RU2030227C1 - Screw rolling stand - Google Patents
Screw rolling stand Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030227C1 RU2030227C1 SU4822107A RU2030227C1 RU 2030227 C1 RU2030227 C1 RU 2030227C1 SU 4822107 A SU4822107 A SU 4822107A RU 2030227 C1 RU2030227 C1 RU 2030227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- drum
- angle
- rolls
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию трубопрокатного производства, и может быть использовано для винтовой прокатки изделий и труб. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to equipment for tube production, and can be used for screw rolling of products and pipes.
Известен стан винтовой прокатки с многовалковым узлом, включающий последовательно смещенные вдоль оси прокатки две пары рабочих валков, развернутых на угол подачи, различный для каждой из пар, при прокатке в которых улучшается качество гильз и труб за счет создания условий прокатки с натяжением или подпором [1]. A known mill is a rolling mill with a multi-roll assembly, including two pairs of work rolls successively displaced along the rolling axis, rotated at a feed angle different for each pair, during the rolling of which the quality of the sleeves and pipes is improved by creating rolling conditions with tension or back-up [1 ].
Применение известных валковых узлов в станах винтовой прокатки ограничивает по диаметру и толщине стенки сортамент прокатываемых изделий, при этом ограничение по диаметру изделия в данном случае более жесткое, чем для узла с тремя рабочими валками. Ограничение сортамента по толщине стенки прокатываемых изделий обусловлено наличием большого зазора между валками по периметру очага деформации, а установка линеек для обеспечения закрытого очага деформации в таком стане конструктивно не реализуется. The use of known roll units in screw rolling mills limits the range of rolled products in diameter and wall thickness, while the restriction on the diameter of the product in this case is more stringent than for a unit with three work rolls. The assortment is limited by the wall thickness of the rolled products due to the presence of a large gap between the rolls around the perimeter of the deformation zone, and the installation of rulers to provide a closed deformation zone in this mill is not structurally implemented.
Известен стан винтовой прокатки, в котором две последовательно установленные пары валков образуют единый очаг деформации [2]. В этом стане возможно изменять в широких пределах расстояние между валками в сечении пережима, а также использовать линейки для создания закрытого очага деформации, что приближает возможности стана в части сортамента прокатываемых труб к возможностям обычного двухвалкового стана. A known rolling mill, in which two successively installed pairs of rolls form a single zone of deformation [2]. In this mill, it is possible to widely vary the distance between the rolls in the pinch section, and also use rulers to create a closed deformation zone, which brings the mill's capabilities in terms of the range of rolled tubes to the capabilities of a conventional two-roll mill.
Однако в силу сложной конструктивной реализации валковых узлов известного стана, в частности, установки переменного угла подачи, обеспечения перемещения валков для изменения расстояния в пережиме, расположение привода и раздаточных устройств, в настоящее время такие станы в трубопрокатной практике не применяются. However, due to the complex constructive implementation of the roll units of the known mill, in particular, the installation of a variable feed angle, the movement of the rolls to change the distance in the pinch, the location of the drive and transfer devices, such mills are not currently used in pipe rolling practice.
Наиболее близкой к предложенному является клеть винтовой прокатки, содержащая два поворотных барабана с установленным в каждом из них эксцентрично и на угол раскатки приводным дисковым валком [3]. Closest to the proposed one is a screw rolling cage containing two rotary drums with a drive disk roll eccentrically and at an angle of rolling [3].
В известной клети конструктивно просто реализуется привод валков, а также возможность варьирования осевой составляющей скорости валков путем поворота барабана, в результате чего изменяется смещение оси дискового валка относительно оси симметрии стана. In the known stand, the roll drive is structurally simple to realize, as well as the possibility of varying the axial component of the speed of the rolls by rotating the drum, as a result of which the displacement of the axis of the disk roll relative to the axis of symmetry of the mill changes.
К недостаткам известного стана следует отнести ограниченную при прокатке изделий возможность изменения условий деформирования путем изменения тянущих усилий на поверхностях контакта металла с валками, а также невозможность создания условий прокатки с внутриочаговым осевым натяжением, что в конечном счете снижает деформационную способность стана. The disadvantages of the known mill include the limited ability to change the deformation conditions when rolling products by changing the pulling forces on the contact surfaces of the metal with the rolls, as well as the impossibility of creating rolling conditions with intra-focal axial tension, which ultimately reduces the deformation ability of the mill.
