EA036775B1 - Continuous tube rolling method and mandrel assembly for the implementation thereof - Google Patents
Continuous tube rolling method and mandrel assembly for the implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- EA036775B1 EA036775B1 EA201800621A EA201800621A EA036775B1 EA 036775 B1 EA036775 B1 EA 036775B1 EA 201800621 A EA201800621 A EA 201800621A EA 201800621 A EA201800621 A EA 201800621A EA 036775 B1 EA036775 B1 EA 036775B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- mandrel
- wear
- assembly
- rolling
- pipes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
- B21B25/06—Interchanging mandrels, fixing plugs on mandrel rods or cooling during interchanging mandrels
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Изобретение относится к трубному производству, а именно к производству труб на непрерывном трубопрокатном стане и конструкции оправочного узла.The invention relates to pipe production, in particular to the production of pipes on a continuous pipe mill and the design of a mandrel assembly.
Уровень техникиState of the art
Непрерывные трубопрокатные станы с плавающей длинной цилиндрической оправкой известны с 1885 г. (патент СА № 24956, опубл. 13.09.1886). Для осуществления прокатки труб на непрерывных станах используют плавающую оправку, которую вводят в трубную заготовку (гильзу), и в процессе прокатки оправка перемещается совместно с раскатом за пределы непрерывного стана, затем оправку извлекают из раската при помощи оправкоизвлекателя цепного типа. В этом случае оправку изготавливают монолитной, содержащей направляющий конус на переднем торце, цилиндрическую часть и хвостовую часть в виде кольцевой проточки, за которую зацепляют захват оправкоизвлекателя.Continuous tube rolling mills with a floating long cylindrical mandrel have been known since 1885 (CA patent No. 24956, publ. 09/13/1886). To carry out rolling of pipes on continuous mills, a floating mandrel is used, which is inserted into a pipe billet (sleeve), and during rolling, the mandrel moves together with the roll outside the continuous mill, then the mandrel is removed from the roll using a chain-type mandrel extractor. In this case, the mandrel is made monolithic, containing a guide cone at the front end, a cylindrical part and a tail part in the form of an annular groove, onto which the grip of the mandrel extractor is engaged.
В связи с необходимостью расширения сортамента прокатываемых труб в сторону увеличения наружного диаметра и снижения веса оправок были разработаны непрерывные трубопрокатные станы с удерживаемой оправкой, получившие широкое распространение, начиная с 60-х годов прошлого столетия (патент GB № 1092718, В21В 17/04, В21В 21/00, опубл. 29.11.1967).In connection with the need to expand the range of rolled pipes towards increasing the outer diameter and reducing the weight of the mandrels, continuous tube-rolling mills with a retained mandrel were developed, which have become widespread since the 60s of the last century (patent GB No. 1092718, В21В 17/04, В21В 21/00, publ. 11/29/1967).
На непрерывных трубопрокатных станах двух- и трехвалкового типа (МРМ, PQF, FQM) для прокатки трубных заготовок (гильз) используют оправочный узел с управляемым перемещением в процессе прокатки. В зависимости от прокатываемого сортамента труб, конструктивных особенностей оборудования и заданных параметров процесса прокатки скорость удержания оправочного узла в процессе прокатки может находиться в диапазоне от 500 до 2000 мм/с. Извлечение оправки из раската осуществляют с использованием стана-извлекателя, который расположен на одной линии с непрерывным раскатным станом. Оправочный узел состоит из цилиндрической оправки с направляющим конусным участком на переднем торце, которая посредством ниппельного соединения противоположным торцем соединена с удлинителем, а удлинитель таким же образом соединен с хвостовиком для удержания оправочного узла в захвате во время прокатки (патент US № 3120139, В21В 25/04, опубл. 04.02.1964).On continuous tube-rolling mills of two- and three-roll type (MPM, PQF, FQM), a mandrel unit with controlled movement during rolling is used for rolling tube blanks (sleeves). Depending on the rolled assortment of pipes, the design features of the equipment and the set parameters of the rolling process, the holding rate of the mandrel assembly during the rolling process can be in the range from 500 to 2000 mm / s. Extraction of the mandrel from the roll is carried out using an extractor mill, which is located in line with the continuous roll mill. The mandrel assembly consists of a cylindrical mandrel with a guiding tapered section at the front end, which is connected to the extension by means of a nipple connection with the opposite end, and the extension is likewise connected to the shank to hold the mandrel assembly in the grip during rolling (US patent No. 3120139, B21B 25 / 04, publ. 04.02.1964).
