RU2343031C1

RU2343031C1 - Method for manufacture of steel weldless pipes of large diameter and horizontal hydraulic press for its realisation

Info

Publication number: RU2343031C1
Application number: RU2007122588/02A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Пасечник (RU); Николай Васильевич Пасечник; Николай Александрович Целиков (RU); Николай Александрович Целиков; Аркадий Николаевич Курович (RU); Аркадий Николаевич Курович; Алексей Григорьевич Сергеев (RU); Алексей Григорьевич Сергеев; Олег Михайлович Шухат (RU); Олег Михайлович Шухат
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2009-01-10

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method includes heating of solid bar, preparation of hollow cartridge from it in the form of cartridge with bottom by means of bar piercing in container with thread and drawing of prepared cartridge on holder in pipe through serially installed matrix rings. Operations of piercing and drawing are carried out in horizontal press. Press contains bed plate with fixed crossbeams, container for bar installation in it, piercing system, matrix rings and output table, and has loading, piercing and drawing working positions. Prior to piercing in hub that centers needle, which has possibility of axial displacement, lubricating glass washer is installed upstream working end of needle. Container has the possibility of displacement between working positions.

EFFECT: reduction of process labour intensity, higher efficiency and quality of products and reduction of capital expenses.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно - к технологии и оборудованию для производства стальных бесшовных труб.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to technology and equipment for the production of seamless steel pipes.

Один из способов изготовления стальных бесшовных труб большого диаметра заключается в предварительном получении из исходного слитка полой заготовки и последующем изготовлении из нее готовой трубы методом горячего прессования. Прессование осуществляется на вертикальных гидравлических экструзионных прессах большой мощности. При этом полую заготовку под прессование получают либо свободной ковкой и раскаткой на ковочных прессах (Попов А.К., Кагановский Ф.И., Шухат О.М. Прессовый комплекс для производства стальных бесшовных труб большого диаметра. // Тяжелое машиностроение, 1990, №1, с.18-22), либо прошивкой на специальных вертикальных прессах (Avery D. How Cameron vertically extrudes seamless pipe. // Metal Progress, 1977, v.III, №2, p.52-57).One of the methods for manufacturing large-diameter seamless steel pipes is the preliminary preparation of a hollow billet from the original ingot and the subsequent manufacture of the finished pipe from it by hot pressing. Pressing is carried out on high-power vertical hydraulic extrusion presses. In this case, a hollow billet for pressing is obtained either by free forging and rolling on forging presses (Popov A.K., Kaganovsky F.I., Shukhat M.M. Press complex for the production of large-diameter seamless steel pipes. // Heavy Engineering, 1990, No. 1, p. 18-22), or by firmware on special vertical presses (Avery D. How Cameron vertically extrudes seamless pipe. // Metal Progress, 1977, v. III, No. 2, p. 52-57).

Главные недостатки упомянутого процесса, являющегося одним из аналогов предлагаемого изобретения, заключаются в чрезвычайно высоких капитальных затратах при создании основного технологического оборудования и весьма значительных текущих расходах при его эксплуатации. Это объясняется как сложностью конструкции и уникальностью оборудования (экструзионный пресс усилием 45000 тс по проекту НКМЗ-ВНИИМЕТМАШ для изготовления труб диаметром 530…1420 мм длиной до 12 м для атомной энергетики имеет габариты 15×31×53 ми общую массу 20 тыс. тонн), так и высокой трудоемкостью производства труб (две основные технологические операции - получение полой заготовки и прессование трубы - осуществляются раздельно на двух деформирующих агрегатах с соответствующим количеством нагревательных устройств).The main disadvantages of the aforementioned process, which is one of the analogues of the present invention, are the extremely high capital costs when creating the main technological equipment and very significant current costs during its operation. This is explained by the complexity of the design and the uniqueness of the equipment (an extrusion press with a force of 45,000 tf according to the project of NKMZ-VNIIMETMASH for the manufacture of pipes with a diameter of 530 ... 1420 mm and a length of 12 m for nuclear power has dimensions 15 × 31 × 53 mi with a total weight of 20 thousand tons), as well as the high laboriousness of pipe production (two main technological operations - obtaining a hollow billet and pressing a pipe - are carried out separately on two deforming units with the corresponding number of heating devices).

