Оправочный узел непрерывного трубопрокатного стана

Авторы патента:

Пышминцев Игорь Юрьевич (RU)

Струин Дмитрий Олегович (RU)

Поливец Алексей Викторович (RU)

Никитюк Александр Викторович (RU)

B21B25 - Оправки для металлических труб, изготовляемых на прокатных станах, например оправки такого типа, которые используются в способах, отнесенных к группе B21B 17/00; вспомогательные устройства для этого

Владельцы патента RU 2486976:

Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") (RU)

Изобретение предназначено для повышения эксплуатационного ресурса оправочного узла непрерывного трубопрокатного стана. Оправочный узел включает оправку, имеющую цилиндрическую и коническую части с выполненным на одном из торцев цилиндрической части глухим резьбовым отверстием для сочленения посредством ниппельного соединения цилиндрической части оправки с удлинителем. Повышение экономичности съема металла в процессе переточек инструмента при его рациональном использовании обеспечивается за счет того, что на другом торце цилиндрической части оправки выполнено соосное, идентичное первому, глухое резьбовое отверстие для сочленения посредством ниппельного соединения цилиндрической части оправки с ее конической частью, при этом оправочный узел выполнен с возможностью попеременного сочленения торцев цилиндрической части оправки с удлинителем и конической частью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к конструкциям внутреннего инструмента - оправкам непрерывного трубопрокатного стана.

Для осуществления прокатки труб на непрерывных станах используют плавающую или свободную оправку, которая вводится в раскатываемую толстостенную гильзу, перемещается совместно с трубой за пределы стана и извлекается из нее оправкоизвлекателем цепного типа. В этом случае оправка изготавливается монолитной, содержащей направляющий конус на переднем торце, цилиндрическую часть и хвостовую замковую часть в виде кольцевой проточки, за которую цепляется захват оправкоизвлекателя (Выдрин В.Н., Новиков А.Г. «Скорость и длина плавающей оправки при непрерывной прокатке труб». // Сборник «Производство сварных и бесшовных труб», Вып.III, М.: «Металлургия», 1965, - С.75, рис.2).

Использование плавающих монолитных оправок имеет несколько недостатков: ограничение прокатываемого сортамента (трубы диаметром более 152 мм с использованием таких оправок не производят) из-за увеличения их веса и возникновения неприемлемых динамических нагрузок на оборудование; необходимость размещения дополнительного оборудования в виде извлекателя; значительная температурная неравномерность раската по его длине, снижающая точность толщины стенки; пониженное качество внутренней поверхности труб.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является оправочный узел с управляемым перемещением в процессе прокатки, извлекаемый из трубы станом-извлекателем, расположенным на одной линии с непрерывным станом. оправочный узел состоит из трех частей: цилиндрической оправки с направляющим конусным участком на переднем торце, которая посредством ниппельного соединения задним торцом соединена с удлинителем, а последний таким же образом соединен с замковым хвостовиком с кольцевой проточкой для удержания оправочного узла в захвате во время прокатки (Чикалов С.Г., «Производство бесшовных труб из непрерывнолитой заготовки», Волгоград, Комитет по печати и информации, 1999, - С.269, рис.6.28).

Недостатком известной сборной конструкции является то, что в процессе прокатки износ оправки происходит на участке, прилегающем к переднему торцу, в то время как задняя часть оправки практически не изнашивается. Однако по достижению определенной толщины слоя поврежденности оправки она поступает на переточку со съемом металла по всей поверхности (помимо поврежденного переднего участка оправки перетачивается неизношенный и неповрежденный задний участок), что существенно снижает эксплуатационный ресурс оправки.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эксплуатационного ресурса за счет увеличения количества прокатанных труб на одной оправке до установленной нормы износа.

Поставленная задача решается за счет того, что в оправочном узле непрерывного трубопрокатного стана, включающем оправку, имеющую цилиндрическую и коническую части, с выполненным на торце цилиндрической части глухим резьбовым отверстием, и удлинитель, сочлененный с цилиндрической частью оправки при помощи ниппельного соединения, согласно изобретению, коническая часть оправки сочленена с цилиндрической частью идентичным соединением, для чего на торце цилиндрической части со стороны конической выполнено соосное глухое резьбовое отверстие, при этом оправка выполнена с возможностью попеременного сочленения торцев цилиндрической части с удлинителем и конической частью. Кроме того, коническая часть оправки сочленена с торцем цилиндрической части с зазором, а зазор между торцами цилиндрической и конической частей оправки заполнен жаростойким герметизирующим материалом.