В процессе прокатки с использованием оправочного узла деформация трубных заготовок осуществляется на цилиндрической оправке, остальные элементы оправочного узла относятся к оснастке и могут включать один или несколько удлинителей, хвостовик, заглушки, различные вставки, втулки и насадки.In the process of rolling using a mandrel assembly, the deformation of the tube blanks is carried out on a cylindrical mandrel, the remaining elements of the mandrel assembly belong to the tooling and may include one or more extensions, a shank, plugs, various inserts, bushings and nozzles.
Рабочая часть оправочного узла эксплуатируется в процессе производства в сложных температурных условиях и подвержена постоянным циклическим знакопеременным нагрузкам, в результате чего интенсифицируется ее износ, от степени которого зависит качество готовых труб. Существенной проблемой при производстве труб на агрегатах с непрерывным раскатным станом является низкий эксплуатационный ресурс и высокая стоимость оправок, приобретаемых в основном по импортным закупкам.The working part of the mandrel assembly is operated in the production process in difficult temperature conditions and is subject to constant cyclic alternating loads, as a result of which its wear is intensified, the degree of which depends on the quality of the finished pipes. A significant problem in the production of pipes on units with a continuous rolling mill is a low service life and a high cost of mandrels, which are purchased mainly through imports.
Под критической величиной износа оправки понимается несоответствие геометрических параметров и состояния поверхности оправки заданным требованиям. Критическая величина износа оправки регламентирована в технологических инструкциях заводов-изготовителей труб. Оправки выводят из эксплуатации при превышении критической величины износа, включающей различные показатели, например наличие участков с величиной износа по наружному диаметру выше регламентированной, наличие на поверхности оправки многочисленных несоответствий поверхности в виде комет, механических повреждений, грубых разгарных трещин, а также при шероховатости поверхности оправки, превышающей заданные критические значения.The critical value of the mandrel wear is understood as the discrepancy between the geometric parameters and the state of the mandrel surface to the specified requirements. The critical value of the mandrel wear is regulated in the technological instructions of the pipe manufacturers. The mandrels are taken out of service when the critical value of wear is exceeded, including various indicators, for example, the presence of areas with the amount of wear on the outer diameter higher than the regulated one, the presence on the mandrel surface of numerous surface inconsistencies in the form of comets, mechanical damage, rough hot cracks, as well as when the mandrel surface is rough exceeding the specified critical values.
При достижении критической величины износа оправок средний удельный расход оправок составляет от 0,1 до 4,0 кг/т. Под удельным расходом понимается разница между весом изношенной оправки до переточки и весом оправки после переточки, отнесенная к количеству прокатанных тонн продукции.When the critical value of the mandrel wear is reached, the average specific consumption of the mandrels is from 0.1 to 4.0 kg / t. The specific consumption is understood as the difference between the weight of the worn mandrel before regrinding and the weight of the mandrel after regrinding, referred to the number of rolled tons of products.
Недостатком способа производства труб на непрерывном стане с использованием оправочного узла сборной конструкции является то, что в процессе прокатки износ оправки происходит на участке, расположенном на расстоянии 200-7500 мм от переднего торца, в то время как противоположная часть оправки практически не изнашивается. Однако по достижении оправкой критического значения величины износа она поступает на переточку, в ходе которой осуществляют съем металла по всей поверхности оправки, что существенно снижает ее эксплуатационный ресурс.The disadvantage of the method for the production of pipes on a continuous mill using a mandrel assembly of the prefabricated structure is that during rolling, the wear of the mandrel occurs in a section located at a distance of 200-7500 mm from the front end, while the opposite part of the mandrel practically does not wear out. However, when the mandrel reaches the critical value of the wear, it goes to regrinding, during which metal is removed over the entire surface of the mandrel, which significantly reduces its service life.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип для способа и оправочного узла, является производство труб на непрерывном трубопрокатном стане с использованием оправочного узла (патент РФ № 2486976, В21В 25/00, опубл. 10.07.2013), в котором применяют цилиндрическую оправку. На торцах цилиндрической части оправки выполнены глухие отверстия для попеременного сочленения цилиндрической части с удлинителем и конической частью оправки.The closest technical solution adopted for the prototype for the method and the mandrel assembly is the production of pipes on a continuous tube mill using a mandrel assembly (RF patent No. 2486976, V21B 25/00, publ. 07/10/2013), which uses a cylindrical mandrel. Blind holes are made on the ends of the cylindrical part of the mandrel for alternating articulation of the cylindrical part with the extension and the conical part of the mandrel.
