CZ281022B6 - Válcovací trať k dloužení dutých těles na trnu - Google Patents

Abstract

Válcovací trať obsahuje alespoň jednu hlavní přetvárnou válcovací stolici (1) uspořádanou na základní desce (11) s univerzálním uspořádáním válců a horizontálními poháněnými válci (2, 3) a jednou duo - hotovní válcovací stolicí (6) zařazenou za hlavní přetvárnou válcovací stolicí (1) a případně jednu tažnou válcovací stolici (12) předřazenou hlavní přetvárné válcovací stolici (1).ŕ

Description

Válcovací trať k protahování dutých těles na trnu

Oblast techniky

Vynález se týká válcovací tratě k protahování dutých těles na trnu.

Dosavadní stav techniky

Výroba bezešvých ocelových trubek probíhá zpravidla ve třech tvářecích stupních, kterými je děrování v děrovacím válcovacím stroji, protahováni v hlavním válcovacím stupni a průchod dohotovovacími válci v kalibrovací redukční válcovací stolici nebo v redukční prodlužovací válcovně. Jako hlavní stupeň trati se osvědčila řada válcovacích způsobů, například válcování v automatiku a poutnické válcování. Zvláštní význam nabylo v poslední době kontinuální válcování na válcovací tyči. Při něm se v řadě pěti až osmi za sebou uspořádanými válcovacími stolicemi přetváří válcovaný materiál buďto prostřednictvím volně běžícího, nebo vedeného trnu. U válcovacích stolic se obvykle jedná o duo válcovací stolice, jejichž válcovací mezery jsou vzájemné přesazeny o 90°, aby se tímto střídavým uspořádání dosáhlo co nejrovnoměrnější přetváření tloušťky stěny. Počet válcovacích stolic je předem dán požadovaným prodloužením v hlavním tvářecím stupni a vytvořením válcovacího kalibrováni, přičemž válcovací kalibrování samo závisí opět na počtu válců válcovací stolice.

U válcovacího způsobu s duo válcovacími stolicemi se u válcovacího kalibru rozlišuje mezi kalibrovací základnou a oběma bočními kalibrovacími boky, stěna válcovaného materiálu tlačena přímo vzniká v vytvoření pěchovat nebo nerovnoměrnosti mezi těly válců.

Zatímco je u kalibrovací základny , a tím je přetvářena, neurčité přetváření. Podle oblasti stěna zeslabovat, kalibrovacích bocích značně kalibru se může i v této dokonce při špatném kalibrování vytvářet různé , pokud materiál v důsledku přeplnění kalibru teče

Aby se tento nežádoucí efekt vyloučil, bylo snahou vytvořit tu část kalibru, která tlačí na válcovaný materiál tak, že žádný materiál při přeplněných válcích nemůže téci do válcovací štěrbiny a žádné vysoké relativní rychlosti mezi válcovaným materiálem a válci nemohou vést k tření v kalibrovacích bocích. Také bylo třeba zlepšovat špatné uchopovací podmínky při velkém úhlu obklopeni. Za tímto účelem byly zpravidla více méně kalibrovací boky hodně otevřené.

Při pečlivém posuzování válcovacího pochodu je třeba také vyjít z toho, že před válcování mezi válcovacím trnem a dutým tělesem - dutým blokem - existuje více méně velká vůle. Tato vůle je nutná, aby se umožnilo jednak nerušené zasunutí válcovací tyče a aby se také vyloučil těsný kontakt mezi válcovací tyčí a dutým blokem, aby se dutý blok příliš neochlazoval.

Před tím, než je redukována samotná stěna dutého bloku, je při jeho válcování tato vůle vytlačována. Tím je dutý blok tvářen do oválného tvaru, protože se stěna vývalku vyboulí směrem ke kalibrovacím bokům, tzn. ve směru válcovací mezery. Jakmile stěna

-1CZ 281022 B6 dutého bloku vstoupí mezi kalibr a válcovací trn a začne přetváření, je prodlužována přímo tlačená plocha v kalibrovací základně. Podle velikosti nepřímého vlivu prodlužování v přímo tlačené oblasti, tzn. v kalibrovací základně, se může stěna dutého bloku v kalibrovacích bocích zvětšovat nebo zeslabovat.

U válcovací stolice známé u kalibrování duo je tedy v důsledku povoleného úhlu obklopení omezeno zmenšování tloušťky stěny v kalibrovací základně, a tím i prodloužení na válcovací stolici. Aby bylo možno dosáhnout dostatečné prodloužení a zvládnout nepostižitelnost při přetváření válcovaného materiálu v kalibrovacích bocích, je nutný větší počet válcovacích stolic, což je nevýhodné vzhledem k vysokým investičním a provozním nákladům.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je udržet co nejmenší počet válcovacích stolic a při menším počtu válcovacích stolic dosáhnout co největší prodloužení.

