовки трубы при продольной прокатке между проходами, включающий сведение на трубу, прокатанную в одном калибре и имеющую диаметрально расположенные утолщения стенки, фрикционных калиброванных роликов, принудительно вращаемых по направлению перемещения трубы во второй калибр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности готовых труб, сведение роликов на трубу производят не менее двух раз, чередуя притормаживание и ускорение трубы.в осевом направлении.