способ эксплуатации валков

Формула изобретения

Способ эксплуатации валков с закругленными калибрами, включающий чередование их работы в клетях трубоформовочного стана с групповым приводом и механический съем поврежденного слоя с профилированием калибров, отличающийся тем, что после работы в клетях определяют износ калибров валков каждой клети, а при последующем профилировании производят пропорциональное уменьшение кривизны закруглений калибров в клетях с большим износом и ее увеличение в клетях с меньшим износом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано на трубоэлектросварочных агрегатах с групповым приводом валков формовочного стана, имеющих закругленные калибры.

Известен способ эксплуатации валков, включающий чередование их работы в клетях прокатного стана, механический съем путем перешлифовки поврежденного рабочего слоя с профилированием бочки, согласно которому после работы в клетях определяют максимальную величину износа валков, а съем рабочего слоя устанавливают равным 1,7-2,2 максимальной величины износа данного валка [1].

Недостатки известного способа состоят в следующем. Для согласования скоростей клетей, связанных общим механическим приводом, соотношения диаметров валков по всем клетям необходимо сохранять постоянным. Поэтому съем рабочего слоя при перешлифовках со всех валков будет определяться наиболее изношенным валком. Съем "здорового" рабочего слоя с менее изношенных валков для подгонки их по диаметрам в связанную группу увеличивает расход валков.

Известен также способ эксплуатации валков с круглыми калибрами, включающий чередование их работы в формовочных клетях трубоэлектросварочного агрегата с механическим съемом, поврежденного вследствие неравномерного по клетям износа рабочего слоя [2].

Данному способу при его использовании в клетях с групповым приводом валков, также присущ повышенный расход валков, обусловленный необходимостью их подгонки по диаметрам за счет механического съема неповрежденного рабочего слоя.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является известный из уровня техники способ эксплуатации валков формовочного стана трубоэлектросварочного агрегата, имеющих групповой привод от одного электродвигателя. Способ предусматривает чередование работы валков с закругленными калибрами в клетях и механический съем поврежденного вследствие износа рабочего слоя с профилированием калибров [3] - прототип.

Недостаток известного способа состоит в том, что помимо механического съема поврежденного износом рабочего слоя каждого валка необходима подгонка всех валков по диаметру в механически связанную группу для достижения согласования их скоростей и устойчивого протекания процесса формовки трубы. Это сопровождается увеличением расхода валков.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в сокращении расхода валков. Для этого в известном способе эксплуатации валков с закругленными калибрами, включающем чередование их работы в клетях трубоформовочного стана с групповым приводом и механический съем поврежденного слоя с профилированием калибров, согласно изобретению после работы в клетях определяют износ калибров валков каждой клети, а при последующем профилировании производят пропорциональное уменьшение кривизны закруглений калибров в клетях с большим износом и ее увеличение в клетях с меньшим износом.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Износ калибров валков по клетям трубоформовочного стана зависит от условий их контактного взаимодействия с полосой (величины контактного скольжения металла по поверхности калибра, распределений контактных давлений по калибрам, износостойкости валков, твердости полосы, условий поступления технологической смазки в зону деформации и др.). Поэтому износ в общем случае неравномерен, и калибры валков разных клетей после завершения кампании имеют различный износ.

Исследования показали, что при прочих равных условиях увеличение деформации полосы в клети, характеризуемое как разность кривизны полосы на выходе и входе в клеть, ведет к пропорциональному росту износа калибров, и наоборот. Процесс формовки трубы в валках с закругленными калибрами характеризуется устойчивостью, что позволяет перераспределять деформацию полосы между клетями трубоформовочного стана с групповым приводом без ухудшения качества формуемой трубы. Таким образом, целенаправленно перераспределяя деформацию по клетям изменением кривизны закруглений калибров, можно компенсировать неравномерность износа по клетям, вызванную другими факторами, и тем самым, выровнять износ калибров всех валков трубоформовочного стана. За счет равномерного износа калибров после механического съема поврежденных слоев диаметры всех валков будут уменьшены на одну и ту же величину. Это исключит необходимость подгонки валков по диаметру и обеспечит сокращение расхода валков.

Примеры реализации способа

Холоднокатаную полосу (штрипс) сечением 1,0 х 94,25 мм задают в валки трехклетевой формовочной группы трубоформовочного стана с групповым приводом валков и осуществляют формовку трубы диаметром 30 мм с подачей технологической смазки.

Для равномерного распределения деформации полосы по клетям валки трубоформовочной группы имеют следующую исходную кривизну закруглений калибров ^и_i: клеть 1 ^и₁=0,0111 мм^-1; клеть 2 ^и₂=0,0222 мм^-1; клеть 3 ^и₃=0,0333 мм^-1.

После формовки 35 км полосы качество формуемой трубы, вследствие износа калибров, становится неудовлетворительным. По этой причине трубоформовочный стан останавливают, производят вывалку валков всех трех клетей и после их охлаждения производят измерение максимальных значений износа калибров R_i в каждой из клетей: R₁=0,1 мм; R₂=0,3 мм; R₃=0,2 мм.

Согласно способу-прототипу, после каждой перевалки для удаления поврежденного слоя и подгонки валков по диаметру с каждого валка на токарном станке необходимо срезать 0,6 мм на диаметр.

Согласно предложенному способу, после удаления поврежденных слоев при профилировании производят пропорциональное уменьшение кривизны закруглений калибра во 2-й клети, где износ больше, и увеличение кривизны закруглений калибра в 1-й клети, где износ меньше.

Новая кривизна закруглений калибров составит ^н_i: клеть 1 ^н₁=0,0222 мм^-1; клеть 2 ^н₂=0,0148мм^-1; клеть ^н₃=0,0333 мм^-1.

Валки с калибрами новой кривизны ^н_i заваливают в формовочные клети и продолжают формовку в трубу той же самой полосы. Благодаря перераспределению кривизны калибров по клетям достигается выравнивание максимальных значений износа калибров, которые после формовки 35 км полосы составят: R₁ = R₂ = R₃ = 0,2 мм.

Выравнивание значений износа по клетям позволяет уменьшить съем с каждого валка при переточках с 0,6 мм до 0,4 мм на диаметр и исключить при всех последующих перевалках необходимость подгонки валков по диаметру. За счет этого достигается сокращение расхода валков. Указанное перераспределение деформации по проходам не приводит к ухудшению качества формовки труб.

Технико-экономические преимущества предложенного изобретения состоят в том, что корректировка кривизны закруглений калибров, выполненная с учетом величин износа после первой завалки и работы валков в клетях трубоформовочного стана, позволяет выровнять износ валков по клетям, исключить необходимость их подгонки по диаметру, необходимой при групповом приводе.

В качестве базового объекта при определении экономической эффективности применения предлагаемого способа принят способ-прототип. Использование данного изобретения обеспечит повышение рентабельности производства электросварных труб на 2-3% за счет экономии валков.

Источники информации

1. Авт.св. СССР 1342549, МПК В 21 В 1/28, 1987 г.

2. Патент Российской Федерации 2049570, МПК В 21 С 37/06 1995 г.

3. А. П. Коликов и др. Машины и агрегаты трубного производства. М., МИСиС, 1998 г. с.248-250, 265-267 - прототип.