Стан непрерывного холодного волочения-прокатки труб

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Рабочий орган выполнен в виде вращаемых от привода прокатных роликов, имеющих постоянный профиль ручья и образующих им вокруг оси прокатки калибр наружного профиля готовой трубы,опоры осей вращения роликов помещены в неподвижно установленный корпус, на котором закреплена волока, при этом в волоке выполнены радиальные пазы и в эти пазы с минимальным зазором по торцам помещены прокатные ролики, а стан снабжен правильным и задающим устройствами, установленными по оси волоченияпрокатки между размоточным устройством и рабочим органом, при этом правильное и задающее устройства снабжены вращаемыми от привода роликами с перемещаемыми осями вращения, для прижатия к трубе-заготовке с регулируемым усилием. В очаге деформации, образованном волокой, самоустанавливающейся оправкой и прокатными роликами, имеет место процесс одновременного волочения и прокатки трубы, что позволяет высокопроизводительно,за один технологический переход, получать оптимальную заготовку-трубу для последующего эффективного производства товарных труб заданного объема и номенклатуры.(72) Раушенбах Игорь МихайловичКреймер Эдуард Львович Кашуба Марина ВладимировнаМышкин Олег Николаевич Большедворский Виктор ВасильевичКельбах Сергей Владимирович(54) СТАН НЕПРЕРЫВНОГО ХОЛОДНОГО ВОЛОЧЕНИЯ-ПРОКАТКИ ТРУБ(57) Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано для изготовления труб из цветных металлов. Стан холодного волочения-прокатки на самоустанавливающейся оправке труб,преимущественно медных, из непрерывно литой заготовки,свернутой в бухты,содержит размоточное устройство, рабочий орган с размещенной в нем волокой, тянущий блок и приемное устройство. 13537 Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении труб, из цветных металлов Стан холодного волочения труб из бухты в бухту на самоустанавливающейся оправке следует отнести невозможность утонять стенку трубы за один проход более определенной величины, т.к. это ограничено усилием волочения, которое не должно превышать усилия разрыва готовой трубы. Этот недостаток можно в некоторой степени уменьшить за счет организации волочения с подпором или противонатяжением, но конструкция стана и его рабочего органа (волокодержателя) не позволяют организовать такое волочение. Таким образом, процесс деформирования труб вынуждены вести за несколько переходов, т.е. порциями, до достижения требуемых величин диаметра и стенки товарных труб. В случаях использования литой трубы в качестве начальной заготовки, у которой реальное отношение диаметра к толщине стенки не более 68, получение товарных труб с заданной толщиной стенки и соотношением диаметра к толщине стенки в пределах 1220 (наиболее ходовые размеры) становится весьма затруднительным, а иногда и невозможным. Указанные обстоятельства в условиях реального производства труб заданных объемов выпуска и номенклатуры потребуют наличия дополнительных единиц технологического оборудования, т.е. инвестиционных и,соответственно,эксплуатационных затрат. Эадачей настоящего изобретения является обеспечение холодного деформирования за один переход с повышенными обжатиями как по диаметру, так и по стенке и повышенными скоростями движений через рабочий орган труб,например, медных из непрерывно-литой заготовки,свернутой в бухту. Это позволит снизить инвестиционные и эксплуатационные затраты при организации производства труб заданных объемов и номенклатуры. Это достигается тем, что предлагаемый стан непрерывного холодного волочения-прокатки труб(стан НХВПТ) содержит размоточное устройство,рабочий орган с размещенной в нем волокой,тянущий блок и приемное устройство для укладки готовых труб в бухту, причем рабочий орган выполнен в виде вращаемых от привода прокатных роликов, имеющих постоянный профиль ручья и образующих вокруг оси прокатки калибр наружного профиля готовой трубы. Опоры осей вращения прокатных роликов помещены в неподвижно установленный корпус, на котором закреплена волока, в которой выполнены радиальные пазы и в эти пазы с минимальным зазором по торцам помещены прокатные ролики. Кроме того, стан снабжен правильным и задающим устройствами,установленными по оси волочения-прокатки между размоточным устройством и рабочим органом, при этом правильное и задающее устройства оснащены вращаемыми от привода роликами