Однако при производстве труб в результате деформации происходит затекание металла раската в зазор между конической и цилиндрической частями оправки, на внутренней поверхности труб образуются дефекты различного вида. Кроме того, возможно возникновение аварийных ситуаций на непрерывном оправочном стане и стане-извлекателе, например остановка процесса прокатки из-за поломки оборудования, выход из строя предохранителей, полный оков оправки металлом раската, образование недоката. Также в прототипе не регламентирована величина износа оправки, при которой необходимо осуществлять смену торцевого сочленения оправки с оснасткой оправочного узла, что может привести к преждеHowever, during the production of pipes, as a result of deformation, the metal of the rolled stock flows into the gap between the conical and cylindrical parts of the mandrel, and defects of various types are formed on the inner surface of the pipes. In addition, emergency situations may occur at the continuous mandrel mill and the extractor mill, for example, stopping the rolling process due to equipment breakdown, failure of fuses, full shackles of the mandrel with the metal of the roll, the formation of under-roll. Also in the prototype, the amount of mandrel wear is not regulated, at which it is necessary to change the end joint of the mandrel with the tooling of the mandrel assembly, which can lead to
- 1 036775 временному прекращению эксплуатации оправки.- 1,036775 temporary shutdown of the mandrel.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эксплуатационного ресурса оправки за счет увеличения количества прокатанных труб на одной оправке, повышении качества поверхности труб и исключении аварийных ситуаций в процессе прокатки.The technical problem solved by the invention is to increase the service life of the mandrel by increasing the number of rolled pipes on one mandrel, improving the quality of the pipe surface and eliminating emergency situations during rolling.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе непрерывной прокатки труб, включающем деформацию трубной заготовки с использованием цилиндрической оправки, выполненной на торцах с идентичными соосными глухими отверстиями, для осуществления попеременного сочленения оправки с оснасткой оправочного узла и деформации трубных заготовок на рабочих участках с разных сторон оправки, контроль размеров оправки и переточку оправки, согласно изобретению, деформацию трубных заготовок осуществляют до величины износа рабочего участка оправки с одной стороны, составляющей не менее 25% от критического значения, при этом переточку оправки осуществляют после смены торцевого сочленения оправки с оснасткой оправочного узла, последующей деформации трубных заготовок и износа рабочего участка с другой стороны оправки не менее 25% от критического значения.The problem is solved due to the fact that in the method of continuous rolling of pipes, including the deformation of a pipe billet using a cylindrical mandrel, made at the ends with identical coaxial blind holes, for the implementation of alternate articulation of the mandrel with the tooling of the mandrel assembly and deformation of the pipe billets in the working sections from different the sides of the mandrel, control of the mandrel dimensions and re-sharpening of the mandrel, according to the invention, the deformation of the pipe blanks is carried out until the wear of the working section of the mandrel on one side is at least 25% of the critical value, while the regrind of the mandrel is carried out after changing the end articulation of the mandrel with the tooling of the mandrel assembly , subsequent deformation of tubular billets and wear of the working section on the other side of the mandrel at least 25% of the critical value.
Поставленная задача решается также за счет того, что в оправочном узле непрерывного трубопрокатного стана, включающем цилиндрическую оправку, выполненную с одного конца со скошенной боковой поверхностью, на торцах оправки выполнены идентичные соосные глухие резьбовые отверстия для попеременного сочленения посредством соединения оправки с оснасткой оправочного узла согласно изобретению, противоположный конец оправки выполнен со скошенной боковой поверхностью, угол образующей скошенных поверхностей с продольной осью оправки на обоих концах является одинаковым и составляет от 10 до 70°, при этом в рабочем положении отверстие на переднем торце оправки заглушено.The problem is also solved due to the fact that in the mandrel unit of a continuous tube mill, which includes a cylindrical mandrel made at one end with a beveled side surface, identical coaxial blind threaded holes are made at the ends of the mandrel for alternating articulation by connecting the mandrel with the tooling of the mandrel unit according to the invention , the opposite end of the mandrel is made with a beveled lateral surface, the angle of the generatrix of the beveled surfaces with the longitudinal axis of the mandrel at both ends is the same and ranges from 10 to 70 °, while in the working position the hole at the front end of the mandrel is plugged.