SU1486204A1

SU1486204A1 - Трубоэлектросварочный'агрегат

Info

Publication number: SU1486204A1
Application number: SU874263117A
Authority: SU
Inventors: David S Fridman; Efim M Khalamez; Viktor B Buksbaum; Leonid A Mironenko; Ivan T Totskij; Viktor N Agapov; Aleksandr N Aksyuchits; Borej V Shingareev
Original assignee: Uralsky Nii Trubnoj Promy
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сварных труб малых и средних диаметров методом непрерывной сварки. Цель

2

изобретения - повышение качества труб и производительности агрегата. Перед формовкой и сварной заготовки непрерывная полоса проходит гибочно-натяжное устройство, где происходит исправление ее серповидности и вытяжка с заданной степенью деформации. Устройство снабжено опорными роликами 11 и 13, взаимодействующими с рабочими роликами 10 и 12 и исключающими их - деформацию и поломку опорных роликов при обработке полосы. Опорные ролики гибочно-натяжного устройства имеют диаметр, равный 1,2,..2,3 диаметра рабочих роликов. Подушки рабочих роликов расположены в пазах подушек опорных роликов и фиксируются клиновидными уступами, выполненными в смежных подушках. 2 з.п. ф-лы. 5 ил.

13

1486204

фиг!

3

1486204

4

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве сварных труб малых и средних диаметров способом непрерывной сварки.

Цель изобретения - повышение качества труб, уменьшение расхода металла, повышение производительности аграгата за счет повышения правильно-вытяжной способности гибочно-натяжного устройства.

На фиг. 1 представлен ТЭСА, общий вид; на фиг. 2 - гибочно-натяжное устройство, общий вид; на фиг.З вид роликов в подушках; на фиг. 4 тянущая формовочная клеть, общий вид; на фиг. 5 - формовочная клеть с ка- ί либрованными валками, общий вид,

ТЭСА состоит из разматывателя 1, стыкосварочной машины 2, в которой отдельные рулоны стыкуются в непрерывную полосу 3, накопителя полосы 4, гибочно-натяжного устройства 5, тянущих формовочных клетей 6 с цилиндрическими валками, формовочных клетей 7 с калиброванными валками, образующими открытые и закрытые калибры, сварочного узла 8 и калибровочных клетей 9.

Гибочно-натяжное устройство 5 сост тоит из группы неподвижных роликов рабочих 10 и опорных 11 и группы подвижных роликов рабочих 12 и опорных 13. Рабочие ролики 10, 12 и опорные ролики 11, 13 взаимодействуют между собой. Опорные ролики 11, 13 установлены в подушках 14, в направляющих которых установлены подушки 15 рабочих роликов 10, 12. На подушках. 14, 15 выполнены клиновидные скосы, которые обеспечивают центровку и фиксацию подушек в заданном положении в процессе работы ТЭСА. Количество опорных и рабочих роликов одинаково. Первые 2-3 рабочих ролика могут работать без опорных. Общее количество роликов 10,12 обычно нечетное и равно обычно пяти-девяти. Меньшее количество роликов не обеспечивает правку серповидности и вытяжку полосы, большее - приводит к напряжениям растяжения в полосе на выходе из гибочно-натяжного устройства, близкому к пределу текучести. Количество пар подвижных роликов 10,11 обычно на одну меньше, чем неподвижных 12,13. Это обусловлено тем, что при меньшем . количестве приводов перемещения роликов 10, 11 обеспечивается большая правильно-вытяжная способность гибочно-натяжного устройства. На боковых поверхностях корпусов подушек выполнены направляющие, которыми смежные подушки соединены между собой и в которых перемещаются подушки подвижных роликов.

Тянущая формовочная клеть 6 состоит из нижнего 16, верхнего 17 приводных валков и направляющего ролика 18. Нижний валок 16 и ролик 18 выполнены с ребордами. Формовочные валки 16 и 17 выполнены цилиндрическими. Они охватываются непрерывной полосой 3 и вращаются в противоположную относительно калиброванных валков 19 формовочных клетей 7 сторону.

Количество клетей 6 может быть от одной до -трех. Если клетей больше, чем одна, направляющий ролик 18 устанавливается только на последней из них. Количество клетей определяется их тянущими способностями, возможностями гибочно—натяжного устройства 5 и требуемой степенью правки-вытяжки.

Сущность данного технического решения состоит в следующем. Техническая цель изобретения - повышение правильно-вытяжной способности гибочнонатяжного устройства, т.е. увеличение вытяжки полосы и улучшение ее правки, достигается следующим образом. В качестве устройства, которое обеспечивает протягивание полосы через холостые ролики, используются формовочные клети (по крайней мере одна клеть) с цилиндрическими приводными валками, которые охватываются полосой и вращаются в противоположную сторону относительно вращения формовочных клетей с калиброванными, (т.е. образующими формовочный калибр) валками. Охват валков полосой и вращение их (валков) в противоположную сторону повышает тянущую способность формовочных клетей, позволяет выделить их в отдельную группу и снять дополнительную нагрузку с привода формовочных клетей с калиброванными валками, что повышает качество формовки и сварки*.

Для реализации увеличенной тянущей способности формовочных клетей кеобходимо повысить сопротивление гибочно-натяжного устройства. Для этого в нем уменьшены диаметры рабочих роликов и обеспечено их сближение для

1486204

того, