RU2084300C1 - Line for making precise tubes - Google Patents
Line for making precise tubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084300C1 RU2084300C1 RU94038230/02A RU94038230A RU2084300C1 RU 2084300 C1 RU2084300 C1 RU 2084300C1 RU 94038230/02 A RU94038230/02 A RU 94038230/02A RU 94038230 A RU94038230 A RU 94038230A RU 2084300 C1 RU2084300 C1 RU 2084300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stands
- tubes
- unit
- mill
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству электросварных прямошовных труб и может быть использовано для получения труб повышенной точности. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of longitudinally welded pipes and can be used to produce pipes of high accuracy.
Известна технологическая схема для производства электросварных труб на трубоэлектросварочном агрегате [1] включающая следующее технологическое оборудование: загрузочное устройство, разматыватель, правильную машину, дисковые ножницы, непрерывный трубоформовочный стан, трубосварочный стан, гратосниматель, непрерывный калибровочный стан, оборудование для отделки труб. Однако при производстве труб не удается добиться высокой геометрической точности труб, например прецизионных. A known technological scheme for the production of electric-welded pipes on a pipe-welding unit [1] includes the following technological equipment: loading device, uncoiler, straightening machine, circular shears, continuous pipe-forming mill, pipe-welding mill, straightener, continuous calibration mill, equipment for pipe finishing. However, in the production of pipes it is not possible to achieve high geometric accuracy of pipes, for example precision ones.
Известна поточная линия для производства преимущественно электросварных труб [2] принятая за прототип и включающая последовательно расположенные разматыватель, устройства для формовки, сварки и локальной термообработки сварного шва, нагревательное устройство, форсуночный спрейер, термостат-стабилизатор, редукционный стан, профилировочный стан, систему контроля температуры. A known production line for the production of predominantly electric-welded pipes [2] is adopted as a prototype and includes sequentially unwinder, devices for molding, welding and local heat treatment of the weld, heating device, nozzle sprayer, thermostat-stabilizer, reduction mill, profiling mill, temperature control system .
Предлагаемое решение позволяет увеличить сортамент труб, но не обеспечивает высокую геометрическую точность внутреннего канала труб. The proposed solution allows to increase the assortment of pipes, but does not provide high geometric accuracy of the internal channel of the pipes.
Техническая задача, решаемая предполагаемым изобретением, заключается в повышении качества сварного соединения и увеличении геометрической точности внутреннего канала труб. The technical problem solved by the proposed invention is to improve the quality of the welded joint and increase the geometric accuracy of the inner channel of the pipes.
Поставленная задача решается за счет того, что в линии для производства труб повышенной точности, включающей установленные в технологической последовательности и соединенные транспортными средствами разматыватель ленты, стыкосварочную машину, устройство для обрезки кромок, трубоформовочное устройство, сварочный узел, гратосниматели, установку индукционного нагрева, редукционно-калибровочный стан и агрегат для калибровки труб, согласно изобретению, устройство для обрезки кромок снабжено элементами для стабилизации геометрии ленты, редукционно-калибровочный стан содержит по меньшей мере четырехвалковые клети, установленные с возможностью поворота каждой клети относительно предыдущей плоскости, перпендикулярной оси стана, на угол α = 90°/n где n количество клетей, установка индукционного нагрева выполнена комбинированной, а агрегат для калибровки труб выполнен в комплексе, по меньшей мере, из двух клетей.The problem is solved due to the fact that in the line for the production of pipes of increased accuracy, including a tape unwinder, a butt welder, an edge trimming device, a pipe forming device, a welding unit, a filler, an induction heating installation, reduction the calibration mill and the unit for calibrating pipes, according to the invention, the device for trimming the edges is equipped with elements for stabilizing the geometry of the tape, the reduction and calibration mill contains at least four roll stands installed with the possibility of rotation of each stand relative to the previous plane perpendicular to the axis of the mill, at an angle α = 90 ° / n where n is the number of stands, the induction heating unit is combined and the pipe calibration unit is made in a complex of at least two stands.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Устройство стабилизации геометрии ленты состоит из опорного ролика, ось вращения которого перпендикулярна плоскости ленты, а к рабочей поверхности ролика поджимается одна кромка ленты. На другую кромку ленты действует усилие поджимного ролика, установленного напротив опорного и оснащенного, например, размещенным на "плавающей" каретке механизмом поджатия ролика к кромке ленты. На этой же плавающей каретке установлена пара дисковых ножей, отрезающая часть кромки. После роликов по ходу движения ленты установлены иглофрезы для зачистки обеих кромок от заусенцев и придания им оптимальной для сварки геометрии. The device for stabilizing the geometry of the tape consists of a support roller, the axis of rotation of which is perpendicular to the plane of the tape, and one edge of the tape is drawn to the working surface of the roller. The force of the pinch roller mounted opposite the support and equipped with, for example, a mechanism for compressing the roller to the edge of the tape, acts on the other edge of the tape. A pair of circular knives is installed on the same floating carriage, cutting part of the edge. After the rollers in the direction of the tape, needle cutters are installed to strip both edges of the burrs and give them the optimum geometry for welding.
В прелагаемом решении в отличии от известных, где обрезают по ширине ленты обе кромки, осуществляется обрезка кромки ленты только с одной стороны, а устранение дефектов заводского реза кромки и обрезанной в линии стана осуществляется установленными иглофрезами. In the proposed solution, unlike the known ones, where both edges are cut along the width of the tape, the tape edge is trimmed only on one side, and the defects of the factory cut of the edge and the cut in the mill line are fixed by installed needle cutters.
Таким образом, устройство стабилизации геометрии ленты обеспечивает постоянство ширины ленты в процессе сварки, удаление заусенцев с кромок ленты и формирует оптимальную форму торцев кромок ленты, что дает возможность обеспечить постоянство условий нагрева и осадки в процессе сварки. В результате формирование грата происходит равномерно по длине свариваемой трубы, что создает условия для качественного формирования и удаления наружного и внутреннего грата и, как следствие, обеспечивает повышенную точность канала изготавливаемых труб. Thus, the device for stabilizing the geometry of the tape ensures a constant width of the tape during welding, removing burrs from the edges of the tape and forms the optimal shape of the ends of the edges of the tape, which makes it possible to ensure the constancy of the conditions of heating and upsetting during welding. As a result, the formation of the burr occurs uniformly along the length of the welded pipe, which creates the conditions for high-quality formation and removal of the external and internal burrs and, as a result, provides increased accuracy of the channel of the manufactured pipes.
Установка в редукционно-калибровочном стане по меньшей мере четырехвалковых клетей, расположенных с возможностью поворота каждой клети относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси стана, на угол α = 90°/n где n количество клетей, обеспечивает более равномерную толщину стенки по периметру трубы по сравнению с двух- и трехвалковыми, исключая накопление утолщения в "выпусках" и распределяя его по всему периметру трубы, что позволяет повысить качество геометрии внутреннего канала и его точность.The installation in the reduction and calibration mill of at least four-roll stands arranged to rotate each stand relative to the previous one in a plane perpendicular to the axis of the mill by an angle α = 90 ° / n where n is the number of stands provides a more uniform wall thickness around the perimeter of the pipe compared with two- and three-roll, excluding the accumulation of thickening in the "outlets" and distributing it around the entire perimeter of the pipe, which improves the quality of the geometry of the inner channel and its accuracy.
Установка индукционного нагрева выполнена комбинированной: линейно-кольцевой, обеспечивающей как линейный нагрев сварного соединения, так и отдельно нагрев тела трубы по периметру. При работе линии может использоваться как только линейный или только кольцевой нагрев. В последнем случае труба проходит под линейным индуктором, который обеспечивает нагрев продольного сварного соединения трубы, а затем в кольцевом индукторе производится объемный нагрев трубы, т.е. нагрев всего сечения трубы, включая сварное соединение. The induction heating installation was performed combined: linear-ring, providing both linear heating of the welded joint, and separately heating the pipe body along the perimeter. When the line is operating, it can be used as only linear or only ring heating. In the latter case, the pipe passes under a linear inductor, which provides heating of the longitudinal welded joint of the pipe, and then volumetric heating of the pipe is performed in the ring inductor, i.e. heating the entire cross section of the pipe, including the welded joint.