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен оправочный узел для осуществления способа непрерывной прокатки труб. Оправочный узел включает цилиндрическую оправку 1, выполненную с обоих концов со скошенной боковой поверхностью 2 и оснастку в виде удлинителя 3 и хвостовика 4. На обоих торцах цилиндрической оправки 1 выполнены идентичные глухие резьбовые отверстия 5 для попеременного сочленения оправки с удлинителем 3 посредством, например, ниппельного соединения. В рабочем положении отверстие на переднем торце оправки заглушено с применением заглушки 6 для обеспечения защиты от внешнего воздействия и предотвращения забивания окалиной и смазочными материалами в процессе прокатки. Оправочный узел может быть сочленен с хвостовиком 4 также при помощи ниппельного соединения.The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows a mandrel assembly for carrying out the method of continuous rolling of pipes. The mandrel assembly includes a cylindrical mandrel 1 made at both ends with a beveled side surface 2 and a tooling in the form of an extension 3 and a shank 4. Identical blind threaded holes 5 are made on both ends of the cylindrical mandrel 1 for alternating articulation of the mandrel with the extension 3 by means of, for example, a nipple connections. In the working position, the hole on the front end of the mandrel is plugged using a plug 6 to provide protection from external influences and prevent clogging with scale and lubricants during rolling. The mandrel assembly can be articulated with the shank 4 also by means of a nipple connection.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
При производстве труб на непрерывном трубопрокатном стане износ участка цилиндрической части оправки происходит в основном ближе к переднему торцу оправки, а участок оправки, прилегающий к противоположному торцу, практически не изнашивается. Деформацию трубных заготовок (гильз) осуществляют до величины износа рабочего участка оправки с одной стороны, составляющей не менее 25% от ее критического значения. При величине износа, не превышающей 25% от критического значения, сохраняется удовлетворительное состояние поверхности оправок и эксплуатационный ресурс, а при выводе таких оправок из системы циркуляции оправок непрерывного раскатного стана и осуществлении их переточки на меньшей диаметр стачивается значительный объем металла и увеличивается средний удельный расход оправок от 2 до 40 раз. Кроме того, преждевременный вывод оправок из эксплуатации значительно увеличивает расходы на инструмент и негативно сказывается на производительности трубопрокатного агрегата в целом.In the production of pipes on a continuous tube mill, the wear of the section of the cylindrical part of the mandrel occurs mainly closer to the front end of the mandrel, and the portion of the mandrel adjacent to the opposite end practically does not wear out. The deformation of the pipe blanks (sleeves) is carried out until the wear of the working section of the mandrel on one side is at least 25% of its critical value. With a wear value not exceeding 25% of the critical value, a satisfactory condition of the mandrel surface and service life are preserved, and when such mandrels are removed from the circulation system of the mandrels of a continuous rolling mill and their regrinding to a smaller diameter, a significant volume of metal is grinded and the average specific consumption of the mandrels increases 2 to 40 times. In addition, premature removal of the mandrels from service significantly increases tooling costs and negatively affects the overall performance of the pipe mill.
После износа рабочего участка оправки с одной стороны оправку сочленяют другим торцем с оснасткой, вставляют заглушку в отверстие на переднем торце оправки и осуществляют деформацию трубных заготовок. При этом в следующем цикле эксплуатации процесс прокатки происходит на неизношенном рабочем участке оправки до момента достижения величины износа участка с другой стороны оправки также не менее 25% от критического значения. После износа цилиндрической оправки практически по всей длине на величину не менее 25% от критической, оправка может быть переточена по всей длине на другой наружный диаметр, что позволит увеличить эксплуатационный ресурс оправки с учетом регламентирования величины ее износа и повысить качество готовых труб.After wear of the working section of the mandrel on one side, the mandrel is articulated with the other end with the tooling, the plug is inserted into the hole at the front end of the mandrel, and the deformation of the pipe blanks is carried out. In this case, in the next cycle of operation, the rolling process takes place on the unworn working section of the mandrel until the wear of the section on the other side of the mandrel reaches at least 25% of the critical value. After the cylindrical mandrel is worn almost along the entire length by at least 25% of the critical one, the mandrel can be reground along the entire length to a different outer diameter, which will increase the service life of the mandrel, taking into account the regulation of the amount of its wear and improve the quality of finished pipes.
Величина износа оправок регламентируется в технологической документации предприятия и для разных типоразмеров труб зависит, в частности от режимов деформации на непрерывном раскатном стане, энергосиловых параметров процесса, сортамента и марки стали прокатываемых труб, от температуры раската и прокатного инструмента, свойств смазочных материалов и антиоксидантов.The amount of wear of the mandrels is regulated in the technological documentation of the enterprise and for different standard sizes of pipes depends, in particular, on the deformation modes on the continuous rolling mill, the energy-power parameters of the process, the range and grade of steel of the rolled pipes, on the temperature of the rolled and rolling tool, the properties of lubricants and antioxidants.
