рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб

Формула изобретения

Рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб, содержащая подвижную силовую станину с опорными брусьями, подвижную кассету с четырьмя роликами на цапфах, контактирующих с опорными брусьями подвижной станины, и общий рычажный привод возвратно-поступательного перемещения станины и кассеты, отличающаяся тем, что ширина одной пары роликов выполнена больше ширины второй пары роликов на величину, обеспечивающую смещение стыка роликов относительно зоны захвата заготовки, а отношение диаметров цапф одной пары роликов к диаметрам цапф другой пары роликов равно отношению катающих диаметров роликов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к усовершенствованию рабочей клети роликового стана холодной прокатки особо тонкостенных труб из труднодеформируемых материалов.

Известна рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб (см. а.с. СССР №607609, М.кл. В 21 В 13/18, 21/00, заявл. 25.02.77, опубл. 25.05.78).

Известная рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб содержит подвижную силовую станину с опорными брусьями и подвижную кассету с четырьмя роликами на цапфах, контактирующих с опорными брусьями подвижной станины, а также общий рычажный привод возвратно-поступательного перемещения станины и кассеты. Ролики выполнены одинаковой ширины с одинаковыми цапфами.

При прокатке квадратного профиля из цилиндрической трубы при одинаковой ширине всех четырех роликов углы квадрата не контактируют с инструментом, что исключает возможность получения квадратного поперечного сечения с равномерной стенкой по всему периметру.

Известен также многороликовый замкнутый калибр для профилирования заготовки преимущественного роликового стана холодной прокатки труб, образованный роликами одинаковой ширины с одинаковыми диаметрами цапф (см. а.с. СССР №338275, М.кл. В 21 В 21/00, заявл. 04.11.1969, опубл. 15.05.1972).

Недостатком этого калибра являются неравномерная толщина стенки готовой трубы и наличие на ее поверхности закусов, заусенцев, что приводит к браку готовой трубы. Это происходит из-за врезания реборд роликов в заготовку во время ее захвата.

Из известных рабочих клетей роликового стана холодной прокатки труб наиболее близкой по технической сущности является рабочая клеть, описанная в книге З.А.Кофф и др. Холодная прокатка труб. - Свердловск, 1962, с.229-231.

Эта рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб содержит подвижную силовую станину с опорными брусьями, подвижную кассету с четырьмя роликами на цапфах, контактирующих с опорными брусьями подвижной станины, и общий рычажный привод возвратно-поступательного перемещения станины и кассеты. Ролики выполнены одинаковой ширины с одинаковыми диаметрами цапф.

Недостаток известной конструкции рабочей клети роликового стана холодной прокатки труб заключается в том, что при прокатке квадратного профиля из цилиндрической трубы получается неудовлетворительное качество поверхности готовой трубы из-за наличия закусов, заусенцев и неравномерная толщина стенки готовой трубы из-за образующегося наплыва между роликами. Это происходит вследствие того, что при прокатке трубы роликами одинаковой ширины стык роликов совпадает с точкой контакта роликов с заготовкой, поэтому происходит врезание реборд роликов в заготовку во время ее захвата.

Другим недостатком известной конструкции является то, что при кантовке трубы участок заготовки, прокатанный на стыке роликов после поворота, снова попадает в зону стыка роликов. Это приводит к неравномерной толщине стенки трубы и дефектам на ее поверхности.

Задача настоящего изобретения состоит в создании рабочей клети роликового стана холодной прокатки труб, позволяющей прокатывать квадратный профиль высокого качества с равномерной толщиной стенки без образования закусов и заусенцев на поверхности трубы.

Поставленная задача достигается тем, что в рабочей клети роликового стана холодной прокатки труб, содержащей подвижную силовую станину с опорными брусьями, подвижную кассету с четырьмя роликами на цапфах, контактирующих с опорными брусьями подвижной станины, и общий рычажный привод возвратно-поступательного перемещения станины и кассеты, согласно изобретению ширина одной пары роликов выполнена больше ширины второй пары роликов на величину, обеспечивающую смещение стыка роликов относительно зоны захвата заготовки, а отношение диаметров цапф одной пары роликов к диаметрам цапф другой пары роликов равно отношению катающих диаметров роликов.

