RU2379141C2 - Rolling mill for manufacturing of seamless pipes and operation method of rolling mill - Google Patents

Rolling mill for manufacturing of seamless pipes and operation method of rolling mill Download PDF

Info

Publication number
RU2379141C2
RU2379141C2 RU2008102944/02A RU2008102944A RU2379141C2 RU 2379141 C2 RU2379141 C2 RU 2379141C2 RU 2008102944/02 A RU2008102944/02 A RU 2008102944/02A RU 2008102944 A RU2008102944 A RU 2008102944A RU 2379141 C2 RU2379141 C2 RU 2379141C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling
mandrel bar
rolling mill
rolls
longitudinal axis
Prior art date
Application number
RU2008102944/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008102944A (en
Inventor
Петер ТИВЕН (DE)
Петер ТИВЕН
Original Assignee
Смс Меер Гмбх
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 Смс Меер Гмбх filed Critical Смс Меер Гмбх
Publication of RU2008102944A publication Critical patent/RU2008102944A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379141C2 publication Critical patent/RU2379141C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • B21B17/04Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/02Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • B21B17/06Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a discontinuous process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/02Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: rolling mill contains, as minimum, one rolling mill with at least two rolling rolls (1, 2) which jointly form circle (3) of tubular blank (4). During rolling process inside tubular blank (4) it is placed draw bar (5). Forming rolls (1, 2) in operation position and draw bar (5) form thickness of walls (d) of rolled pipe. For reduction of necessity in rods at keeping of quality of rolling by invention it is provided that vertical relative to longitudinal axis (L) cross section of draw bar (5) allows shape, differs from shape of circle. In addition invention relates to operation method of such rolling mill. ^ EFFECT: seamless pipes with equal thickness of wall. ^ 12 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному стану для изготовления бесшовных труб, в особенности стальных, имеющему, как минимум, одну прокатную клеть с, по меньшей мере, двумя прокатными валками, которые совместно прокатывают трубную заготовку по окружности; при этом в процессе прокатки внутрь трубной заготовки помещается стержень оправки, а прокатные валки в рабочей позиции и стержень оправки формуют толщину стенок прокатываемой трубы. Помимо этого, изобретение относится к способу эксплуатации такого прокатного стана.The invention relates to a rolling mill for the manufacture of seamless pipes, especially steel, having at least one rolling stand with at least two rolling rolls that jointly roll the pipe billet around the circumference; during the rolling process, the mandrel bar is placed inside the tube billet, and the rolls in the working position and the mandrel bar form the wall thickness of the rolled tube. In addition, the invention relates to a method of operating such a rolling mill.

Прокатные станы такого рода известны в данной области техники довольно давно. Например, можно указать документы DE 33 10 769 C2, DE 195 32 643 C2 и DE 26 41 555 A1. В них описано, что бесшовная труба может быть получена путем помещения в полый блок стержня оправки, на котором трубная заготовка формуется в нужную трубу. Для получения трубы цилиндрического профиля стержень оправки должен иметь круглое сечение, а прокатные валки, обрабатывающие внешнюю поверхность трубной заготовки, должны иметь соответствующую форму, то есть в радиальном разрезе иметь полукруглый контур. При соответствующем положении прокатных валков относительно стержня оправки образуется очаг деформации, имеющий нужную кольцевую форму, которую принимает при прокатке трубная заготовка.Rolling mills of this kind have been known in the art for quite some time. For example, documents DE 33 10 769 C2, DE 195 32 643 C2 and DE 26 41 555 A1 can be indicated. They describe that a seamless pipe can be obtained by placing a mandrel bar in the hollow block, on which the tube blank is formed into the desired pipe. To obtain a pipe of cylindrical profile, the mandrel bar must have a circular cross section, and the rolling rolls processing the outer surface of the tube billet must have a corresponding shape, that is, have a semicircular contour in a radial section. With the corresponding position of the rolling rolls relative to the mandrel bar, a deformation zone is formed having the desired annular shape, which the tube stock takes during rolling.

Проблема, возникающая при изготовлении бесшовной трубы, представлена на фиг.1-3. На них изображено различное взаимное расположение прокатных валков 1 и 2, трубной заготовки 4 и стержня оправки 5.A problem arising in the manufacture of a seamless pipe is shown in FIGS. 1-3. They depict a different mutual arrangement of the rolling rolls 1 and 2, the tube stock 4 and the mandrel bar 5.

Идеальный вариант представлен на фиг.1. Здесь прокатные валки 1 и 2 формуют объем 3 трубной заготовки 4; внутри трубной заготовки 4 располагается стержень оправки 5. Соответственно для каждой трубы, которая изготавливается из трубной заготовки 4, необходима собственная пара прокатных валков 1 и 2 и собственный стержень оправки 5, чтобы получилось идеальное взаимное положение, изображенное на фиг.1. Это означает, что посредством использования стержней оправки с различными диаметрами можно регулировать желаемую толщину стенок трубных заготовок.The ideal option is presented in figure 1. Here, the rolls 1 and 2 form the volume 3 of the tube stock 4; a mandrel bar 5 is located inside the tube billet 4. Accordingly, for each tube that is made from the tube billet 4, a separate pair of rolling rolls 1 and 2 and an own bar of the mandrel 5 are necessary in order to obtain the ideal mutual position shown in Fig. 1. This means that by using mandrel rods with different diameters, the desired wall thickness of the tube blanks can be adjusted.

