Трехвалковая клеть стана поперечновинтовой прокатки труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистнческих

Республик (969143 (6I) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

В 21 В 19/00 (22) Заявлено 17.01 ° 79(21) 2712951/25-27 (23) Приоритет — (32) 31. 03 78 (31) Р 2014. 493 6 (33) фРГ

Опубликовано 23. 10. 82.Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 23, 10,82

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621 ° 774 (088.82

Иностранцы

Вальтер фон Дорн и Хайнрих Нтайнбрехер (ФРГ2 (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Маннесман АГ (71) Заявитель (фРГ2 (542 ТРЕХВАЛКОВАЯ КЛЕТЬ CTAHA ПОПЕРЕЧНОВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение. относится к обработке металлов давлением, а именно к оборудованию для прокатки труб, и может быть использовано для получения тонкостенных труб.

Наиболее близким к изобретению техническим решнием является paboчая клеть трехвалкового стана, которая содержит неподвижный и подвижный фланцы. Во фланцах установлены подушки с воэможностью их радиального перемещения, а в подушках - самоустанавливающиеся подшипники, являющиеся опорами валков.

Подушки связаны с ходовыми винтами, связанными с гидроцилиндрами, закрепленными на фланцах. Ходовые винты ввинчены в червячное колесо и резьбовую втулку, установленные неподвижно в осевом направлении, резьба которых выполнена таким obразом, что имеется осевой зазор между их реэь6ой и резьбой ходового винта (1).

Недостатком известной клети является отсутствие жесткой кинематической связи между поворотным уст ройством фланца и устройством радиальной подачи подушек. В результате несогласования действий укаэанных устройств, при изменении угла прокатки имеет место изменение толщины стенки трубы, что нежелательно при прокатке труб с постоянной толщиной стенок. При прокатке же труб с изменяющейся толщиной стенок возможности известного стана незначительны.

Цель изобретения — повышение качества прокатываемых труб и расширение технологических воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что трехвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки труб, содержащая неподвижный и выполненный с возможностью вращения от поворотного устройства фланцы, подушки, размещенные в радиальных направляющих фланцев, прокатные валки, уста3 "691 новленные в подушках на самоустанавливающихся подшипниках, резьбовые втулки, размещенные во фланцах, и ходовые винты, связанные резьбовым соединением с резьбовыми втулками и соединенные с подушками, снабжена зубчатыми колесами„ установленными на подвижном фланце и зубчатыми рейками, закрепленными на неподвижном фланце, а установленные в подвижном фланце резьЬовые втулки выполнены с зуЬчатым венцом и связаны зацеплением с зубчатыми колесами, которые, в свою очередь связаны зацеплением с зубчатыми рейками. 15

При этом каждое зубчатое колесо выполнено в виде. двух зубчатых сегментов, причем диаметр делительной окружности зубчатого сегмента, связанного зацеплением с резьбовой .втулкой, на 51 больше диаметра делительной окружности зубчатого сегмента, связанного зацеплением с зубчатой рейкой.

Кроме того, трехвалковая клеть стана снабжена дополнительным поворотным устройством, а на неподвижном фланце установлено кольцо с возможностью вращения концентрично оси прокатки, причем зубчатые рейки закре30 плены на кольце, а кольцо ceRat1atto с дополнительным поворотным устройствомм, На фиг. 1 изображена трехвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки, частичный разрез; на фиг,2то же, вид спереди; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — диаграмма изменения раствора валков

s зависимости от изменения угла прокатки при прокатке труЬ с постоянной толщиной стенки; на фиг. 5 - трехвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки с повышенными возможностями регулировки; на фиг, 6 - разрез Б-h на фиг. 5, на фиг. 7 - диаграмма изменения раствора валков в зависимости от изменения угла прокатки при прокатке труб с обычным утолщением их концов; на фиг. 8 - то же, при прокатке труб со значительным 50 утолщением их концов.

Трехвалковая клеть состоит из прокатных валков 1. Ось 2 валка 1 опирается на самоустанавливающиеся подшипники 3 и 4, установленные в по- 55 душках 5 и 6. Муфта 7 служит для подключения к шарнирному валу (не показан), посредством которого осущест43 ф вляется привод прокатного валка 1.