с перемещаемыми осями вращения так, что ролики 2 могут быть прижатыми ручьями к трубе-заготовке с регулируемым усилием. Сущность изобретения и пример его выполнения поясняются на фиг. 1, 2, 3, 4, 5. На фиг. 1 - схема общего вида стана НХВПТ, на фиг. 2 - продольный разрез А-А рабочего органа, на фиг. 3, 4, 5 поперечные разрезы Б-Б, В-В, Г-Г рабочего органа. На всех рисунках показаны взаимоположения деталей в процессе холодного деформирования трубы круглого сечения. Стан НХВПТ содержит (фиг. 1) размоточное устройство 1, на котором размещена бухта 2 трубызаготовки 3 вспомогательное правильно-вытяжное устройство 4 правильное устройство 5 вспомогательное устройство подготовки конца трубы-заготовки 6 задающее устройство 7 рабочий орган 8 гибочно-вытяжное устройство (тянущий блок) 9, которое вытягивает из рабочего органа готовую трубу 10, изгибает е и подает в корзину 11, где она витками укладывается в бухту 12, а корзина при этом вращается, будучи закреплена в приемном устройстве 13, имеющем привод вращения (на фиг. 1 не показано). На фиг. 2, 3, 4 и 5 прокатные ролики 14 закреплены на валах 15 и 16, опоры которых 17 помещены в корпус 18. На валах 15 и 16 закреплены конические шестерни 19, находящиеся между собой в зацеплении. В корпусе 18 закреплена винтами 20 волока 21, в ней выполнены радиальные пазы 22, в которые торцами дисков входят прокатные ролики 14. Внутри трубы в районе волоки 21 и прокатных роликов 14 располагается самоустанавливающаяся оправка 23, которая удерживается при работе в очаге деформации действующими в нм силами. На фиг. 5 (разрез В-В) показана труба 24 в состоянии деформирования из заготовки 3 (фиг. 4 разрез Г-Г) в готовую трубу 10 (фиг. 3). На рисунках значкииобозначают, что данные ролики вращаются от привода в направлении стрелок, а значкиипоказывают,что оси вращения роликов перемещаются от приводов в направлении стрелок и при остановке будут находиться под действием сил заданной(регулируемой) величины. Приводы вращения и перемещения роликов на рисунках не показаны. Стан НХВПТ работает следующим образом. На размоточное устройство 1 укладывается бухта трубы-заготовки 3,полученная,например,непрерывным литьем. Верхний конец трубы 3 из бухты 2 помещается между раскрытыми (разведенными) роликами правильно-вытяжного устройства 4. От команды ролики сводятся и зажимают трубу-заготовку,одновременно дается команда на вращение роликов. Конец трубы 3 под действием сил трения в месте контакта с роликами продвигается к правильному устройству 5, у которого неприводные ролики (без значка ) отведены от приводных (со значком ),которые начали вращаться одновременно с роликами устройства 4. Когда конец трубы 3 пройдет первую пару оппозитных роликов правильного устройства 5, неприводные ролики 13537 делают ход на настроенную величину. Начинается правка заготовки 3 и продвижение е к установке 6. Одновременно с ходом неприводных роликов разводятся ролики устройства 4 и труба вытягивается из бухты 2 правильным устройством 5. Выправленный конец трубы 3 входит во вспомогательное устройство подготовки конца трубы 6, останавливается, удерживаемый роликами правильного устройства, которым дана команда на остановку вращения. Производится подготовка конца трубы к деформированию в рабочем органе 8. Для этого внутрь трубы впрыскивается порция технологической смазки. На трубу на расстоянии от торца, превышающем длину оправки 23, наносится первая поперечная вмятина, вводится до упора оправка 23 и наносится вторая поперечная вмятина на расстоянии от первой, равном длине оправки. Обе вмятины ограничивают возможные перемещения оправки внутри трубы во время е движения. После нанесения второй вмятины конец трубы 3 подготовлен, опять включаются во вращение ролики правильного устройства 5,одновременно включаются во вращение предварительно разведенные ролики задающего устройства 7. Конец трубы вновь начинает двигаться в направлении рабочего органа 8. По мере прохождения трубы внутри пар оппозитных роликов задающего устройства 7, последние от команды сводятся и зажимают трубу 3 с усилием,настроенным на заданную величину. Торец трубы 3 входит в рабочий орган 8, упирается в конус волоки 21 и под действием суммарного осевого усилия,создаваемого правильным и задающим устройствами, труба 3 пропрессовывается сквозь волоку 21, уменьшаясь наружным диаметром. Прокатные ролики 14 начинают вращаться