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения, принятым в качестве его прототипа, является способ, включающий прошивку сплошного слитка на прошивном вертикальном прессе с получением полой заготовки (гильзы) с дном и последующую протяжку гильзы до размеров готовой трубы на протяжном горизонтальном прессе (Мюллер Э. Гидравлические прессы и их приводы - М., Металлургия, 1960, с.7-42).The closest analogue of the claimed invention, adopted as its prototype, is a method that includes flashing a solid ingot on a piercing vertical press to obtain a hollow billet (sleeve) with a bottom and then pulling the sleeve to the dimensions of the finished pipe on a long horizontal press (Muller E. Hydraulic presses and their drives - M., Metallurgy, 1960, pp. 7-42).

В соответствии со способом-прототипом при прошивке нагретый сплошной слиток помещается внутрь контейнера прошивного пресса. Перед контейнером устанавливается втулка, предназначенная для центрирования прошивной иглы относительно полости контейнера. Затем под действием главного цилиндра пресса прошивная игла совершает ход прошивки, при котором последовательно происходят распрессовка (осадка) слитка в контейнере и внедрение рабочего конца иглы в слиток с истечением металла слитка в виде относительно тонкостенной гильзы в сторону, противоположную направлению движения иглы. В конце прошивки в полученной гильзе остается короткий сплошной донный участок. Возвратным ходом игла извлекается из гильзы, при этом центрирующая втулка используется в качестве съемника.In accordance with the prototype method for flashing, a heated solid ingot is placed inside the flashing press container. A sleeve is installed in front of the container, designed to center the piercing needle relative to the container cavity. Then, under the action of the master cylinder of the press, the piercing needle makes a firmware move, during which the ingot is pressed in the container and the working end of the needle is introduced into the ingot with the outflow of the ingot metal in the form of a relatively thin-walled sleeve in the direction opposite to the direction of the needle movement. At the end of the firmware, a short solid bottom section remains in the resulting sleeve. In the return stroke, the needle is removed from the sleeve, while the centering sleeve is used as a puller.

Гильза выталкивается из контейнера и после повторного нагрева (или подогрева) поступает на протяжной пресс. В процессе рабочего хода этого пресса протяжная оправка вводится в гильзу до упора в ее дно и проталкивает гильзу через набор установленных друг за другом матричных колец с диаметром рабочего отверстия, уменьшающимся от одного кольца к другому до заданного размера готовой трубы. Таким образом, при протяжке происходит уменьшение наружного диаметра гильзы с утонением ее стенки и увеличением длины. В зависимости от требуемой величины суммарной деформации при протяжке матричный набор может состоять из двух, трех и более колец, а сама операция может потребовать нескольких технологических переходов с дополнительными подогревами полуфабриката. После протяжки возвратным ходом оправки она выводится из полученной трубы, при этом последняя удерживается неподвижной с помощью съемника, установленного за последним матричным кольцом. Изготовление трубы заканчивается отрезкой ее донного конца.The sleeve is pushed out of the container and, after repeated heating (or heating), enters the lingering press. During the working stroke of this press, a broaching mandrel is inserted into the sleeve until it stops at its bottom and pushes the sleeve through a set of matrix rings mounted one after another with a working hole diameter decreasing from one ring to another to a predetermined size of the finished pipe. Thus, during broaching, the outer diameter of the sleeve decreases with a thinning of its wall and an increase in length. Depending on the required value of the total strain during broaching, the matrix set may consist of two, three or more rings, and the operation itself may require several technological transitions with additional heating of the semi-finished product. After pulling the mandrel in the return stroke, it is removed from the resulting pipe, while the latter is held stationary by means of a puller installed behind the last matrix ring. The manufacture of the pipe ends with a segment of its bottom end.

Таким образом, в способе-прототипе по сравнению с первым описанным аналогом операция прессования заменяется протяжкой и, соответственно, вместо экструзионного пресса большой мощности используется существенно меньший по усилию, габаритам и массе, а также гораздо более простой по конструкции протяжной пресс. В результате при создании трубного производства по такому способу весьма значительно сокращаются потребные для этого капитальные затраты. На практике технология изготовления труб большого диаметра (особенно толстостенного сортамента) прошивкой-протяжкой имеет гораздо большее распространение по сравнению с процессом, основанным на прошивке-прессовании. Последний применяется, главным образом, при производстве продукции особо ответственного назначения, например трубной арматуры для крупных энергетических установок (атомных электростанций и других).Thus, in the prototype method, in comparison with the first described analogue, the pressing operation is replaced by a broach, and, accordingly, instead of a high-power extrusion press, a significantly lower force, size and mass, as well as a much simpler long-drawn press, are used. As a result, when creating a pipe production by this method, the capital costs required for this are very significantly reduced. In practice, the technology of manufacturing large diameter pipes (especially thick-walled assortment) with broach-broach is much more widespread in comparison with the process based on piercing-pressing. The latter is used mainly in the manufacture of products of especially critical use, for example pipe fittings for large power plants (nuclear power plants and others).

