CS245769B2 - Method of tubes rolling - Google Patents

Description

Vynález . se týká způsobu válcování trubek, při němž se dva, nad sebou upravené kalibrovací válce, uložené ve válcovacím ústrojí, pohybují v obou směrech po trubkovém válcovaném materiálu, uloženém na axiálně pevném kuželovém trnu, přičemž poháněné válce jsou na svých obvodových plochách opatřeny zužujícími se pracovními kalibry tvaru odpovídajícímu kuželovému trnu, které na trnu vyválcovávají válcovaný materiál, přičemž válce uvolňují válcovaný materiál za účelem vyvození posuvného· pohybu a otáčení na koncích pracovních kalibrů v . obou úvratích dráhy válcovacího ústrojí.

Známý způsob válcování trubek spočívá v tom, že se na axiálně pevném kuželovém trnu vyválcovává opracovávaný trubkový materiál pomocí kalibrovaných válců, uložených ve válcovacím. ústrojí a pohybujících se v obou směrech. V úvrati náběhu (úvrati· na straně náběhu válcovaného· materiálu dráhy válcovacího· ústrojí) · je trubkový materiál uvolněn z prstencových válců, takže v tomto časovém úseku je dána možnost provést dopředný posun trubkového materiálu · a otáčení trubkového. ·materiálu o určitý potřebný úhel otáčení.

U tohoto známého· způsobu válcování se provádí dopředný posun válcovaného materiálu v úvrati náběhu, to. je před dopředeným zdvihem válcovacího ústrojí. Potřebné .otáčení válcovaného materiálu, kdy úhel otáčení leží v oblasti od 50° až 70°, se u tohoto způsobu válcování provádí rovněž v úvrati náběhu válcovacího ústrojí.

Vzhledem k tomu, že u tohoto známého· způsobu. válcování je účinná válcovací práce zaměřena pouze na dopředný zdvih válcovacího ústrojí, byl tento způsob nazván „pioutnické válcování za studená“. Na zpětný zdvih válcovacího ústrojí nebyla využita žádná válcovací práce.

Ze spisu DE-OS 16 02 036 je již známo· vyvozovat dopředný posun válcovaného materiálu ze 100 % nebo, z větší části v úvrati výběhu dráhy válcovacího ústrojí, to· znamená před začátkem zpětného zdvihu a obtáčení válcovaného^ materiálu vyvozovat přibližně při 60° · jak v úvrati náběhu, tak také v úvrati výběhu zdvihu válcovacího· ústrojí.

Ve spisu DE-OS 16 02 ·036 se uvádí, že k účelnějšímu a příznivějšímu ztvarování válcovaného· materiálu dochází tehdy, začínali vyválcování při zpětném zdvihu. Tento· návrh je však nevýhodný z následujících důvodů.

Při válcování za zpětného zdvihu s velkými dopřednými posuvy, vykonávanými v úvrati výběhu, musí válcovaný materiál procházet opačně proti směru pohybu pracovních válců. Tím vznikají na válcovacím trnu, na trnové tyči s opřeným trnovým ložiskem a na posuviOVých saních značné axiální síly zpětného tlaku. Vzhledem k tomu, že tyto axiální síly zpětného tlaku musí být bezvadně zachyceny válcovací stolicí za studená a přitom nemůže být překročena určitá hranice zatížení, je tím také omezena velikost dopředného· posuvu, který může být vyvozen v úvrati výběhu. Z těchto důvodů je možno· uskutečnit v úvrati výběhu pouze relativně malé dopředně posuvy. Tím nepřináší návrh podle spisu DE-OS 16 02 036 žádné zlepšení proti známým způsobům poutnického válcování za studená. Tento návrh byl učiněn, aniž by v tehdejší době existovaly praktické zkušenosti, případně teoretické základní · vědomosti techniky válcování s ohledem na navrženou techniku válcování.

Dále se ve spisu DE-OS 16 02036 navrhuje použít k navrženému samotnému vyvození dopředného· posuvu v úvrati výběhu přídavné vyvození dopředného posuvu v úvrati náběhu. Toto řešení nepřináší podstatné zvýšení celkového dopředného· posuvu (hlavní dopředný posuv v úvrati výběhu a přídavný dopředný posuv v úvrati náběhu), jelikož přídavným dopředným vyvozením posuvu v úvrati náběhu a tedy s nutným řadicím zdvihem v úvrati náběhu a následkem v podstatě zkrácených délek pracovních kalibrů a tím zvýšených válcovacích sil se zvětší axiální síly zpětného· tlaku na zpětný zdvih. Tím musí být opět zredukována velikost přípustného posuvu v úvrati výběhu tak dalece, že zmíněný návrh nepřináší ve srovnání se způsobem poutnického válcování za studená žádné zvýšení výkonu.