Такое конструктивное выполнение оправочного узла позволяет существенно повысить эксплуатационный ресурс оправки за счет попеременного использования цилиндрической части оправки с обоих торцов и увеличения количества прокатанных труб на одной оправке.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый оправочный узел.

Оправочный узел содержит оправку, включающую цилиндрическую часть 1 и коническую часть 2, сочлененные между собой, удлинитель 3, при этом зазор α между торцами конической и цилиндрической частей оправки может быть заполнен жаростойким герметизирующим материалом 4. Оправочный узел сочленен с замковым хвостовиком 5 при помощи ниппельного соединения.

На обоих торцах цилиндрической части 1 оправки выполнены глухие резьбовые отверстия для ниппельного разборного соединения с конической частью 2 и удлинителем 3. Коническую часть 3 устанавливают на переднем торце оправочного узла. Резьбовые соединения всех элементов оправочного узла непрерывного трубопрокатного стана выполнены аналогичными соединению обсадных труб и имеют коническую трапецеидальную резьбу либо резьбу типа Батресс. Перед свинчиванием на резьбы наносят покрытие и, например, масляно-графитовую смазку.

Использование предлагаемого оправочного узла осуществляют следующим образом. В процессе прокатки оправочный узел вводят в гильзу, затем вместе с гильзой задают в стан. Деформация гильзы осуществляется только на участке цилиндрической части 1 оправки от места сочленения ее торца с конической частью 2. После достижения установленной нормы износа этого участка цилиндрической части оправки ее отсоединяют от удлинителя 3, выкручивают коническую часть 2, присоединяют цилиндрическую часть оправки к удлинителю другим торцем и сочленяют торец конической части с торцем цилиндрической части оправки, не подвергавшейся износу в первом цикле эксплуатации. Во втором цикле эксплуатации более интенсивно изнашивается другой участок оправки, который ранее был соединен с удлинителем.

По достижении установленной толщины слоя изношенности оправка поступает на переточку. При этом износ оправки происходит, практически, по всей поверхности цилиндрической части, поэтому необходимость съема неповрежденного металла отпадает.

Торцевой зазор α между цилиндрической частью 1 оправки и удлинителем 3 не попадает в зону деформации. Зазор между торцами цилиндрической 1 и конической 2 частей оправки может быть заполнен жаростойким герметизирующим материалом, например PENOSIL+1500°C Sealant (см. http://www.win-com.ru), эксплуатационная температура которого составляет не менее 1300°С. Заполнение торцевого зазора жаростойким герметизирующим материалом необходимо для предохранения резьбового соединения от попадания в него окалины и обеспечения надежного развинчивания после нескольких сотен циклов прокатки. Место соединения торцев конической 2 и цилиндрической 1 частей оправки не участвует в деформации, так как скорость перемещения оправки и режим раскатки гильзы рассчитывают таким образом, чтобы 200÷300 мм оправки с переднего торца выступали за осевую плоскость последней клети стана в момент начала прокатки в этой клети.

При прокатке труб с изношенной в первом цикле эксплуатации передней частью оправки и перемонтированной вышеуказанным образом следует уменьшить норму первоначально допускаемого износа. Но и в этом случае ресурс оправки за счет использования всей ее длины будет больше, чем у известного аналога.

Предлагаемый оправочный узел был опробован на стане ТПА 10³/₄'', работающем по технологии PQF. Интенсивный износ цилиндрической части оправки общей длиной 11500 мм был сосредоточен на участке 2200÷2700 мм, начало которого расположено на расстоянии 200÷300 мм от торца цилиндрической части оправки, сочлененного с конической частью. А участок длиной 3000÷4000 мм (в зависимости от прокатываемого сортамента труб) от торца цилиндрической части оправки, сочлененного с удлинителем, не участвовал в первом цикле эксплуатации и, как следствие, не изнашивался. Затем оправку присоединяли к удлинителю другим торцем цилиндрической части и сочленяли торец конической части с торцем цилиндрической части оправки, не подвергавшейся износу в первом цикле эксплуатации.

