HU184808B

HU184808B - Pilger roll

Info

Publication number: HU184808B
Application number: HU801907A
Authority: HU
Inventors: Wilhelm Nickel; Max-Rudolf Winzen
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1984-10-29
Also published as: CS237303B2; GB2061787B; RO84962B; FR2467643A1; DE2943240A1; IT1133911B; RO84962A; IT8025352A0; BE885809A; GB2061787A; FR2467643B1; DE2943240C2

Abstract

Known designs of pilger roll have a typical working angle of 180 DEG to 210 DEG which is divided into three regions; the jaw, the finishing groove, and the delivery zone. The present invention seeks to optimize the profiles of the respective zones so that a single curve can define both the jaw and the delivery zone and provide an increased working angle. According to the invention the jaw comprises a linear rear portion over about 25 DEG of rotation preceded by a portion defined by the curve: y = d (a + b . e<cx>)<n> where d, a, b, and c are constants dependant upon the diameter of the roll body. The jaw and the delivery zone are symmetrically arranged on either side of the finishing groove, and the zones are in the ratio 36%, 28%, and 36%. <IMAGE>

Description

A találmány szerinti pilgerhenger-kalibrálás lehetővé teszi a pilgethenger kihasználási fokának jelentős javítását anélkül, hogy az hátrányosan hatna a csőminőségre.The piler cylinder calibration of the present invention allows for a significant improvement in the utilization rate of the pilger cylinder without adversely affecting tube quality.

184 808184,808

A találmány tárgya pilgerhenger, főként melegpilgerhenger varratnélküli csövek hengerlésére, redukáló kúpból, símítókaliberből és kilépési kúpból álló kalibrálással, ahol a redukáló kúp illetve a kilépési kúp egymással azonosan vannak kialakítva és a simító kaliberhez képest forgásszögszimmetrikusan vannak elrendezve. Az ilyen kalibrálású pilgerhenger jelenti az 545 843 sz. német szabadalmi leírás alapján a technika jelenlegi állását.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a piler roller, in particular a hot piler roller for rolling seamless pipes, by calibration of a reducing cone, finishing caliper and exit cone, wherein the reducing cone and exit cone are arranged in the same manner and are rotationally symmetrical with respect to the smoothing caliber. A piler cylinder of this calibration is disclosed in U.S. Patent No. 545,843. based on the state of the art.

A pilgerliengereknél, amint az ismeretes, a henger kerületét munkatartományra és üres kaliberre osztják.In the case of pilgerlieners, as is known, the circumference of the cylinder is divided into working range and empty caliber.

A henger munkatartománya redukáló kúpból (pofa) simító kaliberből és kilépési kúpból (kifutó rész) áll, amelyek a kalibermélységekkel és a hozzájuk tartozó szögekkel illetve szakaszokkal definiálhatók.The working range of the cylinder consists of a reducing cone (jaw), a finishing caliper and an exit cone (run-out), which are defined by the caliber depths and their associated angles or sections.

Amint azt az 1. ábra is mutatja, a ma ismert pilgerhenger-kalibrálások teljes szögtartománya 180—210 fok, amelyből 48-54 % a pofa, 30-36 % a simító kaliber és 12-18 % a kifutó rész. A hengerkerülct megfelelő szögfokai itt a teljes szögtartománytól függnek, amelyet a henger munkahossza ad ki.As shown in Figure 1, the total range of angular roller calibrations known today is 180-210 degrees, of which 48-54% is the jaw, 30-36% is the smoothing caliber and 12-18% is the outflow. The appropriate angles of the cylinder reel here depend on the total angular range given by the length of the cylinder.

A pilgerhengerek kopása a használati időtől függően legerősebben a pofánál, vagyis „A” támadáspontban a csötuskó és a henger között jelentkezik. Ez a pont határozza meg a mechanikus utómegmunkálás szükséges mértékét és ezáltal a henger alkalmazásának lehetséges számát.Depending on the time of use, the wear of the piler rollers is most pronounced at the muzzle, that is, between the buttocks and the roller at point A. This point determines the degree of mechanical finishing required and thus the number of applications of the roller.