Такое конструктивное выполнение рабочей клети роликового стана холодной прокатки труб позволит прокатывать квадратный профиль с высоким качеством поверхности без образования закусов и заусенцев и с равномерной толщиной стенки. Это достигается за счет увеличения ширины одной пары роликов на величину, обеспечивающую смещение стыка роликов относительно зоны захвата заготовки и позволяющую обеспечить раскатку после поворота заготовки на 90°, образовавшегося после предыдущего прохода наплыва заготовки.

При этом отношение диаметров цапф роликов равно отношению катающих диаметров роликов.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

на фиг.1 - изображена рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб, поперечный разрез;

на фиг.2 - то же, продольный разрез по линии прокатки;

на фиг.3 показано положение роликов рабочей клети согласно изобретению в момент захвата цилиндрической заготовки перед началом формовки;

на фиг.4 показано положение роликов известной рабочей клети в момент захвата цилиндрической заготовки перед началом формовки.

Рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб содержит подвижную силовую станину 1 с опорными брусьями 2 и клиньями 3, подвижную кассету 4 с четырьмя попарно одинаковыми роликами 5, 6 на цапфах 7, 8. Цапфы 7 и 8 контактируют с опорными брусьями 2 подвижной станины 1. В состав клети также входит общий рычажный привод 9 возвратно-поступательного перемещения станины 1 и кассеты 4, состоящий из качающегося рычага 10, шатуна 11 перемещения станины и шатунов 12 перемещения кассеты. Рычажная система приводится в движение с помощью кривошипного привода. Ширина одной пары роликов 5 выполнена больше ширины второй пары роликов 6 на величину, обеспечивающую смещение стыка роликов относительно зоны захвата. Ролики 5 выбираются по ширине такими, чтобы реборды (крайние окружности профиля) находились за точкой контакта ролика с заготовкой в момент их касания при захвате цилиндрической заготовки перед началом формовки (фиг.3). Вторая пара, ролики 6, по ширине выполняется такой, чтобы дополнить ролики 5 до периметра квадрата.

При таком исполнении роликов 5 и 6 катающие диаметры их различны (D_к1>D _к2), поэтому для обеспечения контакта роликов 5 и 6 с трубой с минимальным скольжением их цапфы выполняются пропорционально катающим диаметрам:

то есть отношение диаметров цапф одной пары роликов 5 к диаметрам цапф другой пары роликов 6 равно отношению катающих диаметров роликов,

где d_ц - диаметр цапф роликов;

D_к - катающий диаметр роликов (диаметр ролика, на котором скорость скольжения между трубой и инструментом равна 0).

В процессе работы стана рычаг 10 совершает возвратно-качательное движение; кассета 4, соединенная с рычагом 10 с помощью шатунов 12, так же, как и станина 1, перемещается возвратно-поступательно. Деформирующий инструмент 5 и 6 контактирует с опорными брусьями 2 и осуществляет обработку трубы.

Настройка на размер прокатываемой трубы осуществляется путем перемещения клиньев 3, в конце обратного хода осуществляется поворот трубы на 90°, в результате чего утолщения стенки, образующиеся в зонах стыка калибров при предыдущем проходе, оказываются на контактной поверхности ручья большего калибра, где нет стыка между роликами, поэтому обеспечивается прокатка профиля с заданной толщиной стенки. Таким образом достигается равномерность толщины стенки и исключаются дефекты на поверхности готовой трубы.

Предложенная рабочая клеть роликового стана холодной прокатки труб по сравнению с известными позволит прокатывать квадратный профиль с высоким качеством поверхности без образования закусов и заусенцев на поверхности трубы и с равномерной толщиной стенки.