В предлагаемой конструкции оправочного узла износ происходит, в основном, равномерно по всей длине цилиндрической части оправки, поскольку участок от торца цилиндрической части оправки, сочлененного с удлинителем, также участвует в процессе прокатки во втором цикле эксплуатации.

Ресурс оправок при использовании оправочного узла предложенной конструкции, в виде количества прокатанных труб на одной оправке, увеличивается в два раза. Причем это повышение ресурса будет обеспечено как на новых, так и на переточенных оправках.

Использование предложенной конструкции оправочного узла значительно снизит затраты на инструмент за счет повышения срока эксплуатации оправок.

1. Оправочный узел непрерывного трубопрокатного стана, включающий оправку, имеющую цилиндрическую и коническую части с выполненным на одном из торцов цилиндрической части глухим резьбовым отверстием для сочленения посредством ниппельного соединения цилиндрической части оправки с удлинителем, отличающийся тем, что на другом торце цилиндрической части оправки выполнено соосное, идентичное первому глухое резьбовое отверстие для сочленения посредством ниппельного соединения цилиндрической части оправки с ее конической частью, при этом оправочный узел выполнен с возможностью попеременного сочленения торцов цилиндрической части оправки с удлинителем и конической частью.

2. Оправочный узел по п.1, отличающийся тем, что коническая часть оправки соединена с торцом цилиндрической части с зазором.

3. Оправочный узел по п.2, отличающийся тем, что зазор заполнен жаростойким герметизирующим материалом.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству, касается усовершенствования конструкции оправочного узла станов винтовой прокатки и может быть использовано на прошивных станах.

Оправка для холодной пилигримовой прокатки // 2463117

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, касается создания конструкции оправки со съемным наконечником для холодной пилигримовой прокатки и наиболее эффективно может быть использовано при получении труб большого диаметра.

Охлаждаемая оправка косовалкового стана и способ ее охлаждения // 2457052

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении полых изделий с применением охлаждаемой оправки на косовалковых станах трубопрокатных агрегатов.

Способ прокатки и прессования полых профилей и устройство для его осуществления // 2457051

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству полых профилей методом непрерывной прокатки и прессования, и может быть использовано при производстве труб из специальных сталей и сплавов.

Способ производства гильз // 2456102

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается производства бесшовных горячекатаных гильз в косовалковом стане с использованием охлаждаемой оправки.

Устройство для перемещения с регулируемой скоростью длинной оправки прокатного стана // 2450875

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и предназначено для перемещения длинной оправки в станах для производства труб, в которых необходимо введение оправки в гильзу с последующим ее перемещением в процессе прокатки и возвратом оправки в исходное положение для замены или введение оправки в очередную гильзу без замены.

Оправка стана продольной прокатки труб // 2449845

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении оправок станов продольной прокатки труб. .

Прошивная и прокатная оправка, способ восстановления этой прошивной и прокатной оправки и технологическая линия для восстановления этой прошивной и прокатной оправки // 2446024

Изобретение относится к области производства безшовных стальных труб, а именно к прошивной и прокатной оправке, предназначенной для повторного использования в прошивном прокатном стане, а также к способу и технологической линии для ее восстановления.

Водоохлаждаемая оправка и стержень прошивного стана // 2423194

Оправка для холодной прокатки труб // 2417849

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах. .

Оправочный узел стана винтовой прокатки // 2497613

Изобретение предназначено для увеличения стойкости оправок, применяемых при прошивке заготовок на станах винтовой прокатки с охлаждаемыми оправками. Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью. Исключение повреждения внутренней конструкции оправочного узла при смене оправки и повышение качества внутренней поверхности прокатываемых гильз обеспечивается за счет того, что оправка установлена на полом наконечнике, который зафиксирован на полом стержне, снабженном размещенной внутри него подводящей трубкой и свободно вставляемым в нее телескопическим патрубком. На торце подводящей трубки, обращенном к оправке, жестко закреплен фланец, а на концах телескопического патрубка жестко зафиксированы ограничивающие элементы, при этом ограничивающий элемент, зафиксированный на конце телескопического патрубка, обращенном к оправке, выполнен в виде стопорного кольца, а зафиксированный на другом конце патрубка - в виде упорной шайбы. В зазоре между подводящей трубкой и телескопическим патрубком размещена пружина сжатия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ прокатки и продольный многоклетьевой прокатный стан с удержанием оправки для непрерывной прокатки полых заготовок // 2500491