Фланец 8 неподвижен, фланец 9 выполнен с возможностью вращения в кольцеобразных неподвижных опорных стойках 10. Ходовые шпинделя 11 и 12 предназначены для перемещения подушек 5 и 6 в радиальных направляющих фланцев 8 и 9. 11ривод ходовых шпинделей осуществляется устройствами

13 и 14 для установки прокатных валков, связанными с приводными валами

15 и 16. Резьбовая втулка 17, в отличие от резьЬовой втулки 18, выполне™ на с зубчатым венцом 19 и находится в зацеплении с зубчатым колесом 20, установленном на подвижном фланце 2 с возможностью вращения на оси 21.

Зубчатое колесо 20 в своа очередь находится в зацеплении с эуЬчатой рейкой 22, закрепленной на кольце 23, установленном на неподвижном фланце

8. Резьбовая втулка 17 установлена в подвижном фланце 9 на радиальном подшипнике 24 и радиально-упорном подшипнике 25. Таким образом, подушка 5 подвижного фланца 9 имеет жесткую кинематическуа связь с неподвижным фланцем через ходовой шпиндель 12, резьбовуа втулку 17, зубчатое колесо 20 и зубчатую рейку 22. Зубчатое колесо 20 выполнено с двумя зубчатыми сегментами 26 и 27, причем диаметр делительной окружности зубчатого сегмента 26, находящегося в зацеплении с резьбовой втулкой 18, в

4-6 раз больше диаметра делительной окружности зубчатого сегмента 27, нанаходящегocR в зацеплении с зубчатой рейкой 22. Неподвижный фланец 8 и опорные стойки 10 жестко закреплены на станине 28. Для вращения подвижного фланца 9 служит поворотное устройство 29, выполненное в виде пневмо- или гидроцилиндра, шток 30 которого шарнирно соединен с подвижным фланцем 9.

В трехвалковой клети с повышенными возможностями регулировки (фиг.5 и 6) кольцо 23 выполнено с возможностью вращения концентрично к оси прокатки и связано с дополнительным поворотным устройством 31, а на оси

21 размещены два жестко связанных между собой зуЬчатых колеса 32 и 33, причем зубчатое колесо 32 находится в зацеплении с реэьбовой втулкой

17, а зубчатое колесо 33 - с зубчатой рейкой 22.

969143

Клеть раЬотает следующим оЬразом.

С помощью устройств 13 и 14, связанных с подушками 5 и 6 через ходовые шпинделя 11 и 12, устанавливают необходимый раствор прокатки валков. Сообшают валкам вращение и подают заготовку в зону прокатки. Валки захватывают заготовку и формируют тонкостенную труЬу, при этом угол между осями 2 валков M осью труЬы достаточно велик, вследствие чего достаточно велика и подача. Непосредственно перед входом заднего конца заготовки в зону прокатки упомянутый угол умень- шают путем вращения подвижного фланца 9 от поворотного устройства 29„ При вращении подвижного фланца 9 зуЬчатое колесо 20 катится f1o зуЬчатой рейке

22, закрепленной на неподвижном флан-2О це 8, и вращает резьЬовую втулку 18, Лоскольку резьЬовая втулка 17 расположена в подвижном фланце 9 без возможности осевого перемещения, в результате вращения она перемещает ходовой шпиндель 12 и связанную с ним подушку 5 в направлении оси прокатки и компенсирует таким оЬразом увеличение раствора валков при уменьшении угла между осями валков и осью про- 30 катки.

Линия А на фиг. 4 показывает изменение раствора валков при изменении угла прокатки, но неизменном положе- . нии подушек во фланцах, линия В - из- з менение раствора валков вследствие вращения резьбовой втулки. Линия С, являясь результирующей двух линий

А и В, показывает изменение раствора валков в предложенном стане при О изменении угла прокатки. Из диаграммы видно, что отклонения толщины труЬы при изменении угла прокатки составляет всего 0,3-0,4 мм. Из-за незначительности этих отклонений полу- 4s ченная труба не требует дораЬотки.