Для уменьшения количества стержней оправки с требующимися диаметрами, обычно в определенных границах, варьируется радиальное положение валков относительно друг друга. Радиальная регулировка достигается открытием или закрытием калибра прокатки по сравнению со средним положением, изображенным на фиг.1, которое является нейтральным в отношении равномерности толщины стенок.To reduce the number of mandrel rods with the required diameters, usually within certain boundaries, the radial position of the rolls relative to each other is varied. Radial adjustment is achieved by opening or closing the caliber of the rolling compared to the average position shown in figure 1, which is neutral with respect to the uniformity of wall thickness.

На фиг.2 показано, что оба валка 1 и 2 в целях уменьшения средней толщины трубной заготовки близко подходят друг к другу; расстояние между осями вращения обоих валков уменьшается. На основании сильно увеличенно изображенных на чертеже геометрических соотношений сразу видно, что трубная заготовка вверху и внизу имеет меньшую толщину стенок по отношению к толщине слева и справа. Получается некруглое сечение с максимальной толщиной стенок на краях очага деформации.Figure 2 shows that both rolls 1 and 2 in order to reduce the average thickness of the tube stock close to each other; the distance between the axes of rotation of both rolls is reduced. Based on the greatly enlarged geometric ratios shown in the drawing, it is immediately evident that the tube blank at the top and bottom has a smaller wall thickness with respect to the thickness on the left and right. This results in a non-circular section with a maximum wall thickness at the edges of the deformation zone.

Другой вариант изображен на фиг.3, где оба валка 1 и 2 в целях увеличения средней толщины стенок трубной заготовки отведены друг от друга; расстояние между осями вращения обоих валков 1 и 2 увеличилось. Видно, что теперь трубная заготовка сверху и снизу имеет относительно большую толщину стенок по сравнению с меньшей толщиной слева и справа. Получаем также некруглое сечение с максимальной толщиной стенок посередине очага деформации.Another option is depicted in figure 3, where both the rolls 1 and 2 in order to increase the average wall thickness of the tubular billet allotted from each other; the distance between the axis of rotation of both rolls 1 and 2 increased. It can be seen that now the tube stock from above and below has a relatively large wall thickness compared with a smaller thickness on the left and right. We also get a non-circular section with a maximum wall thickness in the middle of the deformation zone.

Таким образом, хотя и могут быть произведены изменения средней толщины стенок трубных заготовок, но, как было показано, перемещение положения валков ведет к изменению формы очага деформации при прокатке между валками и стержнем оправки и к отклонению от идеального круглого сечения. Это приводит к увеличению неравномерности толщины стенок труб. С тем чтобы толщина стенок труб оставалась в рамках возможных допусков, перемещение прокатных валков относительно друг друга возможно в ограниченных пределах. Поэтому требуется применение большего количества стержней оправки различных диаметров.Thus, although changes in the average wall thickness of tube blanks can be made, but, as shown, the movement of the rolls leads to a change in the shape of the deformation zone during rolling between the rolls and the mandrel bar and to deviation from the ideal circular cross section. This leads to an increase in the unevenness of the wall thickness of the pipes. So that the wall thickness of the pipes remains within the limits of possible tolerances, the movement of the rolling rolls relative to each other is possible to a limited extent. Therefore, the use of more mandrel rods of various diameters is required.

К тому же проблема усложняется тем, что в процессе производства требуется от четырех до пяти оправок того или иного диаметра. Помимо этого, оправки, как правило, изготавливаются из дорогой термостойкой стали. Это значит, что необходимо иметь относительно большой и затратный парк стержней для нужных типоразмеров труб. Следовательно, требуются крупные инвестиции, что представляет собой большие хозяйственные проблемы, в особенности при начальном оснащении производства.In addition, the problem is complicated by the fact that in the manufacturing process requires four to five mandrels of one or another diameter. In addition, mandrels are usually made of expensive heat-resistant steel. This means that it is necessary to have a relatively large and costly fleet of rods for the required pipe sizes. Consequently, large investments are required, which is a big economic problem, especially with the initial equipment of production.

Поэтому задачей изобретения является создание прокатного стана описанного выше типа и способа его эксплуатации, которые позволяют при меньшем количестве стержней оправки обеспечить нужный спектр выпускаемых труб при достаточном их качестве, то есть гарантировать хорошую округлость труб.Therefore, the object of the invention is the creation of a rolling mill of the type described above and the method of its operation, which allows for a smaller number of mandrel rods to provide the desired range of produced pipes with sufficient quality, that is, to guarantee good roundness of the pipes.