Оправка выполнена таким образом, что угол образующей скошенных поверхностей 2 с продольной осью оправки на обоих концах является одинаковым и составляет от 10 до 70°, что обеспечивает беспрепятственный ввод оправки в гильзу перед прокаткой в непрерывном раскатном стане и способствует снижению количества дефектов на внутренней поверхности труб при вводе и извлечении оправки, а также в процессе раскатки. Если угол образующей составляет менее 10°, то затрудняется ввод оправкиThe mandrel is made in such a way that the angle of the generatrix of the beveled surfaces 2 with the longitudinal axis of the mandrel at both ends is the same and ranges from 10 to 70 °, which ensures unhindered insertion of the mandrel into the liner before rolling in a continuous rolling mill and helps to reduce the number of defects on the inner surface of the pipes when inserting and removing the mandrel, as well as during the rolling process. If the angle of the generatrix is less than 10 °, then it becomes difficult to insert the mandrel
- 2 036775 внутрь гильзы и извлечение черновой трубы станом-извлекателем, при этом на внутренней поверхности раската образуются дефекты в виде рисок и отпечатков. При угле образующей более 70° повышается вероятность образования трещин на торцах оправки и в области глухих отверстий, предназначенных для соединения с оснасткой, что снижает надежность соединения. Кроме того, после переточки изношенных оправок на наружный диаметр меньшей величины угол образующей скошенных поверхностей сохраняется в указанном диапазоне, не возникает препятствий при вводе оправки в гильзу и практически не происходит образования дефектов на внутренней поверхности гильзы.- 2 036775 inside the liner and extraction of the rough tube by the extractor mill, while defects in the form of scratches and imprints are formed on the inner surface of the roll. When the angle of the generatrix is more than 70 °, the probability of cracking at the ends of the mandrel and in the area of blind holes intended for connection with the tooling increases, which reduces the reliability of the connection. In addition, after regrinding of worn mandrels to an outer diameter of a smaller value, the angle of the generatrix of the beveled surfaces remains in the specified range, there are no obstacles when the mandrel is inserted into the sleeve, and practically no defects are formed on the inner surface of the sleeve.
В рабочем положении отверстие на переднем торце оправки заглушено при помощи заглушки 6 для обеспечения защиты от внешнего воздействия и предотвращения забивания окалиной и смазочными материалами в процессе прокатки. Резьбовые соединения всех элементов оправочного узла выполнены аналогичными соединению обсадных труб и имеют коническую трапецеидальную резьбу или, например, резьбу типа Батресс. Перед свинчиванием на резьбы наносят смазочный материал. Такое конструктивное выполнение оправочного узла позволяет повысить эксплуатационный ресурс оправок, качество внутренней поверхности труб и предотвратить аварийные ситуации в процессе прокатки.In the working position, the hole at the front end of the mandrel is plugged with a plug 6 to provide protection from external influences and to prevent clogging with scale and lubricants during rolling. Threaded connections of all elements of the mandrel assembly are made similar to the connection of casing pipes and have a tapered trapezoidal thread or, for example, a Batress-type thread. A lubricant is applied to the threads before making up. Such a constructive design of the mandrel assembly allows to increase the service life of the mandrels, the quality of the inner surface of the pipes and to prevent accidents during rolling.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Предлагаемый способ непрерывной прокатки труб с применением оправочного узла осуществляют следующим образом. В процессе прокатки оправочный узел вводят в гильзу и затем вместе с гильзой задают в непрерывный раскатной стан. Деформация гильзы в черновую трубу происходит строго на цилиндрической части оправки, расположенной между двумя участками со скошенными боковыми поверхностями. Износ участка цилиндрической части оправки образуется в основном ближе к переднему торцу, а участок оправки, прилегающий к противоположному торцу, практически не изнашивается. После износа переднего участка цилиндрической оправки не менее 25% от критической величины износа из отверстия на переднем торце оправки извлекают заглушку, отсоединяют оправку от оснастки, сочленяют другим торцем с оснасткой и вставляют заглушку в отверстие на другом торце оправки. Операции соединения и разъединения составных частей оправочного узла могут быть осуществлены на станке для свинчивания и развинчивания оправок. После этого в следующем цикле осуществляют процесс прокатки на неизношенном участке оправки также до момента достижения им критической величины износа не менее 25%. После износа цилиндрической оправки практически по всей длине на величину не менее 25% от критической, оправка может быть переточена по всей длине на другой наружный диаметр, что увеличивает эксплуатационный ресурс оправки и повышает качество готовых труб. При осуществлении данного способа прокатки труб обеспечивается беспрепятственный ввод оправки в гильзу и ее извлечение, что приводит к значительному снижению количества дефектов на внутренней поверхности раската.The proposed method for continuous rolling of pipes using a mandrel assembly is as follows. During the rolling process, the mandrel assembly is introduced into the sleeve and then, together with the sleeve, is introduced into the continuous rolling mill. The deformation of the liner into a rough tube occurs strictly on the cylindrical part of the mandrel located between two sections with beveled side surfaces. The wear of the portion of the cylindrical part of the mandrel is formed mainly closer to the front end, and the portion of the mandrel adjacent to the opposite end practically does not wear out. After the front section of the cylindrical mandrel has worn out at least 25% of the critical value of wear, the plug is removed from the hole at the front end of the mandrel, the mandrel is disconnected from the tooling, articulated with the other end with the tooling, and the plug is inserted into the hole at the other end of the mandrel. The operations of connecting and disconnecting the constituent parts of the mandrel assembly can be carried out on a machine for screwing and unscrewing the mandrels. After that, in the next cycle, the rolling process is carried out on the unworn section of the mandrel, also until it reaches a critical wear value of at least 25%. After wear of the cylindrical mandrel practically along the entire length by at least 25% of the critical one, the mandrel can be reground along the entire length to a different outer diameter, which increases the service life of the mandrel and improves the quality of finished pipes. When this method of rolling pipes is implemented, the mandrel can be easily inserted into the sleeve and removed, which leads to a significant reduction in the number of defects on the inner surface of the roll.
