RU2228811C1 - Roll of tube shaping mill - Google Patents

Roll of tube shaping mill Download PDF

Info

Publication number
RU2228811C1
RU2228811C1 RU2002130857/02A RU2002130857A RU2228811C1 RU 2228811 C1 RU2228811 C1 RU 2228811C1 RU 2002130857/02 A RU2002130857/02 A RU 2002130857/02A RU 2002130857 A RU2002130857 A RU 2002130857A RU 2228811 C1 RU2228811 C1 RU 2228811C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
washer
roll
elements
stationary
gap
Prior art date
Application number
RU2002130857/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002130857A (en
Inventor
Р.С. Тахаутдинов (RU)
Р.С. Тахаутдинов
Д.П. Максимов (RU)
Д.П. Максимов
В.Г. Антипанов (RU)
В.Г. Антипанов
В.Л. Корнилов (RU)
В.Л. Корнилов
А.Н. Бесхлебный (RU)
А.Н. Бесхлебный
Г.Н. Харченко (RU)
Г.Н. Харченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2002130857/02A priority Critical patent/RU2228811C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2228811C1 publication Critical patent/RU2228811C1/en
Publication of RU2002130857A publication Critical patent/RU2002130857A/en

Links

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely manufacture of straight-seam electrically welded tubes. SUBSTANCE: roll of tube shaping mill includes axle supporting stationary mounted members and freely rotating narrow washer of large diameter. Stationary members are mounted on axle by means of pins; they are fixed against horizontal shift by means of flange of axle and lock nut and have cylindrical protrusions engaging one with another and supporting said narrow washer with possibility of rotation at gap between its ends and ends of stationary members consisting 0.05 - 0.10 of thickness of shaped tube. Opening of washer is fit with gap H8/f7; rigidity of working surface of washer exceeds by 10 - 15% rigidity of surface of stationary members. EFFECT: lowered damaging of strip edges and ends of washer at changing width of blank, elimination of beatings, possibility for regrinding roll in assembled state. 1 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении прямошовных электросварных труб.The present invention relates to pipe production and can be used in the manufacture of longitudinal welded pipes.

Такие трубы предварительно формуются в многоклетевом стане, аналогичном профилегибочным станам, путем последовательной подгибки полосовой заготовки до получения замкнутого круглого сечения. Основные типы двухвалковых калибров и валков для получения вышеназванных сечений достаточно подробно описаны, например, в книге В.Н. Друяна “Производство сварных труб”, “Металлургия”, 1980. В состав трубоформовочного стана обязательно входит калибр (чаще - два - три), у которого верхний валок содержит средний узкий элемент (шайбу), диаметр которого несколько больше, чем у смежных с ним боковых элементов, что не дает возможность кромкам подгибаемого сечения сомкнуться, обеспечивая тем самым требуемую (для получения качественного шва) величину зазора между этими кромками. Такой валок иногда называют валком с разрезной шайбой.Such pipes are preformed in a multicell mill, similar to roll forming mills, by sequentially bending a strip billet to obtain a closed circular section. The main types of double-roll gauges and rolls for obtaining the above sections are described in sufficient detail, for example, in the book of V.N. Druyana “Production of welded pipes”, “Metallurgy”, 1980. The tube-forming mill necessarily includes a gauge (usually two or three), in which the upper roll contains a middle narrow element (washer), the diameter of which is slightly larger than that of the adjacent ones lateral elements, which does not allow the edges of the flexible section to close, thereby providing the required (to obtain a high-quality seam) gap between these edges. Such a roll is sometimes called a roll with a split washer.

Во избежание отрицательных явлений, связанных с большим перепадом скоростей между инструментом и заготовкой (травмирование поверхности валков и кромок полосы), обусловленных значительной разницей текущих диаметров по высоте калибра, бочки валков как трубоформовочных, так и профилегибочных станов выполняют составными - из отдельных элементов.In order to avoid negative phenomena associated with a large difference in speeds between the tool and the workpiece (injury to the surface of the rolls and strip edges), due to a significant difference in current diameters along the height of the caliber, the roll barrels of both tube-forming and roll-forming mills are made of separate elements.