от той же команды, что и ролики задающего устройства 7, и в определенный момент касаются наружной поверхности пропрессовываемой трубы начинается процесс обжатия трубы не только в волоке 21, но и в прокатных роликах 14. Тем временем оправка, находясь внутри трубы и двигаясь вместе с ней, попадает своим конусом в район волоки 21, а калибрующим пояском - в район прокатных роликов 14. Под действием сил,возникающих в очаге деформации, оправка 23 самоустанавливается в положении, когда эти силы взаимно уравновешиваются, и удерживается в нем,как показано на фиг. 2. По мере движения трубы через очаг деформации, образованный волокой 21,прокатными роликами 14 и оправкой 23, она приобретает форму и размеры поперечного сечения готовой трубы 10. Как видно из фиг.2, 3, 4 и 5, труба 3 по диаметру деформируется (обжимается), в основном, в волоке 21, а стенка трубы получает основную деформацию, прокатываясь в роликах 14 на оправке 23, т.е. имеет место процесс одновременного волочения и прокатки трубы. Во время волочения-прокатки наружная поверхность трубы обильно омывается смазочноохлаждающей жидкостью (СОЖ), подаваемой из системы СОЖ стана (на рисунках не показано), обеспечивая смазку снаружи и одновременный отвод тепла, выделяющегося в очаге деформации. Смазка внутренней поверхности трубы и оправки обеспечивается на все время волочения-прокатки порцией технологической смазки, впрыснутой во время подготовки конца трубы в устройстве 6. Выходящий из рабочего органа 8 конец готовой трубы 10 попадает между разведенными роликами гибочно-вытяжного устройства 9, затем сжимается ими и продвигается через опорный и гибочный ролики устройства к приемному устройству 13. Видно, что гибочно-вытяжное устройство 9,создавая на готовой трубе 10 осевое усилие в направлении движения трубы, способствует с одной стороны силовому вытягиванию трубы 10 из рабочего органа 8, а с другой стороны, обеспечивает гибку готовой трубы 10 с настроенной кривизной. Получающиеся при этом витки упорядоченно укладываются в корзину 11, вращаемую с заданной скоростью от привода приемного устройства 13, на котором она и закреплена. Уложенные в корзину витки образуют бухту 12. Процесс волочения-прокатки на стане НХВПТ продолжается, пока последний виток бухты 2 трубы-заготовки 3 не пройдет через все устройства стана и не попадет в корзину 11. После этого процесс на стане прекращается и, для его возобновления,необходимо на размоточное устройство 1 уложить новую бухту трубы-заготовки и выполнить описанные выше операции в приведенной последовательности. Положительный эффект, достигаемый при использовании изобретения, выражается в том, что в условиях действующего производства, например,медных труб заданных объемов и номенклатуры или при строительстве нового производства этих труб,где запланировано применение наиболее дешевой непрерывно-литой трубы, свернутой в бухту,потребуется меньше единиц как заготовительного,так и последующего волочильного оборудования будет достигнуто более эффективное(рациональное) использование высокоскоростных барабанных волочильных станов за счет получения для них наиболее оптимальной заготовки общее число технологических переходов при получении товарных труб сократится. Вс это вместе взятое даст сокращение как первичных (инвестиционных),так и последующих эксплуатационных затрат. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Стан холодного волочения на самоустанавливающейся оправке труб,преимущественно медных из непрерывно-литой заготовки, свернутой в бухты, содержащий размоточное устройство, рабочий орган с размещенной в нем волокой, тянущий блок и приемное устройство, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде вращаемых от привода прокатных роликов, имеющих постоянный профиль ручья и образующих им вокруг оси прокатки калибр наружного профиля готовой трубы,опоры осей вращения роликов помещены в 3 13537 неподвижно установленный корпус, на котором закреплена волока, при этом в волоке выполнены радиальные пазы и в эти пазы с минимальным зазором по торцам помещены прокатные ролики,стан снабжен правильным и задающим устройствами, установленными по оси волочения 4 прокатки между размоточным устройством и рабочим органом, при этом правильное и задающее устройства снабжены вращаемыми от привода роликами с перемещаемыми осями вращения для прижатия к трубе-заготовке с регулируемым усилием.