При преждевременном выводе оправки из эксплуатации, например при величине износа, не превышающей 25% от критического значения, и ее последующей переточки на другой наружный диаметр эксплуатационный ресурс оправок значительно снижается, так как в этом случае средний удельный расход оправок увеличивается от 2 до 40 раз. Кроме того, эксплуатационный ресурс возрастает в связи с возможностью использования заглушки, выполненной без резьбы, что снижает износ резьбы в резьбовых отверстиях за счет меньшего количества операций свинчивания и развинчивания.With the premature withdrawal of the mandrel from service, for example, when the amount of wear does not exceed 25% of the critical value, and its subsequent regrinding to a different outer diameter, the service life of the mandrels is significantly reduced, since in this case the average specific consumption of the mandrels increases from 2 to 40 times. In addition, the service life increases due to the possibility of using a plug made without threads, which reduces thread wear in threaded holes due to fewer make-up and breakout operations.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Предлагаемый способ производства труб был опробован на непрерывном трубопрокатном стане PQF. В ходе промышленных прокаток были использованы оправки диаметром 149,20-179,55 мм с углом образующей скошенных поверхностей на обоих торцах, равным 25°. Прокатку труб осуществляли с использованием системы калибров стана PQF 190 мм. Наибольший износ оправок происходил на участке, отстоящем от переднего торца оправки на расстоянии до 5000 мм. Участок оправки, расположенный от переднего торца на расстоянии от 5000 и до 11500 мм (задний торец), практически не подвергался износу. После износа переднего участка оправки на величину, равную 75% от критического значения, из отверстия на переднем торце оправки извлекали заглушку, сочленяли оправку с удлинителем другим торцем, в частности на станке для свинчивания и развинчивания оправок, затем оправку вновь задавали в работу. Далее оправку эксплуатировали до износа рабочего участка с другой стороны оправки на 75% от величины критического значения. При эксплуатации оправки износ произошел по всей длине рабочих участков, в обоих циклах прокатки отмечена стабильная работа оправочного узла, без повреждения оправки и резьбовых соединений. На внутренней поверхности труб глубина единичных дефектов различного вида не превышала критических величин, качество труб было удовлетворительным. В результате проведенных промышленных прокаток ресурс эксплуатации оправок был увеличен в среднем на 45,6%, аварийные ситуации на непрерывном раскатном стане и стане-извлекателе не возникали.The proposed method for the production of pipes was tested on a continuous tube mill PQF. In the course of industrial rolling, mandrels with a diameter of 149.20-179.55 mm were used with a generatrix angle of the beveled surfaces at both ends equal to 25 °. The tubes were rolled using a 190 mm PQF mill gauge system. The greatest wear of the mandrels occurred in the area spaced from the front end of the mandrel at a distance of up to 5000 mm. The section of the mandrel located from the front end at a distance from 5000 to 11500 mm (rear end) was practically not subject to wear. After wear of the front section of the mandrel by an amount equal to 75% of the critical value, a plug was removed from the hole at the front end of the mandrel, the mandrel was articulated with the extension with the other end, in particular, on a machine for screwing and unscrewing the mandrels, then the mandrel was put back into operation. Then the mandrel was operated until the working section on the other side of the mandrel was worn by 75% of the critical value. During the operation of the mandrel, wear occurred along the entire length of the working sections; in both rolling cycles, stable operation of the mandrel assembly was noted, without damaging the mandrel and threaded connections. On the inner surface of the pipes, the depth of single defects of various types did not exceed critical values, the quality of the pipes was satisfactory. As a result of the industrial rolling, the service life of the mandrels was increased by an average of 45.6%; emergency situations did not occur at the continuous rolling mill and the extractor mill.