A nagy utómegmunkálási mélységek elkerülése érdekében javasolták, hogy az „A” pontot a simító kaliber irányába tolják el, mert így az utóesztergálás kisebb átméröcsökkenéssel történhet. Ez az eljárás azonban odavezet, hogy a kifutó rész tartománya messze eltolódik az üres kaliber irányában és ott az üres kaliber széles nyílása miatt a szükséges hengeranyag hiányzik ahhoz, hogy a kivezető kúp kívánt görbéjét ki lehessen alakítani. Egy túl meredek és ezáltal rövid kivezetőkúpahengernek a csőtől való gyors elválásához vezet. A még mindig teljes mértékben fellépő hengernyomás így egy túl kicsi felületre hat. A túlságosan nagy felületi nyomás a cső károsodásához vezet, amely a megengedett tűréshatárokat átlépő és magasabb selejtarányt eredményez.In order to avoid large post-machining depths, it has been suggested that point A be shifted towards the finishing caliper as this will allow for a smaller diameter reduction in the post-turning. However, this procedure results in the area of the outflow portion being displaced far in the direction of the empty caliber, and due to the wide opening of the blank caliber, the necessary cylinder material is missing to obtain the desired curve of the outlet cone. This leads to a rapid separation of a too steep and thus short outlet cone cylinder from the tube. The cylinder pressure, which is still fully exposed, thus acts on a surface that is too small. Excessive surface pressure will result in pipe damage, resulting in higher and higher rejection rates.

Egy további javaslat szerint a kivezető kúpot szűkítő hengerkúpként kell kialakítani (DE-PS 545 843). Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy az első redukáló kúpfelület elkopása után a hengereket egyszerű megfordítással utómegmunkálás nélkül ismét használhatóvá lehet tenni. E javaslat gyakorlati alkalmazásának azonban a következő hátrányai vannak:According to another suggestion, the outlet cone is to be designed as a taper taper (DE-PS 545 843). The advantage of this design is that after the first reducing cone surface has been worn out, the rolls can be re-used by simply turning without finishing. However, the practical application of this proposal has the following disadvantages:

- a redukáló kúp és a kivezető kúp görbéi eltérő feladataik következtében jelentősen eltérő alakkal rendelkeznek,- the curves of the reducing cone and the outlet cone have significantly different shapes due to their different functions,

- a pofa görbéjének meredekebb alakja a kivezető kúpnak redukáló kúppá történő átfordításakor odavezet, hogy a hengerek túl gyorsan elválnak a csőtől és a csőnél a már fent említett károk lépnek fel,- the steeper curve of the jaw when inverting the outlet cone into a reducing cone leads to the cylinders separating too quickly from the tube and causing the tube to suffer the aforementioned damage,

- a szükséges forgácsoló utőmegmunkálásnál a hengerek munkatartománya eltolódik az üres kaliber irányában. Ebben a tartományban azonban hiányzik a megfelelő hengeranyag ahhoz, hogy a kívánt kaliberformát ki lehessen alakítani,- the working range of the cylinders is shifted towards the empty gauge when the necessary machining is required. However, there is a lack of sufficient cylinder material in this range to produce the desired caliber shape,

- általánosan ismert, hogy a hengertesten a pofa tartományában nagyobb feszültségi repedések (túlhevítési repedés vagy víz okozta repedések) keletkeznek. A kivezető kúpnak második pofává történő átfordításakor ezek a hibák még egyszer megjelennek, kb. 180 fokkal eltolva. A henger keresztmetszetét az még tovább gyengíti. A feszültség halmozódás következtében fokozódik a gyengítés. Nehezítő körülményként csatlakozik ehhez, hogy a keresztmetszet-csökkenés tartományában lép fel a maximális hengerlőerő.- It is generally known that larger stress cracks (overheating cracks or water cracks) occur in the cylinder body in the region of the jaw. When the outlet cone is turned to the second jaw, these errors reappear, after approx. Offset by 180 degrees. The cylinder cross-section is further weakened. Voltage accumulation increases attenuation. It is connected to this as an aggravating circumstance that the maximum rolling force occurs in the range of cross-sectional decrease.