Однако, несмотря на очевидные достоинства способа-прототипа, ему остается присущ существенный недостаток, характеризующий все известные процессы производства труб большого диаметра - высокая трудоемкость и соответственно значительные текущие эксплуатационные затраты трубного производства, связанные, как уже отмечалось, с применением двух деформирующих операций, осуществляемых раздельно на двух специализированных прессах с двумя и более нагревами обрабатываемого металла в разных нагревательных устройствах.However, despite the obvious advantages of the prototype method, it still has a significant drawback that characterizes all the known processes for the production of large diameter pipes - high labor input and, accordingly, significant current operating costs of pipe production, associated, as already noted, with the use of two deforming operations carried out separately on two specialized presses with two or more heating of the processed metal in different heating devices.

Другой недостаток прототипа заключается в использовании центрирующей иглу втулки, остающейся при прошивке неподвижной. В результате внедрение иглы в прошиваемый слиток начинается на значительном расстоянии от втулки. Это отрицательно сказывается на точности получаемых гильз, увеличивая их разностенность. Кроме того, при этом также не обеспечивается возможность оптимального использования при прошивке для снижения трения по игле и защиты ее от перегрева эффективной технологической смазки на основе стекла в виде шайбы, устанавливаемой на верхний торец слитка, поскольку в данном случае в начальный момент прошивки стеклошайба разрушается иглой и почти полностью вытесняется из-под ее торца.Another disadvantage of the prototype is the use of a centering needle sleeve, which remains stationary when flashing. As a result, the introduction of the needle into the stitched ingot begins at a considerable distance from the sleeve. This adversely affects the accuracy of the obtained shells, increasing their difference. In addition, at the same time, it is also not possible to optimally use the firmware to reduce friction on the needle and protect it from overheating of an effective technological lubricant based on glass in the form of a washer installed on the upper end of the ingot, since in this case the glass washer is destroyed by the needle and almost completely forced out from under its end.

Основными целями изобретения настоящей заявки являются снижение трудоемкости процесса получения труб методом прошивки-протяжки, повышение его производительности и качества изделий, существенное сокращение капитальных затрат при создании трубного производства и эксплуатационных расходов при изготовлении труб. Таким образом, изобретение призвано устранить недостатки известных аналогов.The main objectives of the invention of this application are to reduce the complexity of the process of producing pipes by flashing, broaching its productivity and product quality, significantly reducing capital costs when creating a pipe production and operating costs in the manufacture of pipes. Thus, the invention is intended to eliminate the disadvantages of known analogues.