Изобретение относится к способам продольной прокатки полых заготовок с удержанием оправки в виде стержня на продольном многоклетьевом прокатном стане непрерывной прокатки. Многоклетьевой прокатный стан содержит основной прокатный стан (2) и оправкоизвлекательный прокатный стан (4), расположенный за основным прокатным станом, причем вышеупомянутый основной прокатный стан и вышеупомянутый оправкоизвлекательный прокатный стан выполнены с возможностью обрабатывать полую заготовку с по меньшей мере одной оправкой (5), а вышеупомянутый оправкоизвлекательный прокатный стан распложен на расстоянии от вышеупомянутого основного прокатного стана, большем, чем максимальная длина полой заготовки и оправки, средства для извлечения заготовки с оправкой на выходе из вышеупомянутого основного прокатного стана в промежутке между вышеупомянутым основным прокатным станом и вышеупомянутым оправкоизвлекательным станом, с ее выгрузкой в поперечном направлении. Технический результат заключается в повышении качества изготавливаемой заготовки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Дорн для выборочной электромеханической закалки цилиндрических отверстий деталей // 2501614

Изобретение относится к машиностроению, в частности к инструментальной оснастке для поверхностного упрочнения, и может быть использовано при упрочнении цилиндрических отверстий деталей. Дорн для выборочной электромеханической закалки цилиндрических отверстий деталей содержит упрочняющий зуб, оправку, токоизоляционную втулку, имеет направляющую, упрочняющий зуб выполнен фасонным с рабочими поверхностями, расположенными симметрично относительно друг друга, между рабочими поверхностями упрочняющего зуба выполнены прорези, образующие упругие сегменты, на концах оправки и направляющей выполнены вилки, соединенные с прямоугольной призмой, при этом вилка направляющей с прямоугольной призмой соединена неразъемно, а вилка оправки - разъемно, причем на оправке выполнена лыска, а на резьбовой части оправки установлена коническая гайка, что обеспечивает повышение качества обработки внутренней поверхности детали и срока службы дорна.

Способ изготовления инструмента для горячей деформации // 2508173

Изобретение предназначено для увеличения срока службы инструмента для горячей деформации, в частности дорна или оправки для изготовления бесшовных труб, или кузнечной оправки для горячей ковки трубчатых деталей из металла. Инструмент имеет основное тело (2) инструмента, по меньшей мере в одной рабочей зоне (3) снабженное покрытием (4). Улучшение соединения покрытия (4) с основным телом инструмента обеспечивается за счет того, что на основном теле (2) инструмента выполняют профилирование (5) поверхности (стадия а) способа) и на профилирование (5) поверхности наносят покрытие (4) (стадия b)). Профилирование (5) поверхности имеет множество возвышений (6) и углублений (7), создаваемых посредством механической обработки, в частности обточки. После стадии а) с помощью термохимического способа обработки из части материала основного тела (2) вдоль структурированной поверхности сначала создают первичный защитный слой из преобразованного материала (8) и на преобразованный таким образом первичный слой (8) материала наносят наружный защитный слой (4), заполняющий оставшиеся между возвышениями (6) выемки. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ смазки внутренней поверхности гильзы-трубы // 2509616

Изобретение предназначено для повышения качества внутренней поверхности трубы, увеличения стойкости оправок в трубопрокатном производстве и может быть использовано при продольной прокатке труб на оправке с технологическими смазками, нанесенными на внутреннюю поверхность трубы. Способ включает подачу смазочного материала в гильзу-трубу воздухом под давлением под углом к образующей гильзы-трубы. Повышение равномерности распределения смазочного материала по внутренней поверхности гильзы-трубы обеспечивается за счет того, что подачу смазочного материала осуществляют с помощью форсунки, установленной за пределами наружной поверхности гильзы-трубы на входной стороне стана в линии ее продольного перемещения по рольгангу, в горизонтальной плоскости, проходящей через ось гильзы-трубы, под отрицательным углом подачи 10-20° к ее образующей, воздухом с постоянным рабочим давлением 0,4-0,5 МПа в процессе продольного перемещения и поворачивания гильзы вокруг своей оси от момента подачи смазки до начала процесса прокатки. 1 пр.