Известен составной валок профилегибочного стана, устанавливаемого в линии трубосварочного агрегата, средняя часть бочки которого жестко соединена с осью, а боковые фланцы - свободно вращаются на подшипниках качения, причем, фланцы имеют форму усеченного конуса с плавающей опорой на игольчатом подшипнике, а в расточке конуса со стороны его максимального диаметра установлен 2-рядный конический подшипник (см. пат. США № 3757554, кл. В 21 В 27/08, опубл. 11.09.73 г.). Известен также инструмент профилегибочного стана, состоящий из верхнего и нижнего валков, каждый из которых выполнен в виде размещенных на валу профильных шайб и втулок, причем, шайбы установлены на валу жестко, а шайбы - на подшипниках качения (см. а.с. СССР № 388811, кл. В 21 D 5/06, В 21 В 1/08, опубл. 14.12.73 г.).A composite roll of a profile bending mill installed in the line of a pipe welding unit is known, the middle part of the barrel of which is rigidly connected to the axis, and the side flanges rotate freely on rolling bearings, moreover, the flanges are in the form of a truncated cone with a floating support on a needle bearing, and in the bore of the cone with side of its maximum diameter, a 2-row tapered bearing is installed (see US Pat. No. 3757554, class B 21 B 27/08, publ. 11.09.73). A roll forming mill tool is also known, consisting of upper and lower rolls, each of which is made in the form of profile washers and bushings placed on the shaft, moreover, the washers are mounted rigidly on the shaft, and the washers on rolling bearings (see A.S. USSR No. 388811, class B 21 D 5/06, B 21 B 1/08, publ. 14.12.73).

Недостатком известных конструкций валков является сложность их конструкции, что увеличивает производственные затраты.A disadvantage of the known roll designs is the complexity of their design, which increases production costs.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является валок с разрезной шайбой трубоформовочного стана по пат. США № 3050101, кл. 153-54, заявл. 22.03.61 г. и опубл. 21.08.62 г.The closest analogue to the claimed object is a roll with a split washer of the pipe forming mill according to US Pat. US No. 3050101, CL 153-54, claimed 03/22/61 and publ. 08.21.62 g.

Этот валок состоит из двух половин, между которыми установлено дистанционное кольцо несколько меньшего наружного диаметра, на котором свободно вращается узкая (разрезная) шайба, а половины валка и кольцо соединяются на приводном валу клети сквозными болтами.This roll consists of two halves, between which a distance ring is installed of a slightly smaller outer diameter, on which a narrow (split) washer freely rotates, and the roll halves and the ring are connected on the drive shaft of the cage through bolts.

Недостатком валка такой конструкции является относительная ее сложность, а также недостаточная износостойкость, что повышает трудозатраты.The disadvantage of this design roll is its relative complexity, as well as insufficient wear resistance, which increases labor costs.

Технической задачей предлагаемого изобретения является удешевление валка, повышение его износостойкости и снижение, тем самым, затрат на производство электросварных труб.The technical task of the invention is to reduce the cost of the roll, increase its wear resistance and reduce, thereby, the cost of manufacturing electric welded pipes.

Для решения указанной задачи у валка трубоформовочного стана, содержащего ось, на которой установлены неподвижно закрепленные элементы и свободно вращающаяся узкая шайба большего диаметра, неподвижные элементы установлены на оси на шпонках, зафиксированы от горизонтального смещения ребордой оси и стопорной гайкой и выполнены с цилиндрическими выступами, контактирующими друг с другом, на которых размещена с возможностью вращения узкая шайба с зазором между торцами ее и неподвижных элементов в пределах 0,05-0,10 толщины формуемой трубы, при этом отверстие шайбы выполнено с посадкой с зазором H8/f7, а твердость ее рабочей поверхности на 10-15% больше, чем у поверхности неподвижных элементов.To solve this problem, a roll of a pipe-forming mill containing an axis on which fixed elements and a freely rotating narrow washer of a larger diameter are mounted, fixed elements are mounted on an axis on dowels, are fixed from horizontal displacement by an axis flange and a lock nut and are made with cylindrical protrusions in contact with each other, on which a narrow washer is placed with the possibility of rotation with a gap between the ends of it and the stationary elements within 0.05-0.10 of the thickness of the pipe being molded, and this washer hole is made with a fit with a gap of H8 / f7, and the hardness of its working surface is 10-15% more than that of the surface of the stationary elements.

Указанные соотношения получены в результате экспериментов и являются эмпирическими.The indicated ratios are obtained as a result of experiments and are empirical.

Сущность заявляемого технического решения заключается в упрощении конструкции валка трубоформовочного стана и в оптимизации некоторых его параметров, что обеспечивает выполнение поставленной технической задачи.The essence of the proposed technical solution is to simplify the design of the roll of the pipe forming mill and to optimize some of its parameters, which ensures the fulfillment of the technical task.