Целью изобретения является повышение деформационной способности клети. The aim of the invention is to increase the deformation ability of the stand.
Поставленная цель достигается тем, что клеть винтовой прокатки, содержащей два поворотных барабана с установленным в каждом из них эксцентрично и на угол раскатки приводным дисковым валком согласно изобретению снабжена дополнительными приводными валками, установленными в каждом из барабанов с другим эксцентриситетом и знаком угла раскатки. The goal is achieved in that the screw rolling cage, containing two rotary drums with an eccentric installed in each of them and a drive disk roll according to the invention, is equipped with additional drive rolls installed in each of the drums with a different eccentricity and a sign of the rolling angle.
В отличии от известных технических решений в предлагаемом стане винтовой прокатки установка в барабане дополнительного валка, расположенного относительно оси барабана с эксцентриситетом, отличным от эксцентриситета предшествующего валка, позволяет путем поворота барабана вокруг своей оси устанавливать требуемое отношение осевой составляющей скорости последующего валка к соответствующему параметру предшествую- щего валка, что дает возможность реализовать достаточно гибкое управление режимом деформации при винтовой прокатке, создавая внутриочаговое осевое натяжение или подпор. Это в совокупности с возможностью образования короткого, замкнутого очага деформации в предлагаемом стане позволяет последнему по широте размерной и марочной части прокатываемого сортамента превзойти существующие косовалковые станы. In contrast to the known technical solutions in the proposed screw rolling mill, the installation in the drum of an additional roll located relative to the axis of the drum with an eccentricity different from the eccentricity of the previous roll allows you to set the required ratio of the axial component of the speed of the subsequent roll to the corresponding parameter of the previous roll by rotating the drum around its axis roll, which makes it possible to implement a fairly flexible control of the deformation mode during helical rolling, creating Avaya focal axial tension or support. This, together with the possibility of forming a short, closed deformation zone in the proposed mill, allows the latter to surpass the existing Kosovolnovye mills in the breadth of the dimensional and graded parts of the rolled product range.
На фиг. 1 показаны узлы предлагаемого стана и очаг деформации в нем; на фиг. 2 - установка рабочих валков в барабане. In FIG. 1 shows the nodes of the proposed mill and the deformation zone in it; in FIG. 2 - installation of work rolls in the drum.
Клеть имеет опоры 1. В каждой из опор размещен барабан 2, снабженный приводом поворота барабана вокруг оси и приводом осевого перемещения. В барабане установлены два дисковых валка 3 и 4, при этом предшествующий относительно направления прокатки, указанного на фигурах стрелкой, валок расположен под положительным углом δ1 раскатки, а последующий - под отрицательным углом δ2, что позволяет конструктивно сблизить валки (см. фиг. 1 и 2) и создать единый, короткий очаг деформации.The cage has supports 1. In each of the supports is placed a
Опоры устанавливаются на одном уровне, при этом оси поворота барабанов лежат в одной горизонтальной плоскости, с которой совмещается ось прокатки. The supports are installed at the same level, while the axis of rotation of the drums lie in the same horizontal plane with which the rolling axis is combined.
Дисковые валки устанавливаются эксцентрично (см. фиг. 2) относительно оси поворота барабана с различными эксцентриситетами е1 и е2 соответственно, при этом центр оси О2 последующего валка отклонен от линии ОО1, соединяющей центры осей предшествующего валка и барабана на угол Ψ, т.е. радиус-векторы е1 и е2 расположены под углом друг к другу.The disk rolls are eccentrically installed (see Fig. 2) relative to the axis of rotation of the drum with different eccentricities e 1 and e 2 respectively, while the center of the axis O 2 of the subsequent roll is deviated from the line O 1 connecting the centers of the axes of the previous roll and the drum at an angle Ψ, those. radius vectors e 1 and e 2 are located at an angle to each other.
В результате такой установки валков при повороте барабана вокруг своей оси, радиус-вектор е2 отклоняется от горизонтальной оси барабана на центральный угол, например φ, при этом радиус-вектор е2 отклонится на угол φ+Ψ . Ввиду различия указанных центральных углов, а также эксцентриситетов е1 и е2 предшествующий и последующий валки располагаются с различным смещением относительно оси прокатки соответственно q1 и q2. Отношение величин смещения валков в конечном счете определяет отношение осевых составляющих скорости этих валков и рассчитывается по формуле
Как видно из формулы и представленной на фиг. 2 схемы установки валков, путем изменения величины угла поворота барабана, т.е. угла φ , возможно в достаточно широких пределах варьировать отношение осевых составляющих скоростей валков последующей пары к предшествующей. As can be seen from the formula and shown in FIG. 2 schemes for installing rolls by changing the angle of rotation of the drum, i.e. angle φ, it is possible to vary the ratio of the axial components of the speeds of the rolls of the next pair to the previous one over a fairly wide range.