Při otáčení válcovaného materiálu a daném úhlu otáčení pro válcovaný materiál, navrženém ve spisu DE-OS 16 02 036, · pro trn s trnovou tyčí a náběhové a výběhové upínací pouzdrlo o hodnotě přibližně 60°, jak v úvrati náběhu, tak také v úvrati výběhu dráhy válcovacího ústrojí, je · zapotřebí také pro· otáčení v úvrati výběhu značnější řadicí zdvih. Oproti způsobu poutnického válcování za studená, při němž posun a otáčení začínají v úvrati náběhu, se ztrácí tento· řadicí zdvih délky pracovních kalibrů a tím délka válcovací práce. Vzhledem k tomu, že veliklost posuvu je v zásadě jednoduše proporcionální délce pracovních kalibrů, znamená podstatné zkrácení délky pracovních kalibrů podstatné zmenšení velikosti posuvu, takže u zmíněného· návrhu dochází ve srovnání s dosud používaným způsobem poutnického· válcování za studená dokonce ke zmenšení výkonu.

Při zvážení těchto nevýhod byla předloženému vynálezu stanovena úloha vyvinout způsob válcování trubek již zmíněného’ druhu, jímž by bylo.' možné dosáhnout optimálního zvýšení výkonu ve srovnání se· způsobem poutnického válcování za studená a to· podstatným zvýšením celkové práce válcování trubek za studená a tím dosáhnout odpovídajícího: zvýšení využití válcovny.

Pro· řešení úlohy se podle vynálezu navrhuje, že převážná část celkové práce válco5 vání se využije na dopředný zdvih dráhy válcovacího ústrojí, zaměřené na pohyb válcovacího ústriojí v obou směrech a menší část celkové práce válcování na zpětný zdvih dráhy válcovacího ústrojí. Poidstata vynálezu spočívá v tom, že celkové otáčení válcovacího materiálu činí při každém pohybu válcovacího* ústrojí v obou směrech 50 až 70°, přičemž úhel otáčení v úvrati náběhu činí 20 až 40° a úhel otáčení v úvrati výběhu 20 až 40°.

Při prováděných pokusech válcování se ukázalo, že celková válcovací práce se při vyvozování posuvu, začínajícím výhradně v úvrati výběhu, přibližně polovičatě rozdělí pro následný zpětný zdvih válcovacího^ ústrojí a pak následný dopředný zdvih válcovacího* ústrojí.

Způsob válcování podle vynálezu, při němž se převážný podíl válcovací práce válcovacího* materiálu využije na dopředný zdvih a menší podíl na zpětný zdvih, přináší s seboiu optimální zvýšení výkonu vůči způsobu poutnického válcování za studená, jelikož jak dopředný zdvih, tak také zpětný zdvih jsou zatíženy takovým množstvím válcovací práce, že součásti válcovny za studená, obzvláště posuvové a otáčecí ústrojí, axiální ložisko trnu a válcovací ústrojí s kalibrovanými válci není při poutníčkem válcování za studená více zatěžováno než poutnic к á válcovna za studená a nemusí být proto měněna. Při navrženém způsobu má menší podíl celkové válcovací práce takovou velikost, která představuje jmenovitou válcovací práci na zpětný zdvih, dovolující ve srovnání se způsobem poutnického válcování za studená podstatné zvýšení celkových posuvových hodnot.

Tyto jmenovité veliko-sti menšího podílu celkové válcovací práce na zpětný zdvih jsou možné tím, že úhly otáčení pro válcovací materiál, existující u válcovací metody podle vynálezu, a to jak v úvrati náběhu, tak také v úvrati výběhu činí přibližně 20 až 40°, jelikož u těchto· malých úhlů otáčení při válcování na zpětném zdvihu jsou axiální zpětné síly na trn, trnovou tyč, axíální trnové ložisko a posuvové saně podstatně menší než při zámém úhlu otáčení, který činí 50 až 70° jak v úvrati náběhu, tak i výběhu.

Rozválcování rozšířené, které vzniká při válcování ve válcovací mezeře, se při polužití malých úhlů otáčení přibližně 20 až 40° v úvrati náběhu a výběhu rozdělí na příští dopředný zdvih a na příští zpětný zdvih. Tím se získá podstatná redukce axiálních sil zpětného tlaku.

Mimo to poskytuje způsob válcování podle vynálezu zlepšení trubkových tolerancí, redukci rozdílů tangenciálních a podélných vnitřních napětí za studená válcovaných trubek a podstatné prodloužení životnosti válcovacích nástrojů.

Při poutníčkem válcování měděných trubek za studená s posuvem a otáčení v ú vrati náběhu při často žádaných velkých trubkových vahách (nad 400 až 500 kg) vyskytují se v poslední části každé hrudky na konci pracovního kalibru velké zpožďovací síly ve válcovaném materiálu, čímž vzniká nebezpečí, že válcovaný materiál začne provádět nežádoucí pohyby ve směru výběhu. Chce-li se tomu zabránit, je třeba z části v poslední oblasti každé hrudky snížit pracovní rychlost válcovacího ústrojí, což pak by znamenalo snížení využití.