Это достигается за счет того, что технологический процесс изготовления стальных бесшовных труб большого диаметра по п.1 формулы изобретения включает нагрев исходного сплошного слитка, получение из него полой заготовки в виде гильзы с дном путем распрессовки и прошивки слитка в контейнере иглой с использованием центрирующей иглу втулки и протяжку полученной гильзы на оправке в трубу через последовательно установленные матричные кольца для уменьшения наружного диаметра гильзы до заданного размера трубы, а также заключительную операцию отрезки донной части трубы. При этом получение гильзы и изготовление из нее готовой трубы объединены в один рабочий цикл и осуществляются на специализированном горизонтальном прессе с позициями прошивки и протяжки. Предварительно перед прошивкой в центрирующую втулку, имеющую возможность осевого перемещения, устанавливается перед рабочим концом иглы смазочная стеклошайба, распрессовка слитка в контейнере ведется при совместном движении иглы и центрирующей втулки, прошивка слитка производится с коэффициентом вытяжки не менее 2, а протяжка гильзы начинается после перемещения контейнера с находящейся в нем гильзой с позиции прошивки на позицию протяжки.This is achieved due to the fact that the manufacturing process of large-diameter seamless steel pipes according to claim 1 includes heating the original solid ingot, obtaining a hollow billet from it in the form of a sleeve with a bottom by pressing and piercing the ingot in the container with a needle using a needle-centering sleeve and pulling the resulting sleeve on the mandrel into the pipe through sequentially installed matrix rings to reduce the outer diameter of the sleeve to a predetermined pipe size, as well as the final operation pieces of the bottom of the pipe. In this case, the receipt of the sleeve and the manufacture of the finished pipe from it are combined in one working cycle and are carried out on a specialized horizontal press with the positions of the firmware and broach. Prior to flashing, a lubricating glass washer is installed in front of the working end of the needle before the needle is inserted into the centering sleeve, the ingot is pressed in the container when the needle and the centering sleeve are moved together, the ingot is flashed with a draw ratio of at least 2, and the sleeve is drawn after the container is moved with the sleeve in it from the firmware position to the broach position.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами на фиг.1(а-г) и фиг.2(а-в). На фиг.1 показана последовательность технологических переходов получения из сплошного слитка гильзы на прошивной позиции пресса, а на фиг.2 - последовательность технологических переходов получения из гильзы готовой трубы на протяжной позиции пресса.The invention is illustrated by the drawings in figure 1 (a-d) and figure 2 (a-c). Figure 1 shows the sequence of technological transitions of obtaining from a solid ingot of the sleeve at the piercing position of the press, and figure 2 - the sequence of technological transitions of receiving from the sleeve of the finished pipe at the long position of the press.

В исходном положении прошивки (фиг.1а) нагретый слиток 1 помещен в полость контейнера 2 специализированного горизонтального пресса. Передний рабочий конец иглы 3 заходит в центрирующую втулку 4, снабженную независимым приводом осевого перемещения. В эту же втулку устанавливается перед концом иглы смазочная стеклошайба 5. Распрессовка слитка и начальная стадия прошивки (фиг.1б) осуществляются при совместном движении иглы и центрирующей втулки в контейнере. При этом усилие от иглы на слиток передается через стеклошайбу, находящуюся в закрытом объеме, благодаря чему шайба при распрессовке не разрушается и в начале прошивки оказывается полностью внедренной в прошиваемый слиток. Следующая за распрессовкой прошивка слитка (фиг.1в) происходит при дальнейшем внедрении иглы в слиток. При прошивке стеклошайба под действием тепла слитка постепенно оплавляется и тонким слоем вытесняется на поверхность контакта слитка с иглой. Прошивка сопровождается отходом центрирующей втулки назад под действием удлиняющейся гильзы. Полная распрессовка и качественная прошивка с минимальной разностенностью получаемых гильз обеспечиваются также благодаря выполнению условия, заключающегося в том, что коэффициент вытяжки, определяемый соотношением площадей поперечного сечения полости контейнера и гильзы, должен составлять не менее 2. Прошивка заканчивается (фиг.1г) получением гильзы с дном и последующим извлечением иглы из гильзы, при котором центрирующая втулка выполняет роль съемника.In the initial position of the firmware (figa), the heated ingot 1 is placed in the cavity of the container 2 specialized horizontal press. The front working end of the needle 3 enters the centering sleeve 4, equipped with an independent axial movement drive. A lubricating glass washer 5 is installed in the same bushing before the end of the needle. The ingot is pressed and the initial stage of flashing (Fig. 1b) is carried out with the joint of the needle and the centering bushing in the container. In this case, the force from the needle to the ingot is transmitted through a glass washer, which is in a closed volume, due to which the washer does not collapse when it is pressed and at the beginning of the firmware it is completely embedded in the stitched ingot. Following the unpressing, the firmware of the ingot (Fig.1c) occurs with the further introduction of the needle into the ingot. When flashing the glass washer under the action of heat, the ingot is gradually melted and is thrown out onto the contact surface of the ingot with the needle in a thin layer. The firmware is followed by the centering sleeve retreating back under the action of the elongating sleeve. Full decompression and high-quality firmware with a minimum difference in the resulting sleeves are also ensured by fulfilling the condition that the hood coefficient, determined by the ratio of the cross-sectional areas of the container cavity and the sleeve, be at least 2. The firmware ends (Fig. 1d) with a sleeve with bottom and subsequent removal of the needle from the sleeve, in which the centering sleeve acts as a puller.

Протяжка гильзы начинается после перемещения контейнера 2 с находящейся в нем гильзой 6 с прошивной на протяжную позицию пресса (фиг.2а). Контейнер оказывается на одной оси с оправкой 7, поддерживаемой подвижным люнетом 8, и матричными кольцами 9 и 10, первое из которых непосредственно примыкает к контейнеру. За вторым кольцом размещен съемник трубы с упорами 11. Протяжка гильзы (фиг.2б) осуществляется при рабочем ходе оправки. При этом оправка сначала вводится в гильзу до соприкосновения с дном последней, а при дальнейшем своем движении, упираясь в это дно, последовательно проталкивает гильзу через матричные кольца с отверстиями уменьшающегося диаметра. Проходя через последнее кольцо, труба приобретает наружный диаметр готового изделия. После сведения упоров съемника при возвратном ходе оправки происходит ее извлечение из трубы (фиг.2в).The broach of the sleeve begins after moving the container 2 with the sleeve 6 in it with the piercing to the long position of the press (figa). The container is on the same axis with the mandrel 7, supported by a movable lunette 8, and matrix rings 9 and 10, the first of which is directly adjacent to the container. Behind the second ring there is a pipe puller with stops 11. The sleeve broach (Fig.2b) is carried out during the working stroke of the mandrel. In this case, the mandrel is first introduced into the sleeve until it contacts the bottom of the latter, and as it moves further, abutting against this bottom, it successively pushes the sleeve through matrix rings with holes of decreasing diameter. Passing through the last ring, the pipe acquires the outer diameter of the finished product. After the emphasis of the puller when the mandrel returns, it is removed from the pipe (Fig.2c).

В п.2 формулы изобретения описывается устройство, а именно - специализированный горизонтальный гидравлический пресс для производства стальных бесшовных труб большого диаметра по технологии, составляющей суть первого изобретения заявки.In paragraph 2 of the claims, a device is described, namely, a specialized horizontal hydraulic press for the production of large-diameter seamless steel pipes using technology that is the essence of the first invention of the application.

Существует много различных конструкций прошивных и протяжных прессов для изготовления труб (см. Мюллер Э. Гидравлические прессы и их приводы - М., Металлургия, 1960, с.7-42). Однако, поскольку каждый из них служит для осуществления какой-либо одной из двух операций (прошивка или протяжка), а заявляемый пресс предназначен для объединения этих операций в одном рабочем цикле, упомянутые прессы могут считаться лишь отдаленными аналогами пресса - объекта настоящего изобретения.There are many different designs of piercing and lingering presses for the manufacture of pipes (see Muller E. Hydraulic presses and their drives - M., Metallurgy, 1960, pp. 7-42). However, since each of them serves to carry out any one of two operations (flashing or broaching), and the inventive press is intended to combine these operations in one working cycle, the mentioned presses can only be considered remote analogues of the press - the object of the present invention.

В связи с этим в качестве прототипа изобретения принят горизонтальный гидравлический пресс по авторскому свидетельству СССР №268137 «Пресс для прессования полых профилей» (опубликовано в Бюллетене изобретений №13, 1970). Пресс предназначен для изготовления полых изделий (труб и профилей) из сплошной заготовки способом совмещения операции прошивки заготовки с другой основной деформирующей операцией - прессованием.In this regard, as a prototype of the invention adopted horizontal hydraulic press according to the author's certificate of the USSR No. 268137 "Press for pressing hollow profiles" (published in the Bulletin of inventions No. 13, 1970). The press is intended for the manufacture of hollow products (pipes and profiles) from a continuous billet by combining the operation of flashing the billet with another basic deforming operation - pressing.

Пресс-прототип имеет станину с неподвижными траверсами, контейнер, пресс-шайбу, матрицу, прошивную систему с гидроцилиндром, подвижной прошивной траверсой и полой прошивной иглой, прессующую систему с главным цилиндром, подвижной прессующей траверсой, полым пресс-штемпелем, через который проходит прошивная игла, а также выходной стол. Помимо этого пресс включает систему привода прессующей иглы, располагающейся в отверстии прошивной иглы.The prototype press has a bed with fixed traverses, a container, a press washer, a matrix, a piercing system with a hydraulic cylinder, a movable piercing traverse and a hollow piercing needle, a pressing system with a main cylinder, a movable pressing traverse, a hollow press stamp through which the piercing needle passes as well as an output table. In addition, the press includes a drive system for the pressing needle located in the hole of the piercing needle.