Данная задача, в соответствии с изобретением, решается тем, что стержень оправки по вертикали относительно своей продольной оси имеет форму, отклоняющуюся от правильной окружности.This problem, in accordance with the invention, is solved by the fact that the mandrel bar vertically relative to its longitudinal axis has a shape deviating from a regular circle.

Стержень оправки в своем вертикальном сечении относительно продольной оси может, в принципе, иметь овальную форму.The mandrel rod in its vertical section relative to the longitudinal axis can, in principle, have an oval shape.

Предпочтительный вариант исполнения изобретения предусматривает, что стержень оправки в вертикальном разрезе оси имеет относительно своей продольной оси форму, в значительной мере образованную минимально двумя дугами одинакового радиуса, при этом радиусы дуг больше половины наименьшего диаметра стержня оправки.A preferred embodiment of the invention provides that the mandrel bar in a vertical section of the axis has a shape relative to its longitudinal axis that is substantially formed by at least two arcs of the same radius, while the radii of the arcs are more than half the smallest diameter of the mandrel bar.

В данном случае специальным исполнением стержня оправки предусматривается, что его вертикальное поперечное сечение имеет относительно продольной оси форму, образованную двумя дугами одинакового радиуса.In this case, a special design of the mandrel bar provides that its vertical cross section has a shape relative to the longitudinal axis formed by two arcs of the same radius.

Если по направлению движения прокатываемых изделий предусмотреть последовательное применение нескольких пар валков с их относительной развернутостью по отношению друг к другу, можно достичь очень хорошей округлости прокатываемых труб. В этом случае желательно, чтобы стержень оправки в вертикальном сечении по отношению к своей продольной оси имел форму, образованную четырьмя и более сегментами дуг; количество сегментов дуг должно быть четным. Как было упомянуто выше, данное исполнение применимо, если по направлению движения прокатываемых изделий предусматривается последовательное применение не менее двух пар валков в одной или нескольких прокатных клетях; при этом пары валков должны быть несколько развернуты относительно продольной оси стержня оправки.If in the direction of movement of the rolled products to provide for the consistent use of several pairs of rolls with their relative deployment relative to each other, you can achieve a very good roundness of the rolled pipes. In this case, it is desirable that the mandrel bar in a vertical section with respect to its longitudinal axis have a shape formed by four or more arc segments; the number of arc segments must be even. As mentioned above, this design is applicable if in the direction of movement of the rolled products provides for the consistent use of at least two pairs of rolls in one or more rolling stands; however, the pairs of rolls should be slightly deployed relative to the longitudinal axis of the mandrel bar.

Промежуточный отрезок между двумя дугами, образующими профиль стержня оправки, может быть скруглен. Высшие радиальные точки поперечного профиля стержня оправки должны быть расположены на его окружности симметрично. Форма поперечного сечения стержня оправки должна быть симметричной хотя бы по отношению к одной линии симметрии.The intermediate segment between the two arcs forming the profile of the mandrel bar can be rounded. The highest radial points of the transverse profile of the mandrel bar should be located symmetrically on its circumference. The cross-sectional shape of the mandrel bar must be symmetrical with at least one symmetry line.

Прокатные валки в радиальном сечении должны иметь прокатывающую поверхность в форме сегмента дуги.Rolling rolls in radial section should have a rolling surface in the form of an arc segment.

Большим преимуществом является также оснащение прокатного стана поворотными устройствами, с помощью которых стержень оправки может быть повернут и удерживаться в определенной позиции. Таким способом можно оказывать активное влияние на толщину стенок трубы, что будет пояснено более подробно. Поворотные устройства могут быть включены в подвижный опорный узел стержня оправки.A great advantage is also the equipment of the rolling mill with rotary devices with which the mandrel bar can be rotated and held in a certain position. In this way, it is possible to exert an active influence on the wall thickness of the pipe, which will be explained in more detail. Swivel devices can be included in the movable support assembly of the mandrel bar.

Для каждой прокатной клети предпочтительно предусматриваются два, три или четыре прокатных валка.For each rolling stand, two, three or four rolling rolls are preferably provided.

Под прокатным станом понимается, прежде всего, стан горячей прокатки, работающий в непрерывном или цикличном режиме. Изобретение может быть также использовано при пильгерной или холодной прокатке труб.By rolling mill is meant, first of all, a hot rolling mill operating in continuous or cyclic mode. The invention can also be used in pilger or cold rolling of pipes.