A henger keresztmetszet-csökkentése gyakori törésekhez és ezáltal gazdasági hátrányokhoz vezet.Reducing the cross-section of the cylinder leads to frequent fractures and thus economic disadvantages.

Az 545 843 sz. német szabadalmi leírásból kiindulva a találmány által megoldandó feladat olyan kalibrálással készített pilgerhenger létrehozása, amely a kaliber utómegmunkálásával lehetővé teszi a pilgerhenger teljes használati idejének jelentős növelését.No. 545,843. It is an object of the present invention to provide a pilot cylinder made by calibration which, after finishing the caliber, allows a significant increase in the total service life of the pilot cylinder.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan kalibrálású pilgerhengerrel oldjuk meg, aholThe object of the present invention is solved by a pilot cylinder of calibration, wherein:

a) a redukáló kúp hátsó, simító kaliber felé eső része egy 25 °-os szögtartományban közel lineáris lefutású és az ehhez csatlakozó, 25 és 50° közötti tartományban az alább megadott határértékekhez rendelt függvényeket követő módon van kialakítva:(a) the rear part of the reducing cone towards the smoothing caliper is formed in a 25 ° angle range with a near linear course and the adjacent 25 ° to 50 ° boundary functions as follows:

Hengerpalást- Függvény átmérőCylinder - Function Diameter

1200-850 mm y=d.(9,42153.10'².t,344203,10‘³.e⁶’⁵¹³.1200-850 mm y = d. (9.42153.10 ' ² .t, 344203.10' ³ .e ⁶ ' ⁵¹³ .

d=14,25-20,0d = 14.25 to 20.0

849-400 mm y=d'(l,94049-10'¹-l,32633 10'³.c⁶'⁴⁰⁹⁶.849-400 mm y = d '{l, 94049-10' ¹ -l, 32633 10 ' ³ .c ⁶ ' ⁴⁰⁹⁶ .

d=7,3-14,3d = 7.3 to 14.3

390-250 mm y=d'(l,94049 10 ¹ -1,32633 10^-3.c⁶'⁴⁰⁹⁶d.4,0-72 ahol y a kaliberalapkörhöz képesti mélység, x a lineáris szakasz végétől mért kaliberszög és d egy empirikus együttható.390-250 mm y = d '(l, 94049 10 ¹ -1,32633 10 ^-3 .c ⁶ ' ⁴⁰⁹⁶ d.4,0-72 where ya is the depth relative to the caliber base, x is the caliber angle from the end of the linear section, and d is an empirical coefficient .

b) A pilgerhenger 210-235°-ot kitevő munkatartománya (0-11) három résztartományra (0-1,1-H, Π-IH) történő szakaszolással kb. 36 %, 28 %, 36 % arányban van felosztva.b) The working range (0-11) of the piler roller (210-235 °) is divided into three sub-ranges (0-1,1-H, Π-IH) by approx. It is divided into 36%, 28%, 36%.

A találmány szerinti kalibrálás célja, hogy a redukáló kúp és a kivezető kúp görbéit úgy optimalizálja, hogy egy görbealak mindkét funkciót átvehesse. Éne a célra a redukáló kúpot, amelyet egy magasabb fokú függvény (hiperbola, parabola, e-függvény) ír le, hátulsó, a simító kaliber felé eső részén át kell alakítani egy majdnem lineáris lefutású görbévé. Az ilyen módon kalibrált résznek kb. 25°-os szöget kell átfogni és nem lépheti át a következő határértékeket:The purpose of the calibration according to the invention is to optimize the curves of the reducing cone and the exit cone so that a curve shape can take over both functions. For this purpose, the reducing cone, described by a higher degree function (hyperbola, parabola, e-function), must be transformed into a near-linear curve at the rear of the smoothing caliper. The part calibrated in this way should be approx. The angle shall be 25 ° and shall not exceed the following limits:

184 808184,808

Hengerpalástátmérő Hengerpalástátmérő Kaliber mélység a kaliberalapkörhöz képest Caliber depth relative to the caliber base circle 1200—8500 mm 840-400 mm 390-250 mm 1200-8500mm 840-400mm 390-250 mm 1,5-1,8 mm/lOfok 0,8-1,2 mm/10 fok 0,4-0,6 mm/10 fok 1.5-1.8 mm / 10 degrees 0.8-1.2 mm / 10 degrees 0.4-0.6mm / 10 degrees Az ezt követő tartományban, kb. 25 és 50° között a görbe az alább megadott határértékekhez rendelt függvényeket követi: In the subsequent range, approx. Between 25 ° and 50 ° the curve follows the functions assigned to the limits given below: Hengerpalást- Függvény átmérő Cylinder Cover Function diameter

1200 850 mm y=d.(9,421S3.10'².1,344203.10^.0⁶^¹³.1200 850 mm y = d. {9,421S3.10 ' ² .1,344203.10 ^ .0 ⁶ ^ ¹³ .

4=14,25 - 20,04 = 14.25-20.0

840-400 mm 7=0(1,9404910^=1,3263340^-3 .e⁶'⁴⁰⁹⁶.840-400mm 7 = 0 {1,9404910 ^ = 1,3263340 ^-3 .e ⁶ ' ⁴⁰⁹⁶ .

<1=7,3-14,3<1 = 7.3 to 14.3

390-250 mm y=d'(l,94049 10^=1,32633'10‘³.c⁶’⁴⁰⁹⁶.390-250 mm y = d '{l, 94049 10 ^ = 1.32633'10' ³ .c ⁶ ' ⁴⁰⁹⁶ .

d=4,0-7,2 ahol y a kaliberalapkörhöz képesti mélység, x a lineáris szakasz végétől mért kaliberszög és d egy empirikus együttható.d = 4.0-7.2 where y is the depth relative to the caliber base circle, x is the caliber angle measured from the end of the linear section, and d is an empirical coefficient.

A henger munka-tartománya a találmány értelmében 180-210 fokról 210-235 fokra bővül. A munkatartománynak a munkakúp-kifutórész - polírozó üreg munkakúp-kifutó rész szerinti felosztása kb. 36 %, 28 %, 36 % arányban történik.The working range of the cylinder according to the invention is expanded from 180 to 210 degrees to 210 to 235 degrees. The division of the working range according to the work cone spout - polishing cavity work cone spout - approx. 36%, 28%, 36%.

Forgácsoló megmunkálásnál a munkatartomány egyes résztartományainak szögei minden hengerpalást átmérőnél ± 3 fok tűréssel állandók maradnak.For machining, the angles of each section of the working range remain constant with a tolerance of ± 3 degrees for each cylinder diameter.

A találmány szerinti kalibrálással az utómegmunkálási arány minimalizálásához és a hengertörések elkerüléséhez lehetővé válik egy; a hengerpalást átmérőhöz illesztendő kalibrálási mód és kaliber-átmérösor létrehozása. Ugyanakkor a felső hengerátmérő-tartományban (a felhasználás 30 max. 40 %-ánál) a találmány szerinti kalibrálást két redukáló kúppal alkalmazzuk.The calibration of the present invention enables one to minimize the post-machining rate and prevent roll fractures; creating a calibration mode and a caliber diameter row to fit to the cylinder diameter. However, in the upper cylinder diameter range (30 to 40% of use), the calibration of the invention is used with two reducing cones.

A felhasználás maradék kb. 60 %-nál szokásos módon, csak egy redukáló kúppal történik a kalibrálás. Ezáltal megszűnnek a második pofa tartományában található feszültség! repedések és az ezekkel kapcsolatos negatív hatások.The remaining use is approx. At 60%, only one reducing cone is calibrated as usual. This eliminates the tension in the area of the second jaw! cracks and related negative effects.

A felső hengerátmérő-tartományban hatszori felhasználás után egy, legalább az utánesztergálás mértékével nagyobb kaliberátmérő kerül bevágásra. Ez a nagyobb kaliberátmérő megmarad további 4-6 felhasználásra két redukáló kúppal. Ezután át kell kalibrálni a szokásos kaliberformára. A megválasztott kaliberátmérő ismét legalább az utánesztergálás mértékével kell, hogy nagyobb legyen.After six applications in the upper cylinder diameter range, a caliber diameter greater than at least the amount of post-turning is cut. This larger caliber diameter is retained for an additional 4-6 uses with two reducing cones. It must then be recalibrated to its regular caliber. Again, the selected caliper diameter should be larger by at least the amount of after-turning.