Таким оЬразом, получают трубы Ьез утолщения концов, H трехвалковой клети стана с повышенными возможностями регулировки (фиг. и 6) можно прокатывать трубы как Ьез утолщения концов, так и с оЬычным и даже значительным утолщениями концов. При прокатке труб без утолщения концов кольцо 23 удерживают неподвижно путем блокировки дополнительного поворотного устройства 31 и стан работает в этом случае аналогично описанному.

Для получения труб с обычным утоггщением концов, т ° е. порядка 2,22,4 мм, кольцо 23 поворачивают в том же направлении и на тот же угол, что и фланец 9, Это достигается за счет того, что дополнительное поворотное устройство 31 включают на холостой ход. В результате, при повороте фланца 9 зубчатое колесо 35 перемещает зуЬчатую рейку 22 вместе с кольцом 23, а резьбовая втулка 17 при этом не вращается. Диаграмма изменения раствора валков в данном случае показана на фиг. 7.

Для получения труЬ со значительным утолщением концов, кольцо 23 также поворачивают в том же направлении, что и фланец. При этом движение кольца 23 может быть начато с некоторым опозданием, но закончено одновременно с окончанием вращения подвижного фланца 9. Диаграмма изменения раствора валков в данном случае показана на фиг. 8, где линия

Я отображает изменение раствора валков при изменении угла прокатки,. но неизменном положении подушек во фланцах, линия В - изменение раствора валков вследствие вращения резьбовой втулки,, линия С, являясь результирующей двух линий Я и В, показывает изменение раствора валков при изменении угла прокатки.

В такой трехвалковой клети можно также прокатывать трубы с суженными концами труЬ,что достигается путем встречного движения подвижного конца

23 и фланца 9.

Таким образом, в предлагаемой клети можно прокатывать тонкостенные трубы с постоянной толщиной стенки на всей их длине и при этом труба не приоЬретает трефовую форму, не блокируется и не рвется. Кроме того, можно прокатывать трубы с заданной формой их концов, например, с утолщенными или суженными концами. Такие трубы, в частности, необходимы для нефтепромыслов.

Формула изоЬретения

Трехвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки труб, содержащая неподвижный и подвижный, выполненный с возможностью вращения от поворотного устройства фланцы, подушки, размещенные в радиальных

969143 направляющих фланцев, прокатные валки, установленные в подушках на самоустанавливающихся подшипниках, резьбовые втулки, размещенные во фланцах, и ходовые винты, связанные резьЬовым соединением с резьбовыми втулками и соединенные с подушками, о т л ичающая с я тем, что, с целью повышения качества прокатываемых труб и расширения технологических t0 возможностей, она снаЬжена зубчатыми колесами, установленными на подвижном фланце и зубчатыми рейками, закрепленными на неподвижном фланце, а установленные в подвижном фланце 15 реэьбовые втулки выполнены с зубчатым венцом и связаны зацеплением с зубчатыми колесами, которые в свою очередь связаны зацеплением с зубчатыми рейками. 20

2. Клеть по и. 1, о тли ч а ю щ а я с я тем, что каждое зубчатое колесо выполнено в виде двух зуЬчатых сегментов, причем диаметр делительной окружности зубчатого сегмента, связанного зацеплением с резьбовой втулкой, на gl Ьольше диаметра делительной окружности зубчатого сегмента, связанного зацеплением с зуЬчатой рейкой.

3. Клеть по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным поворотным устройством, а нв неподвижном фланце установлено кольцо с возможностью вращения . концентрично оси прокатки, причем зуб4атые рейки закреплены на кольце, а кольцо связано с дополнительным поворотным устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клеть фирмы "Маннесман-Меер

Обзор НИИинформтя маш Трехвалковые клети станов попе ечно-винтовой прокатки", М., 1978 с. 12-13 (прототип).

969143 гз

pate. В

Составитель C Сасенко

Редактор Г.Ьеэвершенко Техред Ж.Кастелевич

Корректор Г.Огар

Заказ 319 / 1

-тджх K4ò—

Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3 i, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП нПатент", г. Ужгород, ул, Проектная,