В предлагаемом способе эксплуатации такого прокатного стана в направлении движения прокатываемых труб, в соответствии с изобретением, предусматривается замер толщины стенок трубы после их обработки хотя бы в одной из прокатных клетей и сравнение этих данных с заданными параметрами; при этом замеренные фактические параметры толщины стенок сближаются с заданными с помощью регулировочного устройства, задающего нужный угол поворота вокруг своей продольной оси стержня оправки, который имеет отличающийся от идеальной окружности поперечный профиль.In the proposed method of operating such a rolling mill in the direction of movement of the rolled pipes, in accordance with the invention, it is provided to measure the wall thickness of the pipe after processing them in at least one of the rolling stands and to compare these data with predetermined parameters; at the same time, the measured actual parameters of the wall thickness are brought closer to those set with the help of an adjusting device that sets the desired angle of rotation around its longitudinal axis of the mandrel bar, which has a transverse profile different from the ideal circle.

Благодаря такому решению появляется возможность с меньшим количеством стержней прокатывать тот же самый сортамент труб. Количество стержней, что очень важно для уменьшения объема начальных инвестиций, может быть существенно сокращено, что положительно сказывается на экономичности производства. Эксплуатация стана также упрощается.Thanks to this solution, it becomes possible to roll the same pipe assortment with fewer rods. The number of rods, which is very important to reduce the initial investment, can be significantly reduced, which positively affects the efficiency of production. The operation of the mill is also simplified.

Количество стержней оправки может быть, в особенности, уменьшено на станах непрерывной прокатки или установках протяжки на оправке. При этом качество прокатываемых труб не ухудшается.The number of mandrel rods can in particular be reduced on continuous rolling mills or broaching installations on the mandrel. Moreover, the quality of rolled pipes does not deteriorate.

На чертежах представлен один из вариантов выполнения изобретения. Показано следующее:The drawings show one embodiment of the invention. The following is shown:

на фиг.1 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки в разрезе по отношению к продольной оси стержня оправки и в соответствии с уровнем техники;figure 1 - a pair of rolls, tube billet and mandrel bar in the context with respect to the longitudinal axis of the mandrel bar and in accordance with the prior art;

на фиг.2 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки, изображенные на фиг.1, при сближении прокатных валков в соответствии с уровнем техники;figure 2 - a pair of rolling rolls, tube billet and the mandrel bar shown in figure 1, with the rapprochement of the rolling rolls in accordance with the prior art;

на фиг.3 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки, изображенные на фиг.1, при отдаленном положении прокатных валков в соответствии с уровнем техники;figure 3 - a pair of rolling rolls, a tube billet and the mandrel bar shown in figure 1, with the remote position of the rolling rolls in accordance with the prior art;

на фиг.4 - стержень оправки в вертикальном разрезе по отношении к своей продольной оси в соответствии с изобретением;figure 4 - mandrel rod in a vertical section in relation to its longitudinal axis in accordance with the invention;

на фиг.5 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки в вертикальном разрезе по отношении к его продольной оси в соответствии с изобретением, при этом поворотные устройства изображены схематично;figure 5 - a pair of rolling rolls, a tube billet and a mandrel bar in a vertical section in relation to its longitudinal axis in accordance with the invention, while the rotary devices are shown schematically;

на фиг.6 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки, изображенные на фиг.5, при сближении прокатных валков;in Fig.6 - a pair of rolling rolls, a tube billet and the mandrel bar shown in Fig.5, with the convergence of the rolling rolls;

на фиг.7 - пара прокатных валков, трубная заготовка и стержень оправки, изображенные на фиг.5, при отдаленном положении прокатных валков.in Fig.7 - a pair of rolling rolls, a tube billet and the mandrel bar shown in Fig.5, with the remote position of the rolling rolls.

В соответствии с изобретением на фиг.4 изображен стержень оправки 5 в вертикальном разрезе по отношению к своей продольной оси L. Видно, что поперечное сечение стержня оправки 5 не имеет формы правильного круга, а несколько отклоняется от неё. В данном случае форма сечения приближается к овалу.In accordance with the invention, FIG. 4 shows a mandrel bar 5 in a vertical section with respect to its longitudinal axis L. It can be seen that the cross section of the mandrel bar 5 does not have the shape of a regular circle, but somewhat deviates from it. In this case, the sectional shape approaches the oval.

В данном конкретном случае предусматривается, что поперечное сечение стержня оправки 5 образуется двумя дугами 6 и 7, расположенными симметрично к линии 11 симметрии. Радиусы R обеих одинаковых дуг 6 и 7 больше половины наименьшего диаметра D стержня оправки 5. Соответственно на двух противоположных сегментах по радиусам расположены наивысшие точки 9 и 10, на которых предусмотрены скругления 8.In this particular case, it is envisaged that the cross section of the mandrel bar 5 is formed by two arcs 6 and 7 located symmetrically to the line of symmetry 11. The radii R of both identical arcs 6 and 7 are greater than half of the smallest diameter D of the mandrel core 5. Accordingly, at two opposite segments along the radii are the highest points 9 and 10, on which roundings 8 are provided.