Действительно, известный валок содержит три элемента, скрепляемых болтами (не считая оси), а предлагаемый - два, фиксируемых завинчиванием одной стопорной гайки. Наличие горизонтального зазора между шайбой и неподвижными элементами валка позволяет первой из них смещаться вдоль оси на некоторое расстояние, что уменьшает травмирование кромок полосы и торцов шайбы при изменении ширины заготовки. Опытным путем найдено такое соотношение диаметров отверстия шайбы и выступов неподвижных элементов, которое практически устраняет ее “биение”, делая, в то же время, минимальным сопротивление вращению шайбы, что повышает ее работоспособность.Indeed, the known roll contains three elements, bolted together (not counting the axis), and the proposed one - two, fixed by screwing one lock nut. The presence of a horizontal gap between the washer and the stationary elements of the roll allows the first of them to move along the axis by a certain distance, which reduces injury to the edges of the strip and the ends of the washer when changing the width of the workpiece. Empirically found such a ratio of the diameters of the washer hole and the protrusions of the stationary elements, which virtually eliminates its “runout”, making, at the same time, the resistance to rotation of the washer to a minimum, which increases its performance.

Кроме того, твердость рабочей поверхности шайбы сделана больше, чем у неподвижных элементов, в результате чего ее износ (при контакте с кромками заготовки) становится сравнимым с износом неподвижных элементов, что делает возможным переточку валка (по износу) в собранном виде.In addition, the hardness of the working surface of the washer is made greater than that of the stationary elements, as a result of which its wear (in contact with the edges of the workpiece) becomes comparable to the wear of the stationary elements, which makes it possible to regrow the roll (by wear) in assembled form.

Конструкция заявляемого валка схематично показана на чертеже.The design of the inventive roll is shown schematically in the drawing.

На оси валка установлены на шпонке 2 неподвижные элементы 3 с полукруглой образующей радиуса R, соприкасающиеся между собой по линии уу цилиндрическими выступами 4. От осевого смещения элементы 3 фиксируются ребордой 5 оси и стопорной гайкой 6. На выступах 4 свободно вращается шайба 7, наружный диаметр D больше минимального диаметра d элементов 3 на заданную величину. Ширина “b” шайбы 7 меньше расстояния В между торцами элементов 3 на величину: В-b=(0,05-0,10)·S, где S - толщина формуемой трубы. Твердость рабочей поверхности шайбы 7 на 10-15% больше твердости поверхностей 8 элементов 3. Допуски на диаметр отверстия шайбы и диаметры выступов

Figure 00000002
обеспечивают посадку шайбы с зазором.On the roll axis, fixed elements 3 are installed on the key 2 with a semicircular generatrix of radius R that are in contact with each other along the yy line with cylindrical protrusions 4. From the axial displacement, the elements 3 are fixed by the axis flange 5 and the lock nut 6. The washer 7 freely rotates on the protrusions 4, the outer diameter D is greater than the minimum diameter d of the elements 3 by a predetermined amount. The width “b” of the washer 7 is less than the distance B between the ends of the elements 3 by an amount: B-b = (0.05-0.10) · S, where S is the thickness of the formed pipe. The hardness of the working surface of the washer 7 is 10-15% higher than the hardness of the surfaces of the 8 elements 3. Tolerances on the diameter of the washer hole and the diameters of the protrusions
Figure 00000002
provide landing of a washer with a gap.

При формовке трубы шайба 7 контролирует зазор между кромками сечения трубы, что обеспечивает надлежащее качество сварного шва; при этом шайба имеет окружную скорость, равную скорости движения формуемой полосы.When forming the pipe, the washer 7 controls the gap between the edges of the pipe section, which ensures the proper quality of the weld; while the washer has a peripheral speed equal to the speed of movement of the formed strip.

Для разборки валка достаточно отвинтить гайку 6 и поочередно снять с оси элементы 3 и шайбу 7. Как показали опыты (см. ниже), предлагаемое крепление элементов валка на его оси вполне надежно при скоростях формовки до 0,8 м/с.To disassemble the roll, it is enough to unscrew the nut 6 and remove the elements 3 and the washer 7 from the axis. As shown by experiments (see below), the proposed fastening of the roll elements on its axis is quite reliable at molding speeds of up to 0.8 m / s.

Опытную проверку предлагаемого валка осуществляли на трубоэлектросварочных агрегатах “20-114”, “10-60”, “40-140” ООО “Профиль-ГП” ОАО “Магнитогорский меткомбинат”. С этой целью при формовке труб с наружным диаметром 30-114 мм варьировали основные параметры валков с разрезной шайбой, изменяя величину зазора для шайбы, вид посадки ее отверстия и разницу в твердостях шайбы и неподвижных элементов. При этом фиксировали качество сварного шва на трубах, а также степень износа рабочих поверхностей валка.An experimental verification of the proposed roll was carried out on pipe-welding units “20-114”, “10-60”, “40-140” of LLC “Profile-GP” of OJSC “Magnitogorsk Iron and Steel Works”. For this purpose, when forming pipes with an outer diameter of 30-114 mm, the main parameters of the rolls with a split washer were varied, changing the gap for the washer, the type of fit of its hole and the difference in hardness of the washer and the stationary elements. At the same time, the quality of the weld on the pipes, as well as the degree of wear of the working surfaces of the roll, were recorded.