Использование предлагаемого способа непрерывной прокатки труб с применением оправочного узла позволяет снизить затраты на инструмент за счет повышения срока его эксплуатации, уменьшить образование различного вида дефектов на внутренней поверхности труб, а также исключить риски, связанные с возникновением аварийных ситуаций в процессе прокатки.The use of the proposed method for continuous rolling of pipes with the use of a mandrel assembly allows you to reduce the cost of the tool by increasing its service life, reduce the formation of various types of defects on the inner surface of the pipes, and also eliminate the risks associated with the occurrence of emergency situations during the rolling process.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000296 WO2018208184A1 (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Continuous tube rolling method and mandrel assembly for the implementation thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800621A1 EA201800621A1 (en) | 2019-04-30 |
| EA036775B1 true EA036775B1 (en) | 2020-12-21 |
Family
ID=64105446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800621A EA036775B1 (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Continuous tube rolling method and mandrel assembly for the implementation thereof |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200156127A1 (en) |
| EP (1) | EP3623066A4 (en) |
| JP (1) | JP2020519452A (en) |
| CN (1) | CN110382126A (en) |
| CA (1) | CA3052867A1 (en) |
| EA (1) | EA036775B1 (en) |
| MX (1) | MX2019013406A (en) |
| RU (1) | RU2707052C1 (en) |
| WO (1) | WO2018208184A1 (en) |
| ZA (1) | ZA201907301B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111203444A (en) * | 2020-01-07 | 2020-05-29 | 大冶特殊钢有限公司 | Core rod for producing thin-wall seamless tube |
| CN112474827B (en) * | 2020-10-28 | 2022-09-13 | 太原重工股份有限公司 | Automatic control method for reducing fixed-point abrasion of retained mandrel |
| CN112570448B (en) * | 2020-11-27 | 2023-04-14 | 中北大学 | Large-scale rectangular section manufacturing equipment with inner rib belt guide rail |
| JP7435652B2 (en) | 2021-04-28 | 2024-02-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Mandrel bar, pipe material rolling method, and seamless pipe manufacturing method |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121425A1 (en) * | 1958-03-17 | 1958-11-30 | М.А. Костенко | The method of manufacture of pipes in the automatic mill pipe installation |
| RU2322318C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-04-20 | ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" | Method for making and exploiting drifts of pilger mills for producing hot rolled tubes of large and mean diameters |
| RU2333053C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Mandrel for cold pilger rolling |
| US8082768B2 (en) * | 2007-11-01 | 2011-12-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Piercing and rolling plug, method of regenerating such piercing and rolling plug, and equipment line for regenerating such piercing and rolling plug |
| RU2449845C1 (en) * | 2010-12-06 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" | Mandrel for pipe lengthwise rolling mill |
| RU2486976C1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") | Dress assembly of continuous tube mill |
| RU2587702C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Disk mill mandrel |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA24956A (en) | 1886-09-13 | Charles Kellogg | Machine for manufacturing seamless tubes, etc. | |
| DE1178032B (en) | 1960-04-21 | 1964-09-17 | Innocenti Soc Generale | Process for cooling roll mandrels for tube rolling mills |
| HU155159A (en) | 1964-10-21 | |||
| JPS616961Y2 (en) * | 1980-09-30 | 1986-03-03 | ||
| US6006575A (en) * | 1999-03-25 | 1999-12-28 | Usx Corporation | Reversible mandrel bar assembly |
| CN202143899U (en) * | 2011-06-24 | 2012-02-15 | 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 | Rolling tube movement rod head |
| CN202137188U (en) * | 2011-06-27 | 2012-02-08 | 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 | Mandrel connection assembly structure |
| CN203900098U (en) * | 2014-04-23 | 2014-10-29 | 无锡大博金机械有限公司 | Small-specification slender core rod produced through adopting hot continuous rolling |
| CN204365769U (en) * | 2014-10-15 | 2015-06-03 | 中国长江航运集团南京金陵船厂 | A kind of two ends bend pipe movement |
| CN106269878B (en) * | 2016-10-17 | 2018-12-18 | 北京京诚之星科技开发有限公司 | A kind of push rod plug coupling structure |
-
2017
- 2017-05-05 US US16/610,739 patent/US20200156127A1/en not_active Abandoned
- 2017-05-10 RU RU2018134751A patent/RU2707052C1/en active
