RU2201825C2 - Universal four-roll stand for shaping tubes - Google Patents
Universal four-roll stand for shaping tubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201825C2 RU2201825C2 RU2001112543A RU2001112543A RU2201825C2 RU 2201825 C2 RU2201825 C2 RU 2201825C2 RU 2001112543 A RU2001112543 A RU 2001112543A RU 2001112543 A RU2001112543 A RU 2001112543A RU 2201825 C2 RU2201825 C2 RU 2201825C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- rolls
- vertical
- stand
- horizontal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении профильных труб квадратного и прямоугольного сечений. The invention relates to pipe production and can be used in the manufacture of shaped pipes of square and rectangular sections.
Такие трубы часто изготавливают путем профилирования прямошовных электросварных круглых труб в двух- или четырехвалковых клетях, причем наибольшее распространение при этом получили четырехвалковые клети, в том числе универсальные. В качестве таких клетей могут быть использованы клети профилегибочных станов, достаточно подробно описанные, например, в кн. под ред. И. С. Тришевского. Производство гнутых профилей (оборудование и технология. - М. : Металлургия, 1982, с. 102-104. Оси всех четырех валков (двух горизонтальных и двух вертикальных) универсальных клетей лежат в одной вертикальной (диаметральной) плоскости и, таким образом, валки образуют замкнутый калибр. Горизонтальные валки универсальных профилегибочных клетей, как правило, выполняются приводными. Such pipes are often made by profiling longitudinally welded round pipes in two- or four-roll stands, with the most common four-roll stands, including universal ones. As such stands can be used stands of profile bending mills, described in sufficient detail, for example, in the book. under the editorship of I. S. Trishevsky. The production of bent profiles (equipment and technology. - M.: Metallurgy, 1982, pp. 102-104. The axes of all four rolls (two horizontal and two vertical) universal stands lie in one vertical (diametrical) plane and, thus, the rolls form closed gauge Horizontal rolls of universal roll-forming stands are usually driven.
Недостатком существующих универсальных профилегибочных клетей является относительная сложность их конструкции и, как следствие, значительные габариты и повышенная стоимость изготовления. The disadvantage of the existing universal roll-forming stands is the relative complexity of their design and, as a result, significant dimensions and increased manufacturing costs.
Известны профилегибочные клети для изготовления квадратных стальных труб, содержащие четыре или два валка (горизонтальные - приводные, причем в двухвалковых клетях валки имеют несимметричную калибровку, а у четырехвалковых клетей горизонтальные валки частично охватывают и боковые формируемые грани квадратной трубы (см. япон. заявку 57-171518, кл. В 21 С 37/15, опубл. 22.10.82). Известно также устройство для непрерывного производства труб квадратного профиля, которое формует трубную заготовку из полос, имеющих утолщения в местах расположения ребер трубы (см. япон. заявку 60-102224, кл. В 21 С 37/08, В 21 В 1/08, опубл. 06.06.85). Roll forming stands for manufacturing square steel pipes are known, containing four or two rolls (horizontal — drive rolls, and in double roll stands the rolls are asymmetric calibration, and for four roll stands horizontal rolls partially cover the lateral formed edges of the square pipe (see Japan. Application 57- 171518, class B 21 C 37/15, publ. 10/22/82) A device for the continuous production of square tubes is also known which forms a tube stock from strips having thickenings at the locations of the ribs loss (see Japanese application 60-102224, class B 21 C 37/08, B 21 1/08, publ. 06.06.85).
Недостатком известных устройств является невозможность получения с их помощью прямоугольных профильных труб из круглых, а также относительная сложность конструкции. A disadvantage of the known devices is the inability to obtain rectangular shaped tubes from round pipes with their help, as well as the relative complexity of the design.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является универсальная клеть профилегибочного стана, приведенная в книге Я.С. Финкельштейна Справочник по прокатному и трубному производству. - М.: Металлургия, 1975, с. 247-248 и рис. 2. The closest analogue to the claimed object is a universal stand roll forming mill, given in the book of Ya.S. Finkelshtein Guide to rolling and pipe production. - M.: Metallurgy, 1975, p. 247-248 and fig. 2.