Изготовление труб различного назначения требует использования соответствующих материалов и видов термообработки сварного соединения для обеспечения высокого качества труб. Для некоторых сталей достаточно линейного нагрева, обеспечивающего выравнивание сварного шва и зоны термического влияния, а для других необходим объемный нагрев по всему сечению, чтобы не было градиента температур на границах зоны нагрева, который имеет место при линейном нагреве. Варьируя расстояние между линейным и кольцевым индуктором, а также длину индукторов можно создать наиболее благоприятные условия нагрева и охлаждения сварного соединения и всей трубы, при котором обеспечивается оптимальное качество и структура сварного соединения. The manufacture of pipes for various purposes requires the use of appropriate materials and types of heat treatment of the welded joint to ensure high quality pipes. For some steels, linear heating is sufficient to ensure alignment of the weld and the heat-affected zone, while for others, volume heating over the entire cross section is necessary so that there is no temperature gradient at the boundaries of the heating zone that occurs during linear heating. By varying the distance between the linear and ring inductor, as well as the length of the inductors, it is possible to create the most favorable conditions for heating and cooling the welded joint and the entire pipe, which ensures the optimal quality and structure of the welded joint.
Для обеспечения условий поточности производства сварных труб повышенной точности после редукционно-калибровочного стана установлен агрегат, в котором происходит калибровка труб преимущественно по внутреннему диаметру. Агрегат выполнен, по меньшей мере, из двух клетей: первой (по ходу прокатки) многовалковой клети для удержания самоустанавливающейся (плавающей) оправки в очаге деформации при осадке трубы только по диаметру и второй клети, в которой происходит калибровка трубы на цилиндрическом участке оправки. To ensure flow conditions for the production of welded pipes of increased accuracy, a unit is installed after the reduction and calibration mill, in which the pipes are calibrated mainly according to their inner diameter. The unit is made of at least two stands: the first (along the rolling) multi-roll stand to hold the self-aligning (floating) mandrel in the deformation zone when the pipe is upset only in diameter and the second stand in which the pipe is calibrated on the cylindrical section of the mandrel.
Диаметр валков первой клети выбирают таким образом, чтобы сохранялось условие, при котором оправка стабильно удерживается в очаге деформации без стержня и других деталей. Во второй клети агрегата труба калибруется по внутреннему диаметру инструментом радиального перемещения, например, ротационно-ковочного действия. Установка агрегата для калибровки труб обеспечивает точность их производства, легко поддается автоматизации, настройке. Высокая геометрическая точность труб по внутреннему диаметру гарантируется наличием оправки, а по наружному настройкой рабочего деформирующего органа. The diameter of the rolls of the first stand is chosen so that the condition is maintained under which the mandrel is stably held in the deformation zone without the shaft and other parts. In the second stand of the unit, the pipe is calibrated by the inner diameter with a radial movement tool, for example, rotary forging action. The installation of a unit for calibrating pipes ensures the accuracy of their production, is easily amenable to automation, tuning. The high geometric accuracy of the pipes in terms of internal diameter is guaranteed by the presence of a mandrel, and by the external setting of the working deforming body.