Изготовление труб на прессе-прототипе происходит следующим образом. Исходный слиток подается на ось пресса между контейнером и прессующей траверсой. Под действием плунжера главного цилиндра слиток пресс-штемпелем заталкивается в контейнер. Затем при движении прошивной траверсы под действием плунжера прошивного цилиндра происходит прошивка слитка прошивной иглой, проходящей внутри пресс-штемпеля и через отверстие в пресс-шайбе, центрирующей эту иглу. При прошивке отверстие в последней заглушено прессующей иглой. Вслед за этим ходом прессующей иглы производится просечка непрошитого переднего участка слитка, и, наконец, при совместном рабочем ходе пресс-штемпеля с пресс-шайбой и прессующей иглы осуществляется выдавливание трубы в кольцевой зазор, образованный матрицей и этой иглой. При этом прошивная игла остается неподвижной.The manufacture of pipes on the press prototype is as follows. The original ingot is fed to the axis of the press between the container and the pressing beam. Under the action of the plunger of the main cylinder, the ingot is pushed into the container with a press stamp. Then, when the piercing beam moves under the action of the piercing cylinder plunger, the ingot is pierced with a piercing needle passing inside the press stamp and through the hole in the press washer centering this needle. When flashing, the hole in the latter is plugged with a pressing needle. Following this stroke of the pressing needle, an unbroken front section of the ingot is cut, and, finally, during the joint working stroke of the stamp with the press washer and the pressing needle, the pipe is extruded into the annular gap formed by the matrix and this needle. In this case, the piercing needle remains stationary.

Пресс-прототип помимо главного своего недостатка, а именно - невозможности осуществления на нем операции протяжки прошитого слитка в трубу, характеризуется и некоторыми другими серьезными недостатками, обусловленными как сложной конструкцией и очень высокой мощностью, так и сверхбольшими массой и габаритами всего пресса, его основных узлов и технологического инструмента.The press prototype, in addition to its main drawback, namely, the impossibility of carrying out the operation of drawing the stitched ingot into the pipe on it, is also characterized by some other serious drawbacks, due to both the complex design and very high power, and the extra-large mass and dimensions of the entire press, its main components and technological tool.

Целью изобретения является также создание пресса, конструкция которого обеспечила бы реализацию производства на нем труб объединенными в один рабочий цикл одной прессовой машины операциями прошивки слитка в контейнере иглой и протяжки полученной гильзы на оправке через матричные кольца. Изобретение, таким образом, призвано устранить недостатки известных аналогов.The aim of the invention is also the creation of a press, the design of which would ensure the implementation of the production of pipes on it, the operations of flashing the ingot in the container with a needle and drawing the resulting sleeve on the mandrel through matrix rings combined into one working cycle of one press machine. The invention, therefore, is intended to eliminate the disadvantages of known analogues.

Это достигается тем, что заявляемый пресс содержит станину с неподвижными траверсами, контейнер, прошивную систему и выходной стол. При этом конструкция пресса включает загрузочную, прошивную и протяжную рабочие позиции, а передняя неподвижная траверса имеет рабочие посты прошивки и протяжки, расположенные в плоскости, перпендикулярной продольной оси пресса. Контейнер пресса снабжен приводом для его перемещения по передней траверсе с одного поста на другой. Позиция загрузки пресса снабжена толкателем. На позиции прошивки размещены прошивной гидроцилиндр, подвижная прошивная траверса с иглой и центрирующая эту иглу втулка с приводом, обеспечивающим ее осевое перемещение. На позиции протяжки расположены протяжной гидроцилиндр, подвижная протяжная траверса с оправкой, центрирующий оправку подвижный люнет, установленные друг за другом матричные кольца, съемник трубы и выходной стол, причем первое матричное кольцо закреплено на передней неподвижной траверсе пресса с ее внутренней стороны, а остальные кольца помещены с внешней стороны этой траверсы с возможностью регулировки их положения вдоль оси протяжки.This is achieved by the fact that the inventive press contains a bed with fixed traverses, a container, a piercing system and an exit table. Moreover, the design of the press includes loading, piercing and broaching working positions, and the front stationary crosshead has firmware and broaching posts located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the press. The press container is equipped with a drive for moving it along the front traverse from one post to another. The press loading position is equipped with a pusher. A flashing hydraulic cylinder, a movable flashing traverse with a needle and a sleeve centering this needle with a drive providing its axial movement are located at the firmware position. At the broaching position, there is a broaching hydraulic cylinder, a movable broaching yoke with a mandrel, a mandrel centering a movable lunette, matrix rings mounted one after another, a pipe puller and an output table, with the first matrix ring mounted on the front stationary press crosshead on its inside and the remaining rings placed from the outside of this crosshead with the possibility of adjusting their position along the axis of the broach.