В стандартном случае вместе со стержнем оправки 5 на фиг.5 изображены также прокатные валки. Оба частично изображенных прокатных валка 1 и 2 осуществляют формовку окружности 3 трубной заготовки 4, взаимодействуя с расположенным внутри трубной заготовки 4 стержнем оправки 5. При прокате трубной заготовки 4 в положении, изображенном на фиг.5, получается труба с почти одинаковой толщиной стенок d. После прокатки труба имеет не совсем идеальный круглый профиль, но отклонения от идеальной формы невелики и находятся в пределах допусков.In the standard case, along with the mandrel bar 5, rolling rolls are also shown in FIG. 5. Both partially shown rolling rolls 1 and 2 form a circle 3 of the tube billet 4, interacting with the mandrel bar 5 located inside the tube billet 4. When rolling the tube billet 4 in the position shown in Fig. 5, a pipe with almost the same wall thickness d is obtained. After rolling, the pipe has a not quite perfect round profile, but deviations from the ideal shape are small and are within tolerances.

Если необходимо уменьшить внешний диаметр трубы или толщину ее стенок d, то валки 1 и 2 сближаются (фиг.2), что и показано на фиг.6. Благодаря форме стержня оправки 5 здесь также получается труба с почти одинаковой толщиной стенок d, при этом также имеют место отклонения от идеальной формы, но они также находятся в пределах допусков.If it is necessary to reduce the outer diameter of the pipe or the thickness of its walls d, then the rolls 1 and 2 converge (Fig.2), as shown in Fig.6. Due to the shape of the mandrel bar 5, a pipe with almost the same wall thickness d is also obtained here, and deviations from the ideal shape also occur, but they are also within tolerances.

Если необходимо увеличить внешний диаметр трубы или толщину ее стенок d, то можно произвести операции, как показано на фиг.7. Здесь стержень оправки 5 посредством поворотных устройств 12, которые изображены на фиг.5 схематично, повернут на 90° вокруг своей продольной оси L так, что он своими выступающими сторонами обращен вниз и вверх. Прокатные валки 1 и 2 отошли друг от друга дальше, то есть калибр увеличился. Понятно, что теперь, с помощью того же самого стержня оправки 5, можно прокатывать трубы гораздо большего диаметра, при этом возникающие отклонения от идеальной формы находятся в пределах допусков. Толщина стенок трубы d является достаточно равномерной по её окружности.If it is necessary to increase the outer diameter of the pipe or the thickness of its walls d, then operations can be performed as shown in Fig. 7. Here, the mandrel bar 5 by means of rotary devices 12, which are shown schematically in FIG. 5, is rotated 90 ° about its longitudinal axis L so that it faces downward and upward with its protruding sides. Rolling rolls 1 and 2 moved further apart, that is, the caliber increased. It is clear that now, using the same mandrel rod 5, it is possible to roll pipes of a much larger diameter, while the deviations from the ideal shape that arise are within tolerances. The wall thickness d is fairly uniform around its circumference.

Таким образом, стало возможным поворотом стержня оправки 5, имеющим некруглую форму, вокруг своей продольной оси L производить согласование, обеспечивающее прокатку труб в широком диапазоне их диаметра и толщины стенок.Thus, it became possible to rotate the mandrel bar 5, which has a non-circular shape, around its longitudinal axis L to make matching, which ensures rolling of the pipes in a wide range of their diameter and wall thickness.

Таким образом, используются стержни оправки с неправильным круглым сечением, построенным зеркально по отношению к образованию зазора между прокатными валками при их движении из среднего положения. Стержни оправки могут целенаправленно вращаться вокруг своей продольной оси и фиксироваться в нужном положении.Thus, mandrel rods with an irregular circular cross section are used, which are constructed mirror-like with respect to the formation of a gap between the rolling rolls when they move from the middle position. The mandrel rods can purposefully rotate around its longitudinal axis and lock in position.

Хвостовик стержня оправки имеет функциональные поверхности, позволяющие достичь точного углового позиционирования стержня для достижения описанного эффекта.The shank of the mandrel bar has functional surfaces to achieve accurate angular positioning of the bar to achieve the described effect.

Поворотные устройства 12 позволяют производить целенаправленный поворот стержня оправки 5. На прокатных станах с регулируемой подачей стержня оправки поворотные устройства встраиваются в подвижный узел опоры стержня.Rotary devices 12 allow targeted rotation of the mandrel bar 5. On rolling mills with adjustable feed of the mandrel bar, the rotary devices are integrated into the movable shaft support assembly.

Во избежание преждевременного износа профиля стержня при позиционировании прокатных валков, не требующих максимальных углов поворота стержня, устанавливаются нейтральные промежуточные позиции угла поворота.In order to avoid premature wear of the bar profile when positioning rolling rolls that do not require maximum angles of rotation of the bar, neutral intermediate positions of the angle of rotation are established.