Указанное отношение осевых составляющих скоростей выбирается пропорционально величине вытяжки трубы μ , т.е. The indicated ratio of the axial velocity components is selected in proportion to the pipe drawing μ,
Значение коэффициента пропорциональности в рамках выделенного диапазона (0,4-1,6) определяется технологическими условиями деформации металла. При прокатке изделий из малопластичных марок сталей и сплавов коэффициент пропорциональности выбирается меньше единицы, что обеспечивает прокатку с внутриочаговым подпором. При прокатке пластичных изделий этот коэффициент устанавливается большим единицы, что приводит к реализации процесса с внутриочаговым осевым натяжением.
The value of the proportionality coefficient within the selected range (0.4-1.6) is determined by the technological conditions of metal deformation. When rolling products from low-plastic grades of steels and alloys, the proportionality coefficient is selected less than unity, which ensures rolling with intrafocal support. When rolling plastic products, this coefficient is set to be greater than unity, which leads to the implementation of the process with intrafocal axial tension.
При выборе коэффициента пропорциональности за пределами указанного диапазона (менее 0,4 и более 1,5) увеличивается скольжение металла на контактной поверхности валков обеих пар, что приводит к росту энергоемкости процесса, интенсивности износа валков. Кроме того, при выборе значения коэффициента пропорциональности за пределами указанного диапазона резерв сил трения, действующих в осевом направлении и создающих внутриочаговый подпор или натяжение, практически исчерпывается. When choosing a proportionality coefficient outside the specified range (less than 0.4 and more than 1.5), the metal slip on the contact surface of the rolls of both pairs increases, which leads to an increase in the energy intensity of the process, the wear rate of the rolls. In addition, when choosing the value of the coefficient of proportionality outside the specified range, the reserve of friction forces acting in the axial direction and creating an intra-focal support or tension is practically exhausted.
Требуемая величина угла поворота барабана рассчитывается по выражению, полученному с учетом конструктивных параметров, взаимосвязь которых определена формулой (1), и технологических условий, отраженных в зависимости (2):
ctgφ = (0,4-1,6)μ 
Настройку стана и реализацию процесса в предлагаемом стане винтовой прокатки рассмотрим на примере прокатки гильзы диаметром до 250 мм. Для этого процесса могут быть применены дисковые рабочие валки с максимальным диаметром 750 мм. Первая пара валков, образующая входной конус очага деформации, устанавливается с положительным углом раскатки δ1 = 85о, последующая пара валков, образующая выходной конус очага деформации, устанавливается на отрицательный угол раскатки δ2 , - 85о, при этом в направлении прокатки радиус рабочих валков этой пары уменьшается.The required value of the angle of rotation of the drum is calculated by the expression obtained taking into account design parameters, the relationship of which is determined by the formula (1), and technological conditions, reflected in the dependence (2):
ctgφ = (0.4-1.6) μ
We will consider the setup of the mill and the implementation of the process in the proposed screw rolling mill using the example of rolling a sleeve with a diameter of up to 250 mm. For this process, disc work rolls with a maximum diameter of 750 mm can be used. The first pair of rolls, forming the inlet cone of the deformation zone, is set with a positive rolling angle δ 1 = 85 о , the next pair of rolls, forming the outlet cone of the deformation zone, is set to a negative rolling angle δ 2 , - 85 о , while the working radius is in the rolling direction rolls of this pair is reduced.
Относительно оси барабана предшествующий валок расположен эксцентрично на величину е1 = 588 мм, а последующий - с эксцентриситетом е2 = 173 мм, при этом угол отклонения центра последующего валка от линии, соединяющей центры оси осей барабана и предшествующего валка, равен Ψ≈ 22,5о. При такой установке валков в барабане при развороте последнего на угол φ = 1о отношение осевых составляющих скоростей соответственно последующего и предшествующего валков (при одинаковой частоте вращения валков) равно 6,72, при угле φ = 8,8о это отношение становится равным единице.Relative to the axis of the drum, the preceding roll is eccentric by e 1 = 588 mm, and the next one with the eccentricity e 2 = 173 mm, while the angle of deviation of the center of the subsequent roll from the line connecting the centers of the axis of the axes of the drum and the previous roll is Ψ≈ 22. 5 about . With such an installation of the rolls in the drum, when the latter is rotated through an angle of φ = 1 about the ratio of the axial components of the speeds of the subsequent and previous rolls, respectively (at the same speed of rotation of the rolls) is 6.72, with an angle of φ = 8.8 about this ratio becomes equal to unity.
Для реализации процесса первоначально определяется требуемая установка угла разворота барабана. На основании заданной при прокатке вытяжки гильзы и исходя из пластических свойств прокатываемого металла, выбирается соотношение осевых составляющих скоростей последующего и предшествующего валков. Например, для обеспечения величины вытяжки, равной двум, при редуцировании на 10-15% диаметра гильзы из углеродистой марки стали зона определения коэффициента пропорциональности смещается в сторону верхней границы диапазона 0,4-1,6, выбираем значения коэффициента, равным 1,4. Тогда величина отношения осевых составляющих скоростей валков различных пар составляет 2,8, с использованием приведенной формулы (3) определяется соответствующий угол разворота барабана φ≈ 2,55о.To implement the process, the required setting of the angle of rotation of the drum is initially determined. Based on the set of hood exhaust during rolling and based on the plastic properties of the rolled metal, the ratio of the axial velocity components of the subsequent and previous rolls is selected. For example, to ensure a drawdown value of two, when reducing the diameter of a sleeve made of a carbon steel grade by 10-15%, the zone for determining the proportionality coefficient is shifted toward the upper boundary of the range 0.4-1.6, we select the coefficient value equal to 1.4. Then the magnitude of the ratio of the axial components of the speeds of the rolls of different pairs is 2.8, using the above formula (3), the corresponding angle of the drum rotation is φ≈ 2.55 о .
Нагретую до температуры прокатки гильзу 5 задают в предшествующую пару рабочих валков 3 (см. фиг. 1), которые сообщают гильзе геликоидальное перемещение, при этом в осевом направлении гильза перемещается в сторону увеличения радиуса валков 3. Направление вращения рабочих валков показано на фиг. 2. The
По мере осевого перемещения гильза встречается с посаженной на стержень 6 оправкой 7, в результате чего происходит обжатие стенки гильзы. Дальнейшая деформация гильзы на оправке производится последующей парой рабочих валков, осевая составляющая скорости которых отлична от осевой составляющей скорости валков предшествующей пары. В результате этого и с учетом вытяжки гильзы определяется соотношение осевых тянущих сил, воздействующих на гильзу во входном участке, образованном предшествующей парой валков, и выходном участке, образованном последующей парой валков. As the axial movement of the sleeve meets with the
В отличие от прототипа при осуществлении процесса прокатки в предлагаемом стане обеспечиваются различные режимы деформации металла как с внутриочаговым осевым подпором, так и натяжением. Это в сочетании с возможностью перераспределения деформации между предшествующей и последующей парами валков за счет расположения оправки в очаге и изменения ее калибровки позволяет реализовать наиболее рациональные для каждого сортамента изделий (заготовок, гильз, труб и т.д.) режимы деформирования, учитывающие физические свойства и геометрические размеры проката. In contrast to the prototype, during the rolling process in the proposed mill, various modes of metal deformation are provided both with intrafocal axial support and tension. This, combined with the possibility of redistributing the deformation between the previous and subsequent pairs of rolls due to the location of the mandrel in the center and changing its calibration, allows for the implementation of the most rational deformation modes for each product assortment (blanks, sleeves, pipes, etc.) that take into account physical properties and geometric dimensions of the rental.
Применение предлагаемого стана позволяет эффективно воздействовать на результирующее скручивание металла при винтовой прокатке, которое способствует перераспределению пластических свойств труб в поперечном и продольном направлениях. Результирующее скручивание возможно варьировать путем рассогласования частоты вращения валков одной пары по отношению к валкам другой пары, а также расположением оправки относительно границы между смежными валками различных пар. The application of the proposed mill can effectively affect the resulting twisting of the metal during screw rolling, which contributes to the redistribution of the plastic properties of the pipes in the transverse and longitudinal directions. The resulting twisting can be varied by mismatching the rotation speed of the rolls of one pair with respect to the rolls of another pair, as well as by the location of the mandrel relative to the boundary between adjacent rolls of different pairs.