Пример конструктивного исполнения заявляемого пресса и иллюстрация его работы при изготовлении на нем труб по технологии, соответствующей первому изобретению заявки, представлен на фиг.3(а-е).An example of the design of the inventive press and illustration of its work in the manufacture of pipes on it according to the technology corresponding to the first invention of the application is presented in figure 3 (a-e).

Пресс (фиг.3а) имеет горизонтальную станину 12 с неподвижными траверсами 13, 14 и 15. Контейнер 2 установлен на направляющей платформе 16 и имеет привод 17, обеспечивающий возможность перемещения контейнера вдоль передней неподвижной траверсы 13 и установку его на любую из трех позиций - загрузки, прошивки и протяжки.The press (figa) has a horizontal bed 12 with fixed traverses 13, 14 and 15. The container 2 is mounted on the guide platform 16 and has a drive 17 that allows the container to move along the front fixed traverse 13 and set it to any of three loading positions , firmware and broaches.

На прошивной рабочей позиции пресса располагается прошивная система, состоящая из гидроцилиндра 18, подвижной траверсы 19, иглы 3, центрирующей эту иглу подвижной втулки 4 со своей траверсой 20 и приводом 21.At the piercing working position of the press, there is a piercing system consisting of a hydraulic cylinder 18, a movable yoke 19, a needle 3, centering this needle of the movable sleeve 4 with its yoke 20 and drive 21.

На протяжной рабочей позиции пресса размещена протяжная система с гидроцилиндром 22, подвижной траверсой 23, оправкой 7, поддерживающим эту оправку подвижным люнетом 8 и его приводом 24. На этой же позиции находятся матричные кольца 9 и 10 (в данном примере их два, что соответствует представлению изобретения по п.1 данной заявки на фиг.1 и 2). Первое матричное кольцо 9 установлено неподвижно в углублении на внутренней стороне передней неподвижной траверсы 13, а второе кольцо 10 помещено с внешней стороны этой траверсы с возможностью регулировки его положения вдоль оси протяжки. За кольцом 10 располагается съемник трубы с подвижными упорами 11 и выходной стол 25.At the long working position of the press, there is a broaching system with a hydraulic cylinder 22, a movable traverse 23, a mandrel 7 supporting this mandrel with a movable rest 8 and its drive 24. Matrix rings 9 and 10 are in the same position (in this example there are two of them, which corresponds to the representation the invention according to claim 1 of this application in figures 1 and 2). The first matrix ring 9 is fixedly mounted in a recess on the inner side of the front fixed beam 13, and the second ring 10 is placed on the outside of this beam with the possibility of adjusting its position along the broaching axis. Behind the ring 10 is a pipe puller with movable stops 11 and an output table 25.

Загрузочная рабочая позиция пресса снабжена толкателем 26.The loading working position of the press is equipped with a pusher 26.

Изготовление трубы на прессе осуществляется следующим образом.The manufacture of pipes on the press is as follows.

В исходном положении рабочих органов пресса (фиг.3а) контейнер находится на загрузочной позиции. Прошивная траверса с иглой отведены в крайнее левое положение. Рабочий конец иглы размещается в центрирующей втулке. Протяжная траверса с оправкой и люнет также находятся в своих крайних исходных положениях.In the initial position of the working bodies of the press (figa), the container is at the loading position. The piercing beam with the needle is retracted to the extreme left position. The working end of the needle is placed in the centering sleeve. A traverse with a mandrel and a lunette are also in their extreme initial positions.

Рабочий цикл начинается с установки в отверстие центрирующей втулки перед торцом иглы смазочной стеклошайбы 5. Затем следует загрузка в контейнер нагретого слитка 1. Слиток подается на ось загрузки перед контейнером и толкателем перемещается в полость контейнера.The working cycle begins with the installation of a lubricating washer 5 in the hole of the centering sleeve in front of the needle end. Then, the heated ingot 1 is loaded into the container. The ingot is fed to the loading axis in front of the container and the pusher moves into the container cavity.