Изобретение иллюстрируется рисунком, где на фиг.1 схематично представлена технологическая схема и оборудование для производства электросварных труб повышенной точности;
На фиг.2 схематично изображено устройство для обрезки кромок и стабилизации геометрии ленты (а) и вид устройства сверху (б), на фиг.3 - конструктивная схема калибрующей клети с четырехвалковым калибром (а) и расположение осей последовательно установленных клетей (б), на фиг.4 показана установка индукционного нагрева и на фиг.5 агрегат для калибровки труб.The invention is illustrated in the figure, where Fig. 1 schematically shows the technological scheme and equipment for the production of high-precision electric-welded pipes;
Figure 2 schematically shows a device for trimming edges and stabilizing the geometry of the tape (a) and a top view of the device (b), figure 3 is a structural diagram of a calibrating stand with a four-roll caliber (a) and the location of the axes of the sequentially installed stands (b), figure 4 shows the installation of induction heating and figure 5 unit for calibrating pipes.
Линия содержит установленные в технологической последовательности разматыватель ленты 1, стыкосварочную машину 2, устройство для обрезки и стабилизации геометрии ленты 3, непрерывное трубоформовочное устройство 4, гратосниматели 6, сварочный узел 5, установку индукционного нагрева труб 7, редукционно-калибровочный стан 8 и агрегат для калибровки труб 9. The line contains a tape unwinder 1 installed in a technological sequence, a butt welding machine 2, a device for trimming and stabilizing the geometry of the tape 3, a continuous pipe forming device 4,
Устройство стабилизации геометрии ленты (фиг.2) содержит опорный ролик 10, ось вращения которого перпендикулярна плоскости свариваемой ленты 11, а к рабочей поверхности ролика поджимается одна кромка ленты. На другую кромку ленты действует усилие поджимного ролика 12, установленного напротив опорного и оснащенного размещенным на "плавающей" каретке 13 механизмом поджатия 14 ролика к кромке ленты. На этой же "плавающей" каретке установлена пара ножей 15, отрезающая часть кромки. После роликов по ходу движения ленты установлены иглофрезы 16, 17, 18 и 19 для зачистки обеих кромок от заусенцев и придания им оптимальной для сварки геометрии. The device for stabilizing the geometry of the tape (figure 2) contains a
Таким образом, устройство стабилизации геометрии ленты обеспечивает постоянство ширины ленты в процессе сварки, удаление заусенцев с кромок ленты и формирует оптимальную форму торцев кромок ленты, что дает возможность обеспечить постоянство условий нагрева и осадки в процессе сварки. В результате формирование грата происходит равномерно по длине свариваемой трубы, что создает условия для качественного формирования и удаления наружного и внутреннего грата и, как следствие, обеспечивает повышенную точность внутреннего канала изготавливаемых труб. Thus, the device for stabilizing the geometry of the tape ensures a constant width of the tape during welding, removing burrs from the edges of the tape and forms the optimal shape of the ends of the edges of the tape, which makes it possible to ensure the constancy of the conditions of heating and upsetting during welding. As a result, the formation of the burr occurs uniformly along the length of the welded pipe, which creates the conditions for high-quality formation and removal of the outer and inner burrs and, as a result, provides increased accuracy of the inner channel of the pipes being manufactured.
На фиг. 3 приведена конструктивная схема четырехвалковой клети с двумя приводными валками (Блинов Ю.И. Продольная прокатка труб в многовалковых калибрах. Челябинск: Металл, 1992, с.180-186), хотя можно использовать четырехвалковые клети со всеми приводными валками, так как суть не в конструкции клети, а в расположении клетей. In FIG. Figure 3 shows a structural diagram of a four-roll stand with two drive rolls (Blinov Yu.I. Longitudinal rolling of pipes in multi-roll gauges. Chelyabinsk: Metal, 1992, p.180-186), although four-roll stands with all drive rolls can be used, since in the construction of the stand, and in the arrangement of the stands.