Предлагаемый стан может быть использован для различных процессов винтовой прокатки: прошивки, элонгирования, производства заготовок и прутков и др. В качестве вспомогательного инструмента, обеспечивающего закрытый калибр, в предлагаемом стане могут применяться линейки и дисковые проводки. Привод рабочих валков может быть групповой, индивидуальный или комбинированный с различной группировкой валков. The proposed mill can be used for various processes of screw rolling: flashing, elongation, production of blanks and rods, etc. As an auxiliary tool providing a closed gauge, the proposed mill can use rulers and disk wiring. The drive of the work rolls can be a group, individual or combined with a different grouping of rolls.
Высокая маневренность стана и его повышенная деформационно-вытяжная способность делает перспективным его использование в качестве раскатного стана. При этом могут быть реализованы процессы прокатки на короткой и длинной оправке, в последнем случае перемещение оправки может быть свободным или с регулируемой скоростью. High maneuverability of the mill and its increased deformation-stretching ability make it promising to use it as a rolling mill. In this case, rolling processes on a short and long mandrel can be implemented, in the latter case, the movement of the mandrel can be free or at an adjustable speed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4822107 RU2030227C1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Screw rolling stand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4822107 RU2030227C1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Screw rolling stand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2030227C1 true RU2030227C1 (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=21512477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4822107 RU2030227C1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Screw rolling stand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2030227C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529304C2 (en) * | 2010-07-29 | 2014-09-27 | Марк Николаевич Надинский | Method to manufacture panels, structures |
| RU2764066C2 (en) * | 2020-05-06 | 2022-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МИП "Стан" | Screw rolling mill |
-
1990
- 1990-05-03 RU SU4822107 patent/RU2030227C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 330891, кл. B 21B 19/00, 1972. * |
| 2. Фомичев И.А. Косая прокатка. Харьков: Металлургиздат, 1963, с.27. рис.16. * |
| 3. Нодев Э.О. Устранение кинематической асимметрии дисковых прошивных станов, "Черная металлургия", Бюллетень Научно-технической информации, 1976, N 8, с.42-44. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529304C2 (en) * | 2010-07-29 | 2014-09-27 | Марк Николаевич Надинский | Method to manufacture panels, structures |
| RU2764066C2 (en) * | 2020-05-06 | 2022-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МИП "Стан" | Screw rolling mill |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4440012A (en) | Rolling stand with noncylindrical rolls | |
| US3492849A (en) | Rolling of metal billets | |
| RU2030227C1 (en) | Screw rolling stand | |
| SE446434B (en) | SET TO MAKE SOMLESS METAL ROWS | |
| US4510787A (en) | Method of manufacturing hollow rods | |
| GB1592621A (en) | Apparatus and method for reducing the corss-section of linearly extending material | |
| US2458110A (en) | Apparatus for producing seamless tubes | |
| CN85106452B (en) | Machine for rolling seamless pipes | |
| US1957916A (en) | Apparatus for and method of producing metal tubes | |
| SU710692A1 (en) | Roll for cross-helical rolling expansion of tubes | |
| KR850007003A (en) | Rolling Mill with Inclined Roll and Control Process | |
| US4202195A (en) | Skew rolling mill roller | |
| SU933137A1 (en) | Stand with multiroll pass for longitudinal rolling | |
| SU747541A1 (en) | Screw rolling mill technological tool | |
| US1464702A (en) | Rolling mill | |
| SU804021A1 (en) | Technological tool for piercing skew-roll mill | |
| RU2013144C1 (en) | Method of continuous helical rolling | |
| SU496056A1 (en) | Helical rolling mill line | |
| SU884786A1 (en) | Method of bending sheet edges in three-roll symmetric machines | |
| JPS60206514A (en) | Skew rolling method of metallic pipe | |
| SU921646A1 (en) | Method of die rolling of tubes | |
| SU1523201A1 (en) | Method of rolling tubes on sinking mill and rolling mill tools for effecting same | |
| SU1560340A1 (en) | Method of producing tubes of continuous rolling mill | |
| SU1378980A1 (en) | Tool of finishing stand for multi-stand roll-forming mill | |
| SU948474A1 (en) | Pendulum-type rolling stand |