Далее контейнер со слитком с помощью своего привода перемещается по передней неподвижной траверсе на пост прошивки (фиг.3б). Прошивка слитка с получением гильзы (фиг.3в) соответствует приведенному выше описанию технологии и фиг.1.Next, the container with the ingot, using its drive, moves along the front stationary traverse to the firmware post (Fig.3b). The firmware of the ingot to obtain the sleeve (Fig.3c) corresponds to the above description of the technology and Fig.1.

После окончания прошивки и выведения из гильзы иглы контейнер перемещается на пост протяжки (фиг.3г). Протяжка гильзы с получением готовой трубы (фиг.3д) соответствует описанию технологии и фиг.2. На фиг.3д протяжка изображена на стадии проталкивания гильзы через второе (последнее) матричное кольцо. После окончания протяжки и сведения упоров съемника трубы из нее возвратным ходом протяжной траверсы извлекается оправка (фиг.3е).After the firmware is finished and the needle is removed from the sleeve, the container moves to the broaching station (Fig. 3d). The broach of the sleeve to obtain the finished pipe (fig.3d) corresponds to the description of the technology and Fig.2. On fig.3d broach depicted at the stage of pushing the sleeve through the second (last) matrix ring. After the broaching is completed and the stops of the pipe puller are reduced, the mandrel is removed from it by the return stroke of the broaching traverse (Fig. 3e).

Цикл получения трубы на прессе заканчивается перемещением его рабочих органов в исходное положение, показанное на фиг.3а.The cycle of receiving the pipe on the press ends with the movement of its working bodies to the initial position shown in figa.

Применение заявляемых технологий изготовления стальных бесшовных труб большого диаметра и пресса для ее осуществления позволит существенно повысить технико-экономические показатели производства таких труб, потребляемых определяющими отраслями экономики - энергетическим машиностроением, газовым и нефтяным секторами, химической промышленностью и некоторыми другими. Особенно эффективным это применение будет при изготовлении относительно толстостенных труб, используемых во многих промышленных объектах нового поколения с повышенным давлением внутри трубы, так как протяжка таких труб возможна с использованием всего лишь одного-двух матричных колец.The application of the claimed technologies for the manufacture of large-diameter seamless steel pipes and a press for its implementation will significantly increase the technical and economic indicators for the production of such pipes consumed by the key sectors of the economy - power engineering, gas and oil sectors, the chemical industry and some others. This application will be especially effective in the manufacture of relatively thick-walled pipes used in many new-generation industrial facilities with increased pressure inside the pipe, since such pipes can be drawn using only one or two matrix rings.

Claims

1. A method of manufacturing large-diameter seamless steel pipes, including heating the original solid ingot, obtaining from it a hollow billet in the form of a sleeve with a bottom by pressing and piercing the ingot in the container with a needle using a needle centering sleeve and pulling the resulting sleeve on the mandrel into the pipe through sequentially installed matrix rings to reduce the outer diameter of the sleeve to a given pipe size, as well as the final operation of cutting the bottom of the pipe, characterized in that the receipt of the sleeve and the finished pipe is produced from it on a horizontal press with the operations of flashing and broaching in one working cycle, while prior to flashing, a lubricating glass washer is installed in front of the working end of the needle before axial movement of the needle, the ingot is pressed during joint movement of the needle and the centering bushings, while the ingot is flashed with a draw ratio of at least 2, and the stretching of the sleeve begins after moving the container with the sleeve located in it from the position of the wki to the broach position.

2. A horizontal hydraulic press for the production of large-diameter seamless steel pipes, comprising a bed with fixed traverses, matrix rings, a container, a piercing system and an output table, characterized in that the press is made with loading, piercing and lingering working positions, placed on the front fixed traverse firmware posts and broaches located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the press, and the container is equipped with a drive to move it along this traverse from one post to another, p At the same time, the press has a pusher at the loading position, a piercing hydraulic cylinder, a movable piercing beam with a needle and a needle-centering sleeve with a drive installed to provide axial movement of the needle are placed at the loading position, and a broaching hydraulic cylinder, a movable broaching beam with a mandrel are located at the broaching position, a mandrel centering a movable lunette, matrix rings installed one after another, a pipe puller and an output table, the first matrix ring being fixed to the front fixed beam Ress its inner side, and the remaining rings are arranged on the outside of the fixed crosspiece to vary their position along the pulling axis.