Четырехвалковая клеть (фиг.3) состоит из корпуса 20, неприводных валкой 21 и приводных валков 22. Ось клети 1-1, проходящая через приводные валки 22, как правило, расположена вертикально. Отличие предлагаемого решения от известного в том, что каждая следующая клеть развернута относительно предыдущей на угол α = 90°/n, где n количество клетей. Так, например, если количество клетей 10, то угол разворота каждой клети в вертикальной плоскости относительно предыдущей равен α = 90°/10 = 9°. На фиг.3, схематично показаны оси трех последовательно расположенных клетей, повернутых одна относительно другой последовательно на 9o каждая. Такое "веерное" расположение клетей редукционно-калибровочного стана исключает накопление утолщения в "выпусках" и приводит к повышению точности геометрии внутреннего канала труб.The four-roll stand (Fig. 3) consists of a
Схема установки индукционного линейно-кольцевого нагрева представлена на фиг. 4. Установка состоит из линейного индуктора 23, расположенного вдоль сварного соединения трубы 24, и кольцевого индуктора 25, охватывающего трубу. Индукторы 23 и 25 могут работать как вместе, так и по отдельности в зависимости от марок сталей, используемых для производства электросварных труб, как указано на стр.4 описания заявки на предполагаемое изобретение. Создание с помощью индукторов благоприятных условий нагрева обеспечивает высокое качество сварного соединения трубы. The installation diagram of induction linear-ring heating is shown in FIG. 4. The installation consists of a
Для обеспечения условий поточности производства сварных труб повышенной точности после редукционно-калибровочного стана установлен агрегат, в котором происходит калибровка труб преимущественно по внутреннему диаметру. Агрегат выполнен по меньшей мере из двух клетей (фиг.5). В первой (по ходу прокатки) многовалковой клети для удержания самоустанавливающейся (плавающей) оправки 26 в очаге деформации труба осаживается только по диаметру. Хвостовик оправки 26 выполнен так, что его поверхность соответствует внутренней поверхности трубы 27 в очаге деформации клети. Такая форма хвостовика обеспечивает удержание оправки 26 внутри трубы 27 в определенном положении, т.е. оправка работает по принципу известной "плавающей" (самоустанавливающейся) оправки (см. Перлин И.Л. Ерманок М.З. Теория волочения. М. Металлургия, 1971, с.65). To ensure flow conditions for the production of welded pipes of increased accuracy, a unit is installed after the reduction and calibration mill, in which the pipes are calibrated mainly according to their inner diameter. The unit is made of at least two stands (figure 5). In the first (in the course of rolling) multi-roll stand to hold the self-aligning (floating)
Диаметр валков клети выбирают таким образом, чтобы сохранялось условие, при котором оправка 26 стабильно удерживается в очаге деформации без стержня и других деталей. The diameter of the mill rolls is chosen so that the condition is maintained under which the
Во второй клети происходит калибровка трубы на цилиндрическом участке оправки 26, выполненном конструктивно на определенном расстоянии от хвостовика. Собственно вторая клеть представляет собой агрегат с многодискретным радиальным воздействием инструмента на изделие, в котором труба калибруется по внутреннему диаметру инструментом радиального перемещения, например, ротационно-ковочного действия. In the second stand, the pipe is calibrated on the cylindrical section of the
Обжатие-калибровка трубы на оправке осуществляется обойками 29, при воздействии на них ползунами 30, при набегании их на ролики 31, расположенные в сепараторе 32. Compression-calibration of the pipe on the mandrel is carried out by the casing 29, when exposed to the
Таким образом, установка агрегата для калибровки труб обеспечивает точность их производства, легко поддается автоматизации, настройке. Высокая геометрическая точность труб по внутреннему диаметру гарантируется наличием оправки, а по наружному настройкой рабочего деформирующего органа. Thus, the installation of a unit for calibrating pipes ensures the accuracy of their production, easily lends itself to automation, tuning. The high geometric accuracy of the pipes in terms of internal diameter is guaranteed by the presence of a mandrel, and by the external setting of the working deforming body.