Наилучшие результаты (максимальная длительность рабочей кампании валков при отсортировке труб по некачественной сварке не более 0,3%) получены при использовании валков предлагаемой конструкции.The best results (the maximum duration of the working campaign of the rolls when sorting pipes for low-quality welding is not more than 0.3%) were obtained using rolls of the proposed design.

При малом горизонтальном зазоре (<0,05 S) возрастал износ шайб из-за уменьшения их окружной скорости по отношению к скорости движения заготовки, а при В-b>0,1 S - ухудшалось качество сварных швов с соответствующим увеличением отсортировки готовых труб.With a small horizontal gap (<0.05 S), the wear of the washers increased due to a decrease in their peripheral speed relative to the speed of the workpiece, and at B-b> 0.1 S, the quality of the welds deteriorated with a corresponding increase in the sorting of finished pipes.

Уменьшение разницы в диаметрах отверстий шайб и цилиндрических выступов также приводило к торможению шайб с соответствующими отрицательными последствиями. При увеличении этой разницы наблюдалось “разбивание” отверстий шайб (т.е. увеличение их диаметров вследствие биений шайб в вертикальной плоскости), что снижало длительность рабочей кампании валков в 1,2-1,8 раза.Reducing the difference in the diameters of the holes of the washers and cylindrical protrusions also led to the braking of the washers with corresponding negative consequences. With an increase in this difference, “breaking” of the washer holes was observed (ie, an increase in their diameters due to beating of the washers in the vertical plane), which reduced the duration of the working campaign of the rolls by 1.2–1.8 times.

При разнице в твердостях шайб и неподвижных элементов (материал - ст. 9Х2МФ) менее 10% возрастал износ шайб, что приводило к преждевременным перевалкам всего калибра; увеличение этой разницы (сверх 15%) приводило к ускорению износа поверхностей цилиндрических выступов неподвижных элементов и, как следствие, к биению шайб по вертикали (см. выше).With a difference in hardness of washers and fixed elements (material - Art. 9X2MF) less than 10%, wear of washers increased, which led to premature transshipment of the entire caliber; an increase in this difference (in excess of 15%) led to an acceleration of the wear of the surfaces of the cylindrical protrusions of the stationary elements and, as a consequence, to vertical runout of the washers (see above).

Была также проведена сравнительная формовка труб с использованием валка, выбранного в качестве ближайшего аналога. Стоимость изготовления таких валков возросла почти на 30%, длительность их рабочей кампании была меньше почти в 1,5 раза, а отсортировка труб по некачественней сварке возросла до 0,5%.A comparative molding of the pipes was also carried out using a roll selected as the closest analogue. The cost of manufacturing such rolls increased by almost 30%, the duration of their working campaign was almost 1.5 times less, and the sorting of poor-quality pipes increased to 0.5%.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной задачи и его технико-экономические преимущества перед известным объектом (по пат. США № 3050101).Thus, the pilot test confirmed the acceptability of the technical solution found to fulfill the task and its technical and economic advantages over the well-known object (US Pat. No. 3050101).

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО “ММК” использование заявляемого валка при производстве на комбинате прямошовных электросварных труб позволит снизить затраты на их изготовление на 8-12% при соответствующем увеличении прибыли от их реализации.According to the Central Control Laboratory of OJSC MMK, the use of the inventive roll in the production of straight-seam electric-welded pipes at the plant will reduce the cost of their manufacture by 8-12% with a corresponding increase in profits from their sale.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Трубоформовочный стан “40-140” содержит три клети с разрезными шайбами шириной b=5,30 и 56 мм. Валки с такими шайбами выполнены согласно чертежу.The pipe forming mill “40-140” contains three stands with split washers with a width of b = 5.30 and 56 mm. Rolls with such washers are made according to the drawing.

Основные параметры валка:The main parameters of the roll:

db=89 мм; диаметры элементов валка - D=190 мм;d b = 89 mm; the diameters of the roll elements - D = 190 mm;

d=160 мм; диаметр отверстия шайбы - do=120 мм;d = 160 mm; the diameter of the washer hole - d o = 120 mm;

ее посадка на цилиндрические выступы неподвижных элементов - с зазором

Figure 00000003
, что при do=120 мм для отверстия означает допуск +0,054 мм, а для вала: -0,036...-0,071 мм (см. стандарт СЭВ 145).its landing on the cylindrical protrusions of the fixed elements - with a gap
Figure 00000003
that with d o = 120 mm for a hole means a tolerance of +0.054 mm, and for a shaft: -0.036 ...- 0.071 mm (see CMEA standard 145).