Tohoto úkolu je dosaženo válcovací tratí k protahování dutých těles na trnu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje alespoň jednu hlavní tvářecí stolici s univerzálním uspořádáním nastavitelných horizontálních válců a vertikálních válců a duo dohotovující stolici, zařazenou za hlavní tvářecí stolicí, a popřípadě také poháněči stolici, zařazenou před hlavní tvářecí stolicí.

S takto uspořádanou válcovací tratí je možno dosáhnout výtečné kvality vývalku a velkého prodloužení na jedné válcovací stolici, a to při nízkých pořizovacích nákladech.

Výhodné provedení vynálezu spočívá v tom, že dva vzájemně protilehlé horizontální válce hlavní tvářecí stolice jsou opatřeny pohonem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že horizontální válce mají větší průměr než nepoháněné vertikální válce hlavní tvářecí stolice. Takovýmto provedením je možno pro vývalky zlepšit uchopovací podmínky mezi poháněnými válci.

Jiné výhodné provedení spočívá v tom, že každý z horizontálních válců překrývá část obvodu válcovaného materiálu, která je větší než 90°. Relativně malé tvarové nerovnoměrnosti v kalibrovacích bocích, které vznikají při tomto uspořádání válců, jsou vyrovnány odpovídajícím rozšířením kalibru. Zmíněná vyboulení nebo návalky mohou být odstraněny v následující válcovací stolici se dvěma poháněnými válci, jejichž úhel, kterým obklopují vývalek, je větší než 90°.

Další výhodné provedení spočívá v tom, že osy nepoháněných vertikálních válců leží ve směru válcování za rovinou, určenou osami horizontálních válců. Toto uspořádání je vhodné pro zlepšení uchopovacích podmínek poháněných válců hlavní tvářecí stolice. V důsledku principu poháněné dvojice válců budou tyto válce zatíženy přídavnými hnacími silami, jichž je třeba k protažení vývalku mezi nepoháněnými válci. Zvláště u velkých zmenšení tloušťky

-2CZ 281022 B6 stěny dochází k záběrovému nárazu příliš brzo, t j . v době, kdy uchopovací podmínky poháněné válcovací stolice nejsou ještě účinné. Záběrový náraz přitom může být vyloučen, jak bylo uvedeno shora, tak, že osy nepoháněných válců jsou uspořádány ve směru válcování přesazené za osami poháněných válců.

Přednostně jsou osy poháněných výstupních válců duo dohotovující stolice uspořádány kolmo na osy horizontálních válců hlavní tvářecí stolice, přičemž výstupní válce překrývají část obvodu válcovaného materiálu, která je větší než část překrytá vertikálními válci. Tímto uspořádáním se vyrovnají nerovnoměrnosti vzniklé v oblasti válcovací mezery hlavní tvářecí stolice v následující duo dohotovujíc> stolici.

Jiné přednostní provedení vynálezu spočívá v tom, že poháněči stolice je vytvořena jako zařízení pro přetváření dutého bloku nejméně v jedné podélné střední rovině, která probíhá přesazené vzhledem ke střední rovině probíhající kalibrovací základnou horizontálních válců.

Tímto provedením se vytváří pro náběh druhého bloku do univerzální válcovací stolice stejné podmínky, které se nastaví na základě kalibrování v následující válcovací stolici. Dochází k překvapující výhodě, která spočívá v tom, že bude možné zvětšení prodlužování v hlavní tvářecí stolici, takže redukce pouze na jednu válcovací stolici je možná. Tohoto cíle je možno podle vynálezu dosáhnout tak, že dutý blok materiálu, například oválný, se v poháněči stolici před kontinuální válcovací stolicí trub zpracuje tak, jak je popsáno v DE-P 39 14 016.4 Al. Stupeň přetvoření se doporučuje volit tak, že vnitřní stěna dutého bloku v oblasti boků válců poháněných válců univerzální válcovací stolice přiléhá na válcovací tyč.

Podle tohoto vynálezu je překvapujícím způsobem vytvořena válcovací trať k protahování dutých těles na trnu, tedy válcovací trať s velkým protažením, takže je možno upustit od velkého počtu za sebou uspořádaných kontinuálních válcovacích stolic, ale přesto je možno dosáhnout pro vynález vytčeného úkolu zařízením s nízkými pořizovacími náklady.

Přehled obrázek na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen za pomoci připojených výkresů konkrétních příkladů provedení, kde na obr. 1 je pohled na válcovací trať podle vynálezu a na obr. 2 je řez hlavní tvářecí stolicí podle obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna hlavní tvářecí stolice 1, která je vytvořena v univerzálním válcovacím uspořádání. U znázorněného přikladu provedení je zvoleno uspořádání horizontální - vertikální. Je však také možné upravit známým způsobem válce skloněné o 45°. Na obr. 1 jsou také vyznačeny horizontální válce 2, 3 a vertikální válce 4, 5 hlavní tvářecí stolice 1. Z tohoto obrázku je také zřejmé, že hlavní tvářecí stolice 1 je uspořádána na základové desce 11, na které je také uspořádána výstupní duo dohotovující stolice 6 .Ta je vybavena výstupními válci 14,

-3CZ 281022 B6 které jsou poháněny výstupním poháněcim motorem 15 nad duo dohotovující stolicí 6.