- 2017-05-10 CA CA3052867A patent/CA3052867A1/en not_active Abandoned
- 2017-05-10 CN CN201780088139.8A patent/CN110382126A/en active Pending
- 2017-05-10 EP EP17909616.9A patent/EP3623066A4/en not_active Withdrawn
- 2017-05-10 JP JP2020513481A patent/JP2020519452A/en active Pending
- 2017-05-10 WO PCT/RU2017/000296 patent/WO2018208184A1/en unknown
- 2017-05-10 MX MX2019013406A patent/MX2019013406A/en unknown
- 2017-05-10 EA EA201800621A patent/EA036775B1/en not_active IP Right Cessation
-
2019
- 2019-11-04 ZA ZA2019/07301A patent/ZA201907301B/en unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121425A1 (en) * | 1958-03-17 | 1958-11-30 | М.А. Костенко | The method of manufacture of pipes in the automatic mill pipe installation |
| RU2322318C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-04-20 | ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" | Method for making and exploiting drifts of pilger mills for producing hot rolled tubes of large and mean diameters |
| RU2333053C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Mandrel for cold pilger rolling |
| US8082768B2 (en) * | 2007-11-01 | 2011-12-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Piercing and rolling plug, method of regenerating such piercing and rolling plug, and equipment line for regenerating such piercing and rolling plug |
| RU2449845C1 (en) * | 2010-12-06 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" | Mandrel for pipe lengthwise rolling mill |
| RU2486976C1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") | Dress assembly of continuous tube mill |
| RU2587702C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Disk mill mandrel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2019013406A (en) | 2020-08-17 |
| US20200156127A1 (en) | 2020-05-21 |
| EP3623066A1 (en) | 2020-03-18 |
| JP2020519452A (en) | 2020-07-02 |
| WO2018208184A1 (en) | 2018-11-15 |
| CN110382126A (en) | 2019-10-25 |
| RU2707052C1 (en) | 2019-11-21 |
| ZA201907301B (en) | 2023-11-29 |
| EA201800621A1 (en) | 2019-04-30 |
| CA3052867A1 (en) | 2018-11-15 |
| BR112019023482A2 (en) | 2020-06-30 |
| EP3623066A4 (en) | 2020-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA036775B1 (en) | Continuous tube rolling method and mandrel assembly for the implementation thereof | |
| US8601844B2 (en) | Multi-roll mandrel mill and method of producing seamless tubes | |
| RU2545950C2 (en) | PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-FORMED OIL-WELL TUBING SIZED TO 168,3×10,6×5000-10000 mm | |
| US9254511B2 (en) | Method for producing seamless tube/pipe | |
| SU1242271A1 (en) | Internal tools for cross roll mill | |
| RU134087U1 (en) | STEEL MONOLITHIC SELF-INSTALLING FRAME FOR PIPE DRAWING | |
| BR112019023482B1 (en) | METHOD OF CONTINUOUS ROLLING OF PIPE AND MANDREL ASSEMBLY OF A CONTINUOUS PIPE LAMINATOR | |
| RU2615920C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SEAMLESS COLD DRAWN PIPES OF 325x8-14 mm SIZE MADE OF STEEL OF "08Х18Н10Т-Ш" GRADE | |
| RU2759820C1 (en) | Screw piercing method in a four-roll mill | |
| RU2486976C1 (en) | Dress assembly of continuous tube mill | |
| RU2400317C1 (en) | Method of producing seamless tubes | |
| RU2523399C1 (en) | Production of rerolled long-sized pipes from iron-nickel- and nickel-based alloys at pru with pilger mills | |
| US6006575A (en) | Reversible mandrel bar assembly | |
| JP7435652B2 (en) | Mandrel bar, pipe material rolling method, and seamless pipe manufacturing method | |
| RU2489220C1 (en) | Method of helical piercing of cast billet | |
| US7661284B2 (en) | Application method of Cr-plated mandrel bar for hot rolling | |
| RU2542131C1 (en) | Roll of pilger mill for rolling of thin-wall tubes with diameter of 508 mm with increased accuracy as to wall | |
| RU2537342C2 (en) | PILGER MILL ROLL FOR HOT ROLLING OF 610(10-40mm-PIPES | |
| RU2489221C1 (en) | Method of hot-rolled pipe production | |
| RU2614972C1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING SEAMLESS COLD PIPES OF SIZE 168, 3Kh10, 6Kh10, 6Kh5000-10000 mm OF CORROSION-RESISTANT ALLOY OF KhN30MDB GRADE | |
| RU2620204C1 (en) | METHOD OF PRODUCING SEAMLESS MACHINED PIPES WITH 530 × 13-18 mm SIZE FROM STEEL OF "08Х18Н10-Ш" GRADE | |
| RU2545928C2 (en) | Production of seamless hot-rolled casing pipes at pru with pilger mills for thread cutting | |
| RU2537637C2 (en) | Pilger mill roll for hot rolling of 530 and 550 mm thin-wall pipes | |
| RU2527589C2 (en) | Composite mandrel for large- and medium-diameter pipe pilger rolling | |
| RU2568804C1 (en) | Method of manufacturing of longitudinally welded pipes with rectangular or square cross-section |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG TJ TM RU |