Твердость этих элементов - 58 ед. HRС; твердость рабочей поверхности шайб - 1,13x58=65,5 ед. HRС - (материал элементов и шайб - ст. 9Х2МФ).The hardness of these elements is 58 units. HRC; hardness of the working surface of the washers - 1.13x58 = 65.5 units. HRС - (material of elements and washers - Art. 9X2MF).

Диаметр (наружный) формуемой трубы - 114 мм, ее толщина - 3 мм, т.е. B-b=0,08 S=0,08x3=0,24 мм.The diameter (outer) of the pipe being formed is 114 mm, its thickness is 3 mm, i.e. B-b = 0.08 S = 0.08x3 = 0.24 mm.

Скорость формовки (максимальная) - 0,7 м/с.Forming speed (maximum) - 0.7 m / s.

Claims (1)

Валок трубоформовочного стана, содержащий ось, на которой установлены неподвижно закрепленные элементы и свободно вращающаяся узкая шайба большего диаметра, отличающийся тем, что неподвижные элементы установлены на оси на шпонках, зафиксированы от горизонтального смещения ребордой оси и стопорной гайкой и выполнены с цилиндрическими выступами, контактирующими друг с другом, на которых размещена с возможностью вращения узкая шайба с зазором между торцами ее и неподвижных элементов в пределах 0,05-0,10 толщины формуемой трубы, при этом отверстие шайбы выполнено с посадкой с зазором H8/f7, а твердость ее рабочей поверхности на 10-15% больше, чем у поверхности неподвижных элементов.A roll of a pipe forming mill containing an axis on which fixed elements are mounted and a freely rotating narrow washer of a larger diameter, characterized in that the stationary elements are mounted on the axis on the dowels, are fixed from horizontal displacement by the axis flange and the lock nut and are made with cylindrical protrusions in contact with each other with a friend, on which a narrow washer is placed with the possibility of rotation with a gap between the ends of it and the stationary elements within 0.05-0.10 of the thickness of the pipe being molded, while TIFA washer configured to fit with a clearance H8 / f7, while its working surface hardness by 10-15% more than the surface of the fixed elements.
RU2002130857/02A 2002-11-18 2002-11-18 Roll of tube shaping mill RU2228811C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130857/02A RU2228811C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Roll of tube shaping mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130857/02A RU2228811C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Roll of tube shaping mill

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2228811C1 true RU2228811C1 (en) 2004-05-20
RU2002130857A RU2002130857A (en) 2004-05-20

Family

ID=32679225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130857/02A RU2228811C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Roll of tube shaping mill

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2228811C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203516458U (en) Cylindrical roller bearing
US9662694B2 (en) Post-forming method and apparatus
US9566624B2 (en) Support roller
US4095447A (en) Method and rolling mill for continuous tube rolling
CN104942030B (en) Bar Cooling Bed alignment roller
RU2228811C1 (en) Roll of tube shaping mill
CN113680931A (en) Near-net composite rolling forming method for large inner contour abrupt cross-section ring piece
US1352493A (en) Rolling-mill
DE102018200196A1 (en) leadership
DE102010050600A1 (en) Race ring for forming radially and axially loadable large bearing in arbor, has two segments which are firmly interconnected along circumferential direction
US2041937A (en) Tube rolling process
JP5615938B2 (en) Tube rolling plant
CN209318508U (en) Corrugated plating transverse rolling cold-bending forming machine
JP6064673B2 (en) Apparatus and method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction by a partial rolling method
RU2426618C1 (en) Method of producing thin-wall shells with periodic large-diameter profile
RU2295410C1 (en) Tube shaping mill
RU2360755C1 (en) Pass sequence of tube-moulding mill
CN219944114U (en) Sleeve replacement-free flange steel coiling machine
RU2288799C1 (en) Rolling stand of mill for shaping high-rigidity sections
CN211247769U (en) Hot rolling guide roller
RU2365449C1 (en) Pipe-moulding mill
CN202123346U (en) Cylinder barrel inner hole rolling head
CN205270462U (en) Three -roller symmetrical type plate rolling machine
RU2204452C1 (en) Open shaping grooved pass of rolls of mill for electrically welding tubes
DE833146C (en) Divisible roller bearing, especially for crankshafts