Линия работает следующим образом. Ленту разматывателя 1 направляют в стыкосварочную машину 2, где происходит сварка встык с предыдущей лентой. Обрезают кромки ленты до ширины, необходимой для формовки трубной заготовки заданного диаметра и осуществляют стабилизацию геометрии ленты. После формовки и сварки получили заготовку размером 95,0 х 6,0 мм из стали 20, которую подвергли редуцированию на размер 65,0 х 7,0 мм и калибровке на готовый размер 57,0 х 6,5 мм. Точность изготовления труб по внутреннему диаметру на предлагаемой линии оказалась выше, чем у прецизионных труб, выпускаемых по существующим стандартам. Обеспечен допуск на последующую отделочную обработку порядка 0,1 мм. Отклонение размеров внутреннего диаметра в исследованной партии труб от номинального заданного значения составило 0,1 мм + 0,02 мм. The line works as follows. The tape of the unwinder 1 is sent to the butt welding machine 2, where the butt welding with the previous tape takes place. Cut the edges of the tape to the width necessary for forming the tube stock of a given diameter and stabilize the geometry of the tape. After molding and welding, we obtained a blank of size 95.0 x 6.0 mm from
Таким образом, использование предлагаемой линии для производства труб позволяет получать качественные трубы с высокой точностью внутреннего канала для производства изделий ответственного назначения, например, корпусов штанговых глубинных насосов. Thus, the use of the proposed line for the production of pipes allows to obtain high-quality pipes with high accuracy of the internal channel for the production of critical products, for example, sucker rod pump cases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94038230/02A RU2084300C1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Line for making precise tubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94038230/02A RU2084300C1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Line for making precise tubes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94038230A RU94038230A (en) | 1996-11-10 |
| RU2084300C1 true RU2084300C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20161572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94038230/02A RU2084300C1 (en) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Line for making precise tubes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2084300C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817810C1 (en) * | 2022-06-27 | 2024-04-22 | Акционерное общество "Северский трубный завод" (АО "СТЗ") | Five-stand sizing mill for calibration of longitudinal electric-welded pipes |
-
1994
- 1994-10-10 RU RU94038230/02A patent/RU2084300C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Матвеев Ю.М. и др. Технология производства электросварных труб.- М.: Металлургия, 1967, с. 13 - 32. 2. Авторское свидетельство СССР N 1460082, кл. C 21 D 9/08, 1989. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817810C1 (en) * | 2022-06-27 | 2024-04-22 | Акционерное общество "Северский трубный завод" (АО "СТЗ") | Five-stand sizing mill for calibration of longitudinal electric-welded pipes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94038230A (en) | 1996-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0812633A1 (en) | Method of and apparatus for producing steel pipes | |
| CN105033125A (en) | Titanium alloy equal-thickness thin-wall special-shaped annular piece rolling and expanding composite forming method | |
| US5832765A (en) | Method and an apparatus for manufacturing wire | |
| EP3812056A1 (en) | Medium/small-diameter thick-walled metal tube and preparation method therefor | |
| US3417587A (en) | Spiral pipe machine | |
| US4260096A (en) | Method for reduction and sizing of welded pipes and mill for effecting same | |
| RU2084300C1 (en) | Line for making precise tubes | |
| CA2187720C (en) | Method and an apparatus for manufacturing wire | |
| US4510787A (en) | Method of manufacturing hollow rods | |
| US5647241A (en) | Rotary upper roll selector | |
| DE69606354T2 (en) | Device and method for producing welded steel tubes | |
| CN100393433C (en) | Cold rolling process for metal tubes | |
| JPH0312977B2 (en) | ||
| JP2867790B2 (en) | Fin pass roll and welded pipe manufacturing equipment | |
| SU1135518A1 (en) | Method of manufacturing bent sections and device for effecting same | |
| JPH05228533A (en) | Method and device for manufacturing welded tube | |
| JPH0440090B2 (en) | ||
| RU2772340C1 (en) | Method for forming a pipe billet | |
| JPS62166027A (en) | Forming roll for pipe mill | |
| JPH037474B2 (en) | ||
| US20030182980A1 (en) | Apparatus for producing internally grooved tube | |
| JP2682356B2 (en) | Cold rolling method of steel pipe | |
| JPS59156504A (en) | Roll die of cold pilger mill | |
| SU893280A1 (en) | Tube production method | |
| JPS6142765B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041011 |