Оправка или стержень оправки для изготовления труб // 2516018

Изобретение предназначено для улучшения качества труб за счет повышения стойкости оправок и стержней оправок для изготовления труб. По меньшей мере часть оправки или стержня оправки состоит из молибденового материала, содержание молибдена в котором составляет 75 мас.% или более. Повышение воспринимаемых оправкой или стержнем нагрузок без их деформации обеспечивается за счет того, что они содержит заменяемую деталь, имеющую форму гильзы и выполненную из молибденового материала или твердого материала, содержание молибдена в котором составляет 80 мас.%, предпочтительно 85 мас.% или более и наиболее предпочтительно 90 мас.% или более, а содержание титана может составлять 0,4 мас.% или более, циркония - 0,07 мас.% или более и углерода - от 0,005 до 0,05 мас.%. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Составной дорн для пилигримовой прокатки труб большого и среднего диаметров // 2527589

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами при производстве труб диаметром от 325 до 550 мм с разными толщинами стенок. Составной дорн содержит цилиндрические рабочую и направляющую части, сплошной сердечник, соединенный с замковой частью резьбовым соединением. Замковая часть выполнена из стали 25Х2М1Ф или из стали, стойкой к ударным воздействиям, а сердечник выполнен из углеродистых марок стали. Рабочая и направляющая части получены раскаткой гильз на пилигримовом стане из стали 25Х2М1Ф. Обеспечивается снижение продольной разностенности труб и удельного расхода теплостойкой стали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ изготовления оправок для трубопрокатного стана // 2531077

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении оправок для трубопрокатного стана. Вышедшие из строя оправки, выполненные из комплексно-легированных хромистых инструментальных сталей, собирают в пучок и подвергают электрошлаковой переплавке. Производят отжиг полученного слитка и ковку на радиально-ковочной машине. Затем последовательно осуществляют отжиг поковки, ее термообработку, лезвийную обработку, шлифование, хромирование и хонингование. Далее проводят испытания оправки на соответствие заданным для эксплуатации характеристикам методами неразрушающего контроля. В результате обеспечивается возможность повторного использования дорогостоящего материала для изготовления оправок. 1 пр.

Устройство для перемещения оправки в трубопрокатном стане // 2547050

Изобретение относится к области металлургии, в частности к трубопрокатному агрегату для прокатки труб на оправке. Трубопрокатный агрегат содержит многоклетьевой трубопрокатный стан с двумя или большим количеством валков в клетях и зацепляющие/отцепляющие механизмы. Один зацепляющий/отцепляющий механизм размещен во входной области трубопрокатного стана для взаимодействия с задним хвостовиком оправки, второй зацепляющий/отцепляющий механизм размещен в выходной области трубопрокатного стана для взаимодействия с передним хвостовиком оправки. Агрегат содержит средства регулирования, обеспечивающие согласованность действий указанных механизмов. Использование изобретения обеспечивает возможность производства тонкостенных труб разной длины. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 23 ил.

Способ горячей винтовой раскатки гильз и технологический инструмент для его осуществления // 2549022

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению горячекатаных труб. Способ включает формоизменение металла в очаге деформации, образованном рабочими валками и короткой оправкой, смонтированной на полом водоохлаждаемом изнутри справочном стержне. Увеличение равномерности зерна и структуры металла по сечению трубы обеспечивается за счет того, что охлаждение внутренней поверхности гильзы производят путем подачи охлаждающей жидкости через отверстия, расположенные на поверхности стержня, и после первой подачи жидкости осуществляют дополнительную подачу охлаждающей жидкости, со скоростью движения, превышающей скорость движения при первой подаче в 10-20 раз. Короткая оправка установлена на стержне, имеющем канал для подачи охлаждающей жидкости в оправку, на поверхности стержня выполнена группа сквозных отверстий, расположенных рядами вдоль оси стержня, отверстия каждого ряда расположены под углом в 45° относительно отверстий следующего ряда. За первой группой отверстий выполнена дополнительная группа отверстий с регламентированными диаметрами, причем отверстия первой группы расположены под углами от -45° до 0, второй группы - под углами от 0 до 45° относительно плоскости, перпендикулярной оси стержня. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.