Стан для прокатки бесшовных труб

(51) 21 В 17/02 (2006.01) 21 В 25/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ использовано в прокатных цехах металлургических заводов и в малых предприятиях. Стан для прокатки бесшовных труб содержит главный привод, рабочую клеть с вращающимся волокой и вталкивателя гильзы с оправкой. При этом волока и оправка имеют противоположно направленные гладкие и волнисто-конусообразные участки захвата и обжатия, соответственно и калибрующие цилиндрические участки. Выступы или впадины волоки, имеют одинаковую ширину и соответственно высоту или глубину. Они выполнены по винтовой линии. Причем поступательно двигающиеся оправка вращается против направления вращения волоки, а угол между касательной к винтовой линии и линией,проходящей через точку касания по образующей перпендикулярно основанием оправки, равняется от 45 до 60.(72) Машеков Серик Акимович Машекова Айгерим Сериковна Ашкеев Жасулан Аманжолавич Нуртазаев Адилжан Елеуович Сенбаев Нурболат Сакенович Алимбетов Асылхан Бахрамович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ БЕСШОВНЫХ ТРУБ 21450 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно прокатке труб, и может быть использовано в прокатных цехах металлургических заводов и в малых предприятиях. Известен стан для прокатки бесшовных труб содержащий главный привод, рабочую клеть с вращающимися в одну сторону тремя валками и вталкивателя гильзы с оправкой ( ., .,.//. 1993,. 6,5, .90-94). Однако использование известного стана для прокатки бесшовных труб приводит к образованию поверхностных дефектов, особенно в случае прокатки малопластичных сталей. Это связано с тем, что при прокатке в трех валках сечение тонкостенной трубы получают треугольную форму,т.е. сечение трубы намного отличается от круга, а дальнейшая прокатка может привести к зажиму. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стан для прокатки бесшовных труб содержащий главный привод, рабочую клеть с вращающимися в одну сторону четырьмя валками и вталкивателя гильзы с оправкой ( .-.,,..// . 2002.3. . 34-39.). Недостатком известного стана для прокатки бесшовных труб является то, что при прокатке гильз по сечению заготовки не развиваются сдвиговые деформации и тем самым качество получаемых труб снижается (известно, что развитие сдвиговой деформации по сечению заготовки способствует повышению качество получаемых изделий). При этом не вращение оправки при прокатке труб увеличивает шероховатость внутренней поверхности трубы и требуемое усилие прокатки. Технический результат изобретения заключается в повышения качества получаемых труб и снижение усилие деформирование. Технический результат достигается тем, что в стане для прокатки бесшовных труб содержащий главный привод, рабочую клеть с вращающимися в одну сторону четырьмя валками и вталкивателя гильзы с оправкой, внутреннее отверстие выполненного в виде одной волоки валков и оправка имеют противоположно направленные гладкие и волнисто-конусообразные участки захвата и обжатия, соответственно, и калибрующие цилиндрические участки, при этом выступы или впадины внутреннего отверстия волоки, имеющие одинаковую ширину и соответственно высоту или глубину, выполнены по винтовой линии с углом между касательной к винтовой линии и линией,проходящей через точку касания по образующей перпендикулярно основанием оправки, равным от 45 до 60, а поступательно двигающиеся оправка сделана вращающимся против направления вращения волоки. Изобретение поясняется фиг. 1 и 2, где 1 волока 2 - оправка 3 - гильза 4 и 5 - выступы и впадины волоки 6 и 7 - выступы и впадины оправки 8 и 9 участок захвата волоки и оправки,соответственно 10 и 11 - участок обжатия волоки и 2 оправки, соответственно 12 и 13 - участок калибровки волоки и оправки, соответственно. Стан для прокатки бесшовных труб состоит из главного привода, рабочей клети с вращающимися в одну сторону волоки 1 и вращающимися в другую сторону оправки 2. При этом волока и оправка снабжены противоположно направленными гладкими 8, 9 и волнисто-конусообразными 10, 11 участками захвата и обжатия, соответственно, и калибрующими цилиндрическими участками 12, 13. Имеющие одинаковые размеры выступы 4,6 и впадины 5, 7 волоки и оправки располагаются по винтовой линий. Угол между касательной к винтовой линий и линией, проходящей через точку касания по образующей перпендикулярно основанием оправки, равняется от 45 до 60. Прокатка труб осуществляется следующим образом. Гильза 3 подается в конусообразное отверстие волоки 1 и деформируется с выступами 4 и 6, а также впадинами 5 и 7 волнистоконусообразных участков волоки 10 и оправки 11 при вращение волоки в одном направлений, а поступательно двигающиеся оправки в другом направлений. Прокатка труб в волнисто-конусообразных участках волоки и оправки, при вращение волоки в одном направлении, а поступательно двигающейся оправки в другом направлении обеспечивает поступательное и вращательное движение заготовки в направлении прокатки, эффективное измельчение структуры по всему сечению гильзы за счет развития сдвиговых деформации и уменьшение усилие прокатки. Создание дополнительных сдвиговых деформации приводит к дополнительному измельчению структуры металлов и сплавов, т.е. создается дополнительные условия для получения качественной продукции. Необходимо отметить, что прокатка в предлагаемом стане, имеющим одинаковые размеры выступов и впадин рабочей поверхности волоки и оправки позволяет деформировать гильзу с поступательным и вращательным движением без образования поверхностных дефектов при прокатке. Этому способствует прокатка в конусообразных волоках. Так как конусообразная схема прокатки создает более закрытый калибр, в котором сечение трубы меньше отличается от круглого сечения. Прокатка в волнисто-конусообразных участках волоки и оправки, имеющих не одинаковые размеры выступов и впадин, приводит к образованию дефектов на поверхности гильзы. Все это ухудшает качество получаемых труб. Расположение выступов или впадин волнистой рабочей поверхности волоки и оправки по винтовой линий связано с необходимостью обеспечение вращательного и поступательного движения гильзы в направлении прокатки. При этом создается условия для появления дополнительных сдвиговых деформации, снижается анизотропия свойств прокатываемых труб и уменьшается усилие прокатки. Необходимо отметить, что этому также способствует выбор величины угла между касательным к винтовой линий и линией 21450 проходящей через точку касания по образующей перпендикулярно основанием оправки, равной от 45 до 60. Повышение угла наклона больше 60 приводит к увеличению усилия прокатки, а уменьшение угла наклона меньше 45 приводит к увеличения вращательного движения заготовки при уменьшение поступательного,что снижает производительность прокатки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Стан для прокатки бесшовных труб содержащий главный привод, рабочую клеть с вращающимися в одну сторону четырьмя валками и вталкивателя гильзы с оправкой отличающийся тем, что внутреннее отверстие выполненного в виде одной волоки валков и оправка имеют противоположно направленные гладкие и волнисто - конусообразные участки захвата и обжатия, соответственно,калибрирующие цилиндрические участки, при этом выступы или впадины внутреннего отверстия волоки,имеющие одинаковую ширину и соответственно высоту или глубину, выполнены по винтовой линии с углом между касательной к винтовой линии и линией, проходящей через точку касания по образующей перпендикулярно основанием оправки, равным от 45 до 60, а поступательно двигающиеся оправка сделана вращающимся против направления вращения волоки.