Navíc je na základové desce 11 uspořádána poháněči stolice 12, která je vybavena vstupními válci 13 poháněnými vstupním poháněcim motorem 15'. Tyto vstupní válce 13 jsou kalibrovány tak, že přetváří dutý blok 7 v podélné střední rovině, která probíhá horizontálně kalibrovací základnou vstupních válců 13. Přitom je dutý blok 7 válcován na tyči 8 a tvarován mírně oválně.

Zejména je možno z obr. 1 zjistit, že vertikální válce 4, 5 jsou zabudovány vzhledem k rovině probíhající osami poháněných horizontálních válců 2, £ přesazené o hodnotu x směrem k výstupní straně.

Na obr. 2 je schematicky znázorněno uspořádání válců 2, £, 4, 5, hlavní tvářecí stolice 1. Horizontální válce 2, £ jsou poháněny vřeteny 9, která jsou přes spojky 10 spojena s čepy horizontálních válců 2, £. Vertikální válce £, 5 jsou unášeny volné, tzn. že nejsou poháněny.

Je možno seznat, že poháněné horizontální válce 2, £ obklopují část trubky větší než 90°, zatímco nepoháněné vertikální válce 4, 5. obklopují menší část. Pro přijetí poměrně malých tvarových nerovností je možno upravit v kalibrovacích bocích odpovídající rozšíření. V rámci vynálezu je také možné v případě potřeby v univerzálním válcovacím uspořádání upravit druhou hlavní tvářecí stolici.

Protože poháněné horizontální válce 2, £ mají za úkol zachytit válcovaný materiál a protáhnout jej nepoháněnými vertikálními válci 4, 5, musí být vytvořeny zvláště dobré uchopovací podmínky. Zpravidla při zvláště velkých redukcích tloušťky stěny dojde k počátečnímu rázu příliš brzy, tzn. když uchopovací podmínky poháněného válcovacího zařízení ještě nepůsobí naplno. Aby se počáteční ráz zmírnil a časové posunul, jsou vertikální válce 4, 5 přesazeny ve směru válcování o hodnotu x, tedy za rovinu os poháněných horizontálních válců 2, £.

S navrženou válcovací tratí je možno s malým počtem stolic li 6, 12, výhodně jen s jednou hlavní tvářecí stolicí 1, dosáhnout při stejné tloušťce stěny velkého úbéru její tloušťky, aby se při co nejmenších stavebních nákladech dosáhlo co nejlépe prodejné trubky. Přitom může, ale nemusí, poháněči stolice 12 zlepšovat zavádění do hlavní tvářecí stolice 1. Malé zbytkové tvarové nerovnosti, které vznikají u navržené válcovací trati u válcovací mezery mezi poháněnými horizontálními válci 2, £ a ňepoháněnými vertikálními válci 4, 5, jsou přijaty prostřednictvím odpovídajícího provedení válcovací mezery v této oblasti. Tyto tvarové nerovnosti budou v následující duo dohotovující stolici 6 opraveny překrývací oblastí výstupních válců 14, která je v podstatě větší než 90° obvodu.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Válcovací trať k protahování dutých těles na trnu, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu hlavní tvářecí stolici (1) s univerzálním uspořádáním nastavitelných horizontálních válců (2, 3) a vertikálních válců (4, 5) a duo dohotovující stolici (6), zařazenou za hlavní tvářecí stolicí (1), a popřípadě také poháněči stolici (12), zařazenou před hlavní tvářecí stolicí (1).
2. 2. Válcovací řrať podle nároku 1, vyznačující se tím, že dva vzájemně protilehlé horizontální válce (2, 3) hlavní tvářecí stolice (1) jsou opatřeny pohonem.
3. 3. Válcovací trať podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že horizontální válce (2, 3) mají větší průměr než nepoháněné vertikální válce (4, 5) hlavní tvářecí stolice (1).
4. 4. Válcovací trať podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že každý z horizontálních válců (2, 3) překrývá část obvodu válcovaného materiálu, která je větší než 90·.
5. 5. Válcovací trať podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že osy nepoháněných vertikálních válců (4, 5) leží ve směru válcování za rovinou, určenou osami horizontálních válců (2, 3).
6. 6. Válcovací trať podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že osy poháněných výstupních válců (14) duo dohotovující stolice (6) jsou uspořádány kolmo na osy horizontálních válců (2, 3) hlavní tvářecí stolice (1), přičemž výstupní válce (14) překrývají část obvodu válcovaného materiálu, která je větší než část překrytá vertikálními válci (4, 5).
7. 7. Válcovací trať podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že poháněči stolice (12) je vytvořena jako zařízení pro přetváření dutého bloku (7) nejméně v jedné podélné střední rovině, která probíhá přesazené vzhledem ke střední rovině probíhající kalibrovací základnou horizontálních válců (2, 3).