Эта клеть содержит расположенные в одной диаметральной плоскости две пары горизонтальных и вертикальных валков с прямолинейной образующей рабочих поверхностей, установленные в подушках с возможностью перемещения в указанной плоскости, и характеризуется тем, что горизонтальные валки - приводные, а вертикальные - холостые, причем верхний валок уравновешен пружинами, а вертикальные валки установлены в обоймах и все опоры валков размещены в двух станинах открытого типа. This cage contains two pairs of horizontal and vertical rolls located in the same diametrical plane with a rectilinear generatrix of the working surfaces, mounted in pillows with the ability to move in the specified plane, and is characterized in that the horizontal rolls are driven and the vertical rolls are idle, and the upper roll is balanced by springs and the vertical rolls are mounted in cages and all the roll supports are placed in two open frames.
Недостатком такой конструкции клети являются относительная ее сложность, а также необходимость использовать для каждого типоразмера профильной трубы свой комплект валков, что повышает производственные затраты при изготовлении этих труб. The disadvantage of this stand design is its relative complexity, as well as the need to use its own set of rolls for each size of a profile pipe, which increases production costs in the manufacture of these pipes.
Действительно, так как четыре валка (точнее - их бочки) образуют квадратный или прямоугольный замкнутый калибр, то каждое изменение размера сторон сечения получаемой профильной трубы требует и соответствующих размеров рабочих валков, т. е. для перехода на другой типоразмер трубы необходимо убрать (вывалить) прежние валки и установить(завалить) новые валки, что является трудоемкой операцией. Кроме того, необходим парк валков, соответствующий всему сортаменту производимых профильных труб. Indeed, since four rolls (more precisely, their barrels) form a square or rectangular closed gauge, each change in the size of the sides of the cross section of the resulting profile pipe also requires the corresponding dimensions of the work rolls, i.e., to switch to another pipe size, it is necessary to remove (topple out) old rolls and install (fill up) new rolls, which is a time-consuming operation. In addition, a fleet of rolls is required that matches the entire range of manufactured profile pipes.
Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение трудозатрат при производстве профильных прямоугольных и квадратных труб из круглых сварных без ухудшения их качества за счет упрощения конструкции универсальной клети и уменьшения расхода валков. The technical task of the invention is to reduce labor costs in the production of profile rectangular and square pipes from round welded pipes without compromising their quality by simplifying the design of the universal stand and reducing the consumption of rolls.
Для решения указанной задачи в универсальной четырехвалковой клети для профилирования труб с максимальным диаметром dт, содержащей расположенные в одной диаметральной плоскости и установленные в подушках с возможностью перемещения в этой плоскости пары горизонтальных и холостых вертикальных валков с прямолинейной образующей рабочих поверхностей, горизонтальные валки также выполнены холостыми, а диаметр всех валков одинаков и равен (3,2...4,0)dт, при этом подушки размещены в четырех Г-образных опорах, скрепленных двумя кольцами на входе и выходе из клети и установленных на опорной плите с возможностью ее регулировочного перемещения перпендикулярно оси профилирования по вертикали и горизонтали, нижний горизонтальный валок имеет возможность такого перемещения только по вертикали в пределах Δ=(D-d):2, где D и d - соответственно максимальный и минимальный диаметры валка, один из вертикальных валков сопряжен своей торцевой плоскостью с рабочей поверхностью упомянутого валка и выполнен с возможностью перемещения только по горизонтали, а второй вертикальный валок, сопряженный с торцевой плоскостью нижнего горизонтального валка своей рабочей поверхностью, и верхний горизонтальный валок выполнены с возможностью перемещения на заданные расстояния по вертикали и горизонтали, и последний из них сопряжен своими торцевой плоскостью и рабочей поверхностью с вертикальными валками.To solve this problem in a universal four-roll stand for profiling pipes with a maximum diameter of d t , containing pairs of horizontal and idle vertical rolls with a rectilinear generatrix of working surfaces located in one diametrical plane and installed in pillows with the possibility of moving in this plane, horizontal rolls are also made idle and the diameter of all the rolls is the same and equal to (3.2 ... 4.0) d t , while the pillows are placed in four L-shaped supports, fastened by two rings at the entrance and leaving the stand and installed on the base plate with the possibility of its adjusting movement perpendicular to the axis of profiling vertically and horizontally, the lower horizontal roll has the possibility of such movement only vertically within Δ = (Dd): 2, where D and d are respectively the maximum and minimum roll diameters, one of the vertical rolls is connected with its end plane to the working surface of the roll and is made to move only horizontally, and the second vertical roll, conjugated end plane of the lower horizontal roll its working surface, and the upper horizontal roll are movable on predetermined distances vertically and horizontally, and the last one is associated by their end plane and a working surface with vertical rolls.
Приведенное соотношение диаметров валков и круглой трубы получено при обработке опытных данных и является эмпирическим. The given ratio of the diameters of the rolls and the round pipe is obtained by processing the experimental data and is empirical.
Сущность заявляемого технического решения заключается в максимальном упрощении конструкции клети за счет использования только холостых валков одинакового диаметра (это создает одинаковые условия деформации в двух взаимно перпендикулярных плоскостях), подушки которых установлены не в станинах (как у известной клети), а в Г-образных сварных опорах, и в размещении валков таким образом, что при их движении в диаметральной плоскости клети образуются калибры разных размеров, причем качество профильных труб при этом не ухудшается. The essence of the proposed technical solution is to simplify the stand design by using only single rolls of the same diameter (this creates the same deformation conditions in two mutually perpendicular planes), the pillows of which are installed not in the beds (as in the known stand), but in the L-shaped welded bearings, and in the placement of the rolls in such a way that when they move in the diametrical plane of the stand, gauges of different sizes are formed, and the quality of the profile pipes does not deteriorate.
Действительно, как следует из схемы на фиг.1, перемещение трех валков (двух вертикальных и верхнего горизонтального) позволяет образовывать квадратные и прямоугольные калибры, минимальные размеры которых близки к нулю, а максимальные определяются длиной образующей цилиндрической рабочей поверхности валков. При этом величина перемещения нижнего валка будет зависеть только от его диаметров D (до переточки) и d (после переточки вследствие износа), а перемещение всей клети сделано для того, чтобы ось профилирования (и продольная ось входящей в клеть круглой трубы) всегда совпадали с центром калибра "в свету" (т.е. в диаметральной плоскости). Indeed, as follows from the diagram in figure 1, the movement of three rolls (two vertical and upper horizontal) allows you to form square and rectangular gauges, the minimum dimensions of which are close to zero, and the maximum are determined by the length of the generatrix of the cylindrical working surface of the rolls. In this case, the displacement of the lower roll will depend only on its diameters D (before regrinding) and d (after regrinding due to wear), and the movement of the entire stand is made so that the axis of profiling (and the longitudinal axis of the round pipe entering the stand) always coincide with the center of the caliber "in the light" (ie in the diametrical plane).
Так как предлагаемая клеть предназначена для установки в линии непрерывного многоклетевого трубосварочного стана, производящего тонкостенные трубы, то вся эта клеть может быть неприводной, а движение профилируемой трубы будет осуществляться за счет "подпора", создаваемого несколькими клетями трубного стана, что и подтвердила опытная проверка устройства. Опыты (см. ниже) также позволили установить оптимальное соотношение между диаметром валков и максимальным диаметром задаваемой в клеть трубы. Since the proposed stand is designed to be installed in the line of a continuous multi-cell pipe-welding mill producing thin-walled pipes, this entire stand can be non-driven, and the movement of the shaped pipe will be carried out due to the "back pressure" created by several stands of the pipe mill, which was confirmed by an experimental verification of the device . The experiments (see below) also made it possible to establish the optimal ratio between the diameter of the rolls and the maximum diameter of the pipe specified in the cage.