A mellékelt rajzon mind a szokásos kalibrálás, mind a találmány szerinti kalibrálás vázlatos képét feltüntettük, metszetben. A rajzon az 1. ábra konvencionális kalibrálást mutatja, a 2. ábra pedig a találmány szerint javasolt kalibrálást tünteti fel.The attached drawing is a sectional view of both the conventional calibration and the calibration according to the invention. In the drawing, Figure 1 shows a conventional calibration, and Figure 2 shows a calibration proposed in accordance with the invention.

Az 1, ábrán a munkatartomány 0-1 résztartománya a pofát illetve a redukáló kúpot, az I-Π résztartomány a simító kalibert, míg a II-II1 résztartomány a kifutó kalibert illetve a kilépési kúpot tartalmazza. „A” hivatkozási jellel hengereletlen cső melegpilgerhengeren való támadáspontja van jelölve, míg az a a munkaszöget adja meg. A kaliberalapon levő 0,17,3 számok az előbbi tartományokat határolják be a kaliberalap magasságában.In Figure 1, the working range 0-1 includes the jaw and the reducing cone, the working range I-Π includes the finishing caliber, and the working range II-II1 includes the bleeding caliper and the exit cone. The reference mark "A" indicates the point of attack of the unrolled tube on the hot drum roller, while the a represents the working angle a. The 0.17.3 numbers on the calibration chart delimit the above ranges at the height of the calibration chart.

A 2. ábrán jól látható a henger munkatartománya, mégpedig 0-III-ig, azaz 210-235 fok terjedelemben. A munkatartománynak munkakúp/kifutó rész - simító kaliber - munkakúp/kifutó részre osztása arányait tekintve kb. 36 %, 28 %, 36 %, ahol ezek a szögtartományok utómegmunkálásánál minden hengerpalást-átmérőre ± 3 fok ingadozással állandók maradnak.Figure 2 clearly shows the working range of the cylinder, from 0 to III, that is, from 210 to 235 degrees. The division of the working range into cone / runoff - smoothing caliber - cone / runway ratio is approx. 36%, 28%, 36%, where they remain constant to within ± 3 degrees for each cylinder diameter after finishing the angular ranges.

Claims

Cylinder roller for rolling seamless pipes with calibration consisting of a reducing cone, a smoothing caliper and an exit cone, wherein the reducing cone and the exit cone are arranged in the same manner and are rotationally symmetrical with respect to the smoothing caliper,

(a) the rear part of the reducing cone towards the smoothing caliper is formed in a 25 ° angle range with a near linear course and the adjacent 25 ° to 50 ° boundary functions as follows:

Cylinder - Function Diameter

1200- 850 mm y = d. (9.42153.10 ^-2 .l, 344203. LO'le ⁶ · ⁵¹³ .

4 = L4.25 -20.0

840-400 mm y = d {1.94049 1O ⁴ 'l, 32633 Ί Ο ^-3 / ⁴ ® ⁹⁶ .

4 = 7.3 to 14.3

390-250 min y = d- (1.94049'i0 ' ¹ -l, 32633'10' ³ .e ⁶ ' ⁴⁰⁹⁶ '

4 = 4.0-7.2 where y is the depth relative to the caliber base circle, x is the caliber angle measured from the end of the linear section, and d is an empirical coefficient.

184,808

b) working range (0-HI) of the piler cylinder 210-235 °, divided into three sub-ranges (0-1,1-II, ΙΙ-1Π) for approx. It is divided into 36%, 28%, 36%.

2. An embodiment of the piler roller according to claim 1, characterized in that after partial machining with occasionally necessary machining, the angles of each of the sub-sections of the artificial zone (O-III) are within a tolerance of ± 3 ° for any cylinder diameter.

2 pieces of figure

Published by the National Office of Inventions Responsible for publishing: Zoltán Himer Head of Department Published by Technical Publisher

88-005 YEARS Reproduction plant, Budapest VIII., Szörény u. 5-7. Responsible leader: Árpád Szeli