Предлагаемые профилированные стержни оправок могут быть использованы не только на прокатных станах с прокатными клетями, имеющими по два валка, но и на прокатных станах с тремя и более валками в одной прокатной клети. Профилированные стержни могут быть использованы особенно эффективно в том случае, если при обработке заготовки конечная толщина стенок трубы достигается не только применением конечного прокатного калибра, но и последовательной комбинацией двух или более прокатных калибров. Профилированный стержень для прокатной клети с двумя валками должен иметь четырехсторонний овальный профиль, а для прокатной клети с тремя валками - шестисторонний овальный профиль.The proposed profiled mandrel rods can be used not only on rolling mills with rolling stands having two rolls, but also on rolling mills with three or more rolls in one rolling stand. Profiled rods can be used especially effectively if, when processing a workpiece, the final pipe wall thickness is achieved not only by using the final rolling gauge, but also by a sequential combination of two or more rolling gauges. A profiled rod for a rolling stand with two rolls should have a four-sided oval profile, and for a rolling stand with three rolls - a six-sided oval profile.

Особое преимущество достигается при использовании прибора для измерения толщины стенок прокатанных труб, расположенного за прокатным станом. Регулирующее устройство, связанное с блоком управления толщиной труб, может осуществлять сравнение действительного и заданного значения толщины стенки воздействовать на поворотное устройство 12 так, что фактические параметры будут приближаться к заданным параметрам. Если, например, в самой высокой точке 13 трубы (фиг.6) будет установлено превышение номинальной толщины стенки трубы d, то регулирующее устройство стержня оправки 5 может посредством поворотных устройств 12 перевести прокатные инструменты из показанной на фиг.6 позиции в направлении, показанной на фиг.7 крайней позиции, что уменьшит толщину прокатываемой стенки трубы d. При уменьшении номинального размера стенки трубы d она соответственно может быть увеличена обратным поворотом стержня оправки 5 из позиции на фиг.7 к позиции на фиг.6.A particular advantage is achieved when using the device for measuring the wall thickness of the rolled pipes located behind the rolling mill. The adjusting device associated with the pipe thickness control unit can compare the actual and set value of the wall thickness to act on the rotary device 12 so that the actual parameters approach the set parameters. If, for example, an excess of the nominal pipe wall thickness d is established at the highest point 13 of the pipe (FIG. 6), then the adjusting device of the mandrel bar 5 can turn the rolling tools from the position shown in FIG. 6 in the direction shown in FIG. Fig.7 extreme position, which will reduce the thickness of the rolled wall of the pipe d. When reducing the nominal size of the pipe wall d, it can accordingly be increased by reverse rotation of the mandrel rod 5 from the position in Fig.7 to the position in Fig.6.

Контур профилированного стержня может быть образован из противолежащих дуг или из противоположных криволинейных закруглений. Промежуточные сегменты могут быть скруглены.The contour of a profiled rod can be formed from opposite arcs or from opposite curvilinear curves. Intermediate segments may be rounded.

Профилирующая форма выбрана с учетом того, что прокатный калибр находится в среднем положении и отклонения по толщине стенок трубы не превышают параметров уровня техники.The profiling shape is selected taking into account the fact that the rolling gauge is in the middle position and deviations in the thickness of the pipe walls do not exceed the parameters of the prior art.

Перечень условных обозначений:List of conventions:

1one прокатный валокrolling roll 22 прокатный валокrolling roll 33 окружностьcircle 4four трубная заготовка /трубаpipe billet / pipe 55 стержень оправкиmandrel bar 66 дугаarc 77 дугаarc 88 скруглениеrounding 99 высшая радиальная точкаhighest radial point 1010 высшая радиальная точкаhighest radial point 11eleven линия симметрииline of symmetry 1212 поворотные устройстваrotary devices 1313 высшая точкаhighest point dd толщина стенки трубы/трубной заготовкиpipe / billet wall thickness LL продольная ось стержня оправкиmandrel shaft axis RR радиусradius DD наименьший диаметр стержня оправкиsmallest mandrel bar diameter

Claims (12)