На фиг. 1а, б показана схема установки валков предлагаемой клети, а на фиг.2 - ее устройство (также - схематично; вид со стороны входа в клеть). In FIG. 1a, b shows a diagram of the installation of the rolls of the proposed stand, and figure 2 - its device (also - schematically; view from the side of the entrance to the stand).
При положении валков на схеме фиг.1а (1 - 4 - соответственно верхний и нижний горизонтальные валки и левый и правый вертикальные; хх и уу - оси валков; стрелки - возможные перемещения валков для образования калибра новых размеров), они образуют калибр максимальных размеров ABCD, а на схеме фиг.1б - калибр промежуточных размеров A'B'C'D'; на обеих схемах: 5 - торцевые плоскости, а 6 - рабочие поверхности валков. With the position of the rolls in the diagram of figa (1 - 4 - respectively the upper and lower horizontal rolls and the left and right vertical; xx and yy - the axis of the rolls; arrows - the possible movement of the rolls to form a caliber of new sizes), they form a caliber of maximum dimensions ABCD , and in the diagram figb - gauge intermediate sizes A'B'C'D '; on both schemes: 5 - end planes, and 6 - the working surfaces of the rolls.
Оси 7 валков 1- 4 универсальной клети (см. фиг.2) установлены на подшипниках (не показаны) в подушках 8, которые размещаются в окнах горизонтальных или вертикальных элементов Г-образных опор 9. Подушки верхнего горизонтального валка 1 перемещаются в окнах стоек по вертикали с помощью двух нажимных винтов, а по горизонтали - винтом 11, установленным на горизонтальной поверхности правой верхней стойки. Левый вертикальный валок 3 перемещается по вертикали (это необходимо при изменении диаметра D валка) с помощью горизонтальных винтов 12, а по вертикали - винтами 13. Перемещение правого вертикального валка 4 по горизонтали осуществляется винтом 14, входящим в нижнюю подушку этого валка. Регулировка положения нижнего горизонтального валка 2 по вертикали (при изменении его диаметра) в пределах величины Δ=(D-d):2 производится двумя винтами 14, установленными с низа подушек этого валка. The
Нижние Г-образные опоры крепятся к опорной плите 15, имеющей возможность перемещения по горизонтали и вертикали по фундаментной плите 16 при изменении размеров калибра, образуемого валками, центр которого, очевидно, будет смещаться вниз и влево (при неподвижной плите 15). Для создания требуемой жесткости клети все стойки скрепляются двумя кольцами 17 (показаны пунктиром) - на входе и выходе из клети. The lower L-shaped supports are attached to the
При профилировании круглая труба заданного диаметра задается в холостые валки клети за счет усилия, создаваемого предыдущими клетями трубосварочного стана, с образованием квадратного или прямоугольного сечения требуемых размеров. When profiling, a round pipe of a given diameter is set in the idle rolls of the stand due to the force created by the previous stands of the pipe-welding mill, with the formation of a square or rectangular section of the required size.
Для перевалки (замены) валков клети одно из стяжных колец 17 отсоединяется от опор, обеспечивая свободный выем подушек с валками из клети. For transshipment (replacement) of the rolls of the stand, one of the
Опытную проверку предлагаемой клети осуществляли на трубосварочном стане "10-60" OOO "Профиль-ГП" ОАО "Магнитогорский меткомбинат". An experimental verification of the proposed stand was carried out on a pipe welding mill "10-60" LLC "Profile-GP" OJSC "Magnitogorsk Iron and Steel Works".
При этом профильные трубы квадратного и прямоугольного сечений 16 типоразмеров изготавливались из электросварных прямошовных труб с наружным диаметром от 12 до 60 мм и с толщиной стенки 1 - 3 мм из ст. 3. 99,1% профильных труб соответствовали требованиям технических условий, а отбраковка была из-за некачественных сварных швов. In this case, profile pipes of square and rectangular sections of 16 sizes were made of electric-welded straight-seam pipes with an outer diameter of 12 to 60 mm and with a wall thickness of 1 - 3 mm from st. 3. 99.1% of the profile pipes met the technical requirements, and the rejection was due to low-quality welds.
В опытах была установлена зависимость диаметра валков dв клети от максимального диаметра dт исходной трубы. При dв<3,2dт возрастал износ валков, что сокращало их рабочую кампанию; кроме того, при dв<2,5dт стала невозможной профилировка труб с dт<30 мм, а уменьшение габаритов клети (с целью использования валков меньшего диаметра) невозможно из-за размеров требуемых по условиям прочности подшипников качения. Увеличение же dв>4dт - нецелесообразно вследствие неоправданного возрастания габаритов клети и ее удорожания.In the experiments, the dependence of the diameter of the rolls d in the stand on the maximum diameter d t of the original pipe was established. When d in <3,2d t , the wear of the rolls increased, which reduced their working campaign; in addition, with d at <2.5d t, profiling of pipes with d t <30 mm became impossible, and a reduction in the size of the stand (in order to use rolls of smaller diameter) is impossible due to the dimensions required by the conditions of the strength of the rolling bearings. An increase in d in > 4d t is impractical due to an unjustified increase in the dimensions of the stand and its rise in price.
Так как на непрерывном стане "10-60" порезка профильных труб на мерные длины осуществляется за станом, каких-либо застреваний труб в неприводной клети не наблюдалось. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта для получения качественных профильных труб. Since at the “10-60” continuous mill, cutting of profile pipes to measured lengths is carried out behind the mill, no jamming of pipes in the non-driven stand was observed. Thus, the experiments confirmed the acceptability of the claimed object to obtain high-quality profile pipes.
Сравнение технико-экономических показателей при использовании известного устройства, выбранного в качестве ближайшего аналога, и заявляемого показало, что стоимость последнего из них меньше почти в три раза. Расход валков при использовании предлагаемой клети уменьшается (в зависимости от сортамента) в 3-5 раз, а трудозатраты (за счет сокращения количества перевалок) - не менее чем на 30%. По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК" использование заявляемой клети при производстве профильных квадратных и прямоугольных тонкостенных труб уменьшает их себестоимость на 10-15% при соответствующем увеличении прибыли. A comparison of technical and economic indicators using a known device selected as the closest analogue and the claimed one showed that the cost of the latter is almost three times less. The consumption of rolls when using the proposed stand is reduced (depending on the assortment) by 3-5 times, and labor costs (due to the reduction in the number of transhipments) - not less than 30%. According to the Central Control Laboratory of OJSC MMK, the use of the inventive stand in the production of shaped square and rectangular thin-walled pipes reduces their cost by 10-15% with a corresponding increase in profits.
Пример конкретного выполнения
Универсальная четырехвалковая клеть для профилирования прямошовных тонкостенных труб с dт=60 мм содержит неприводные валки из ст. 9Х2 с D=220 мм и d= 196 мм, которые установлены в восьми подушках на роликоподшипниках 42206 в четырех Г-образных опорах (схема установки и перемещения валков - на фиг.1).Concrete example
The universal four-roll stand for profiling straight-seam thin-walled pipes with d t = 60 mm contains non-driven rolls from st. 9X2 with D = 220 mm and d = 196 mm, which are installed in eight pillows on roller bearings 42206 in four L-shaped bearings (the installation and movement of the rolls is shown in figure 1).
Нижние опоры закреплены на опорной плите (см. фиг.2) с возможностью ее перемещения по вертикали в пределах 15 мм и по горизонтали - на 30 мм. Нижний горизонтальный валок может перемещаться в окнах опор по горизонтали в пределах Δ=(D-d):2=12 мм. Перемещение всех валков осуществляется при помощи нажимных и регулировочных винтов. The lower supports are fixed to the base plate (see figure 2) with the possibility of its movement vertically within 15 mm and horizontally - 30 mm. The lower horizontal roll can be moved horizontally in the windows of the supports within Δ = (D-d): 2 = 12 mm. All rolls are moved using pressure and adjusting screws.
Все опоры скреплены с помощью двух стяжных колец с наружным ⌀=280 мм и внутренним ⌀=200 мм на входе и выходе из клети. Габариты клети: Н=560 мм, В= 540 мм, L (вдоль оси профилирования) = 410 мм; вес клети - около 250 кг; максимальная скорость профилирования - 2 м/с. All supports are fastened with two coupling rings with an external ⌀ = 280 mm and an internal ⌀ = 200 mm at the entrance and exit of the stand. Stand dimensions: N = 560 mm, B = 540 mm, L (along the axis of profiling) = 410 mm; stand weight - about 250 kg; maximum profiling speed - 2 m / s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001112543A RU2201825C2 (en) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | Universal four-roll stand for shaping tubes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001112543A RU2201825C2 (en) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | Universal four-roll stand for shaping tubes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2201825C2 true RU2201825C2 (en) | 2003-04-10 |
Family
ID=20249415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001112543A RU2201825C2 (en) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | Universal four-roll stand for shaping tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2201825C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534651C2 (en) * | 2009-07-21 | 2014-12-10 | Олимпия 80 С.Р.Л. | Machine with variable linear geometry for continuous forming of pipes with square cross-section |
-
2001
- 2001-05-07 RU RU2001112543A patent/RU2201825C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФИНКЕЛЬШТЕЙН Я.С. Справочник по прокатному и трубному производству. - М.: Металлургия, 1975, с. 247 и 248, рис. 2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534651C2 (en) * | 2009-07-21 | 2014-12-10 | Олимпия 80 С.Р.Л. | Machine with variable linear geometry for continuous forming of pipes with square cross-section |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MXPA06008167A (en) | Bending device comprising compensator rollers. | |
CN103316916A (en) | Square tube former and production method of square tubes | |
CN110038921B (en) | Sizing and straightening process for welded steel pipe | |
RU2201825C2 (en) | Universal four-roll stand for shaping tubes | |
CN102159335B (en) | Cooling device in t-bar hot-rolling line, and t-bar manufacturing facility and manufacturing method | |
RU2215597C2 (en) | Rolling mill with roll deflection adjusted in two planes | |
RU2295409C1 (en) | Universal stand for tube shaping | |
RU2157286C1 (en) | Section bending mill | |
RU2256525C1 (en) | Shape bending mill | |
RU2196016C2 (en) | Tool unit of rolling stand of shape bending mill | |
RU2302305C1 (en) | Universal four-roll stand for tube profiling | |
RU2365449C1 (en) | Pipe-moulding mill | |
RU2295410C1 (en) | Tube shaping mill | |
RU2187397C2 (en) | Duo working stand of shape bending mill | |
RU2343032C2 (en) | Profile-bending machine | |
RU2036037C1 (en) | Bending shape production method | |
RU2085314C1 (en) | Shape bending mill | |
RU2317166C1 (en) | Section bending mill stand | |
RU2148449C1 (en) | Method for profiling equal-flange angles | |
CN211757611U (en) | Super duplex steel stainless steel seamless pipe cold rolling device | |
RU2056192C1 (en) | Method of making bent z-shaped sections | |
RU2243841C1 (en) | Shape bending mill | |
RU2056193C1 (en) | Section bending mill tool | |
RU2232658C1 (en) | Method for bending channel bar | |
JPS62166027A (en) | Forming roll for pipe mill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070508 |