Použije-li se válcovací způsob podle vynálezu při vyválcovávání měděných trubek s odpovídajícími velkými vahami hrudek, sníží se při válcování podstatně zpožďovací síly, takže se zabrání redukci pracovní rychlosti válcoivny za studená.

U způsobu podle vynálezu se dále při malých úhlech otáčení přibližně 20 až 40° a při rozdělení celkové válcovací práce podle vynálezu na dopředný a zpětný zdvih sníží podstatně síla, potřebná pro vyvození posuvu (síly pro uvolnění trnu). V důsledku malých sil pro uvolnění trnu a malých zpětných sil se dosáhne toho, že u způsobu válcování podle vynálezu pracuje válcovna za studená podstatně klidněji než za použití známého způsobu poutnického válcování za studená. Způsobem válcování podle vynálezu se podstatně sníží hladina zvuku válcovny za studená.

Ukázalo· se, že navržený způsob válcování lze obzvlášť s výhodou použít tehdy, použije-li se к provádění způsobu poutnická válcovna za studená s prstencovými kalibrobacími válci, při němž je použito zařízení pomocí něhož je úhel otáčení (celkový úhel odvinutí) použitých prstencových kalibrovacích válců₄ vztaženo na průměr části kružnice válcovacích osových pastorků, zatímco každý dopředný, případně zpětný zdvih je větší než 330°. To znamená, že řadicí zdvih pro dopředný zdvih a/nebo· otáčení válcovacího materiálu v úvrati výběhu v hubici kalibru prstencových válců a tím při dtopředném posuvu nebo otáčení v úvrati výběhu není ovlivňována délka pracovních kalibrů prstencových válců.

Válcovny za studená tohoto typu, které jsou například popsány v německé patentové přihlášce P 23 29 526.3, jsou mimo- to opatřeny mechanickým otáčecím zařízením pro- otáčení válcovaného materiálu, při němž je nutná řadicí doba proporcionální vytvářené velikosti úhlu otáčení.

Při použití způsobu podle vynálezu se u takovéto válcovny za studená dostavují následující výhody:

Vzhledem к tomu, že velikost úhlu otáčení v mrtvém bodě náběhu činí pouze 20 až 40° oproti velik-osti úhlu otáčení od 50 do 70° při způsobu poutnického válcování za studená, může být redukována doba řazení v úvrati náběhu rovněž přibližně na polovinu. Toto řešení poskytuje nadproporcionální zkrácení řadicího zdvihu v úvrati ná245769

8 běhu a tím může být odpovídajícím způsobem prodloužena délka pracovních kalibrů (přibližně 15 až 20%), aniž by se měnil průměr prstencových válců, které se používají u konvenčních dlouhozdvižných poutnických válcovacích stolic za studená. Z toho· vyplývá obzvlášť dlouhý zdvih, pomocí něhož je umožněno odpovídající zvýšení celkového posuvu, to znamená celková válcovací práce na válcovaném materiálu při každém pohybu v obou směrech válcovacího· ústrojí.

Vzhledem k tomu, že velikosti úhlu otáčení v uvrati výběhu činí u nového válcovacího způsobu přibližně 20 až 40°, je po třebné prodloužení zdvihu válcovacího -ústrojí u válcovny za studená, která použije způsob podle vynálezu, vůči zdvihu válcovacího ústrojí, které používá způsob poutnického válcování u dlouhozdvižné poutnické válcovny za studená (například podle spisu DE-OS 23 29 526) pouze přibližně 5 až 10 · %. Tím musí být pouze nepodstatně zesílen hlavní . náhon válcovny za studená pro použití způsobu podle vynálezu, čímž se celá válcovna za studená stane jen nepodstatně těžší. Naproti tomu se však dosáhne celkové zvýšení výkonu od 40 -až 50 procent oproti výkonu známé poutu -cké válcovny za studená.

Claims (1)

1. Způsob válcování trubek dvěma navzájem pr-ti sobě umístěnými kalibrovanými válci, uloženými ve válcovací stolici a pohybujícími se střídavě v jednom a ' druhém směru po válcovacím materiálu ve tvaru trubky, který je· nasunut na axiálním pevném kuželovém trnu, přičemž poháněné válce jsou ve svých zužujících se obvodových plochách opatřeny pracovními kalib ry, jejichž tvar odpovídá tvaru kuželového trnu a -na koncích pracovních kalibrů v obou mrtvých polohách dráhy válcovací stolicí prochází válcovaný materiál nasazený na -trnu volně a po každém posunu se pootočí, vyznačený tím, že -se válcovaný materiál při pohybu v obou směrech pootočí o 50 až 70°, z toho při náběhu o 20 až 40'’ a při výběhu o 20 až 40°.