1. Способ эксплуатации прокатного стана для изготовления бесшовных труб, в особенности стальных, включающий, как минимум, одну прокатную клеть с, по меньшей мере, двумя прокатными валками (1, 2), которые совместно прокатывают поверхность (3) трубной заготовки (4), при этом в процессе прокатки внутрь трубной заготовки (4) помещают стержень оправки (5), а прокатные валки (1, 2) при их положении в рабочей позиции и стержень оправки (5) формируют толщину стенок прокатываемой трубы, отличающийся тем, что в направлении движения прокатываемых труб осуществляют замер фактической толщины стенок труб (d) после их обработки хотя бы в одной из прокатных клетей и сравнение этих данных с заданными параметрами, посредством регулирующего устройства, воздействующего на поворотное устройство (12), задают угол поворота продольной оси (L) стержня оправки (5), имеющего отличный от идеальной окружности поперечный профиль, для сближения измеренных фактических параметров толщины стенок с заданными.1. The method of operation of the rolling mill for the manufacture of seamless pipes, especially steel, comprising at least one rolling stand with at least two rolling rolls (1, 2), which together roll the surface (3) of the tube stock (4) in this case, during the rolling process, the mandrel bar (5) is placed inside the tube billet (4), and the rolls (1, 2), when they are in the working position and the mandrel bar (5), form the wall thickness of the rolled pipe, characterized in that direction of movement of rolled pipes measuring the actual wall thickness of the pipes (d) after processing them in at least one of the rolling stands and comparing these data with the given parameters, using the adjusting device acting on the rotary device (12), specify the angle of rotation of the longitudinal axis (L) of the mandrel bar ( 5) having a transverse profile different from the ideal circumference, for bringing the measured actual parameters of the wall thickness closer to the set ones. 2. Прокатный стан для изготовления бесшовных труб, в особенности стальных, содержащий, как минимум, одну прокатную клеть с, по меньшей мере, двумя прокатными валками (1, 2), которые совместно прокатывают поверхность (3) трубной заготовки (4), при этом в процессе прокатки внутрь трубной заготовки (4) помещен стержень оправки (5), а прокатные валки (1, 2) при их положении в рабочей позиции и стержень оправки (5) формируют толщину стенок прокатываемой трубы, отличающийся тем, что стержень оправки (5) в вертикальном по отношению к своей продольной оси (L) сечении, имеет форму, отличную от идеальной окружности, при этом прокатный стан оснащен регулирующим устройством, воздействующим на поворотные устройства (12), для поворота стержня оправки (5) в определенную позицию вокруг продольной оси (L) и удержания в ней, а стержень оправки (5) имеет функциональные поверхности для регулировки поворота.2. Rolling mill for the manufacture of seamless pipes, especially steel, containing at least one rolling stand with at least two rolling rolls (1, 2), which jointly roll the surface (3) of the tube billet (4), during the rolling process, the mandrel bar (5) is placed inside the tube billet (4), and the rolls (1, 2), when they are in the working position and the mandrel bar (5), form the wall thickness of the rolled pipe, characterized in that the mandrel bar ( 5) in a vertical section with respect to its longitudinal axis (L) II, has a shape different from the ideal circle, while the rolling mill is equipped with a control device acting on the rotary devices (12) to rotate the mandrel bar (5) in a certain position around the longitudinal axis (L) and hold it, and the mandrel bar (5) has functional surfaces for adjusting the rotation. 3. Прокатный стан по п.2, отличающийся тем, что стержень оправки (5) в вертикальном по отношению к своей продольной оси (L) сечении имеет овальную форму.3. The rolling mill according to claim 2, characterized in that the mandrel bar (5) in the vertical section with respect to its longitudinal axis (L) has an oval shape. 4. Прокатный стан по п.2, отличающийся тем, что стержень оправки (5), в вертикальном по отношению к своей продольной оси (L) сечении, имеет форму, образованную, как минимум, двумя дугами (6, 7) одного радиуса (R), при этом радиусы (R) дуг имеют величину, составляющую больше половины наименьшего диаметра стержня оправки (D).4. The rolling mill according to claim 2, characterized in that the mandrel bar (5), in a vertical section with respect to its longitudinal axis (L), has a shape formed by at least two arcs (6, 7) of the same radius ( R), while the radii (R) of the arcs have a value that is more than half the smallest diameter of the mandrel bar (D). 5. Прокатный стан по п.4, отличающийся тем, что стержень оправки (5), в вертикальном по отношению к своей продольной оси (L) сечении, имеет форму, состоящую из четырех или более сегментов дуг (6, 7), при этом число сегментов дуг (6, 7) является четным.5. The rolling mill according to claim 4, characterized in that the mandrel bar (5), in a vertical section with respect to its longitudinal axis (L), has a shape consisting of four or more arc segments (6, 7), wherein the number of arc segments (6, 7) is even. 6. Прокатный стан по п.5, отличающийся тем, что по направлению движения прокатываемых труб предусмотрено последовательное применение не менее двух пар валков (1, 2) в одной или нескольких прокатных клетях, при этом пары валков (1, 2) повернуты относительно продольной оси (L) стержня оправки (5).6. A rolling mill according to claim 5, characterized in that in the direction of movement of the rolled pipes, it is envisaged the sequential use of at least two pairs of rolls (1, 2) in one or more rolling stands, while the pairs of rolls (1, 2) are rotated relative to the longitudinal axis (L) of the mandrel bar (5). 7. Прокатный стан по п.4, отличающийся тем, что промежуточный сегмент между двумя дугами (6, 7) образующими профиль стержня оправки (5) имеет скругление (8).7. The rolling mill according to claim 4, characterized in that the intermediate segment between the two arcs (6, 7) forming the profile of the mandrel bar (5) has a rounding (8). 8. Прокатный стан по п.4, отличающийся тем, что высшие радиальные точки (9, 10) поперечного профиля стержня оправки (5) расположены на его окружности симметрично.8. A rolling mill according to claim 4, characterized in that the highest radial points (9, 10) of the transverse profile of the mandrel bar (5) are located symmetrically on its circumference. 9. Прокатный стан по п.4, отличающийся тем, что форма поперечного сечения стержня оправки (5) симметрична, по меньшей мере, по отношению к одной линии симметрии (11).9. A rolling mill according to claim 4, characterized in that the cross-sectional shape of the mandrel bar (5) is symmetric with at least one symmetry line (11). 10. Прокатный стан по п.2, отличающийся тем, что прокатные валки (1, 2) в радиальном сечении имеют прокатывающую поверхность в форме сегмента дуги.10. The rolling mill according to claim 2, characterized in that the rolling rolls (1, 2) in radial section have a rolling surface in the form of an arc segment. 11. Прокатный стан по п.2, отличающийся тем, что поворотные устройства (12) включены в выполненный подвижным опорный узел стержня оправки.11. A rolling mill according to claim 2, characterized in that the rotary devices (12) are included in the movable support assembly of the mandrel bar. 12. Прокатный стан по п.2, отличающийся тем, что прокатные клети оснащены двумя, тремя или четырьмя прокатными валками (1, 2). 12. The rolling mill according to claim 2, characterized in that the rolling stands are equipped with two, three or four rolling rolls (1, 2).
RU2008102944/02A 2007-01-27 2008-01-25 Rolling mill for manufacturing of seamless pipes and operation method of rolling mill RU2379141C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007004214A DE102007004214A1 (en) 2007-01-27 2007-01-27 Rolling mill for the production of seamless tubes and method for operating a rolling mill
DE102007004214.2 2007-01-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008102944A RU2008102944A (en) 2009-07-27
RU2379141C2 true RU2379141C2 (en) 2010-01-20

Family

ID=39125272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008102944/02A RU2379141C2 (en) 2007-01-27 2008-01-25 Rolling mill for manufacturing of seamless pipes and operation method of rolling mill

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1949979B1 (en)
AT (1) ATE516092T1 (en)
DE (1) DE102007004214A1 (en)
RU (1) RU2379141C2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB111295A (en) * 1916-11-14 1918-05-09 John George Inshaw Improvements in Devices for Connecting the Mandrels of Tube-rollingt Mills to their Holders.
DE445482C (en) * 1925-02-18 1927-06-13 Guenther Lobkowitz Finishing rolling of pre-perforated round billets into tubes
DE634384C (en) * 1933-03-29 1936-11-06 Guenther Lobkowitz Continuous rolling mill
GB1557872A (en) 1976-09-15 1979-12-12 Shevchenko A A Others method of continuous tube rolling and rolling mill therefor
JPS58163507A (en) 1982-03-25 1983-09-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> Inlet table of bar restraining type mandrel rolling mill
JP2897652B2 (en) 1994-09-05 1999-05-31 住友金属工業株式会社 Mandrel mill and tube rolling method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008102944A (en) 2009-07-27
EP1949979B1 (en) 2011-07-13
ATE516092T1 (en) 2011-07-15
EP1949979A1 (en) 2008-07-30
DE102007004214A1 (en) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101444793B (en) Method for fabricating seamless steel pipes for large-diameter high-pressure gas cylinders used in trailer production
JPH01202302A (en) Sizing mill and method for rolling round bar stock
US4090386A (en) Method of producing zircaloy tubes
CN105234179A (en) Technique for sizing thick-walled seamless steel tubes through two-roller skew rolling mill and technique for rolling thick-walled seamless steel tubes through two-roller skew rolling mill
WO2016054851A1 (en) Production line for rolling hollow steel and roll-forming production method therefor
RU2379141C2 (en) Rolling mill for manufacturing of seamless pipes and operation method of rolling mill
JP5615938B2 (en) Tube rolling plant
JP2021098215A (en) Seamless steel pipe manufacturing method
GB2072558A (en) Skew rolling mills
US6047578A (en) Multi-stand mandrel-free stretch reducing mill
EP3450038B1 (en) Rolling stand for a rolling mill and universal rolling mill comprising said rolling stand
CA2550913A1 (en) Cold rolling process for metal tubes
RU2302916C1 (en) Reinforcing wire production method
RU2295410C1 (en) Tube shaping mill
JP2014166649A (en) Method for manufacturing seamless steel pipe
RU1793976C (en) Apparatus for making rectangular cross section tubes
JP3339434B2 (en) Rolling method of metal tube
RU2392073C2 (en) Method of shuttering profile obtainment
JPS62166027A (en) Forming roll for pipe mill
EA018319B1 (en) Method for producing seamless tubes by means of a three-roll bar rolling mill
SU1437119A1 (en) Tool for periodic deformation of tubes
RU2630158C1 (en) Method for preparation of blank for screw rolling
CN1120981A (en) Correction of roller of oblique roller rolling mill
RU2002538C1 (en) Balloon throat seaming method
JP2776238B2 (en) Role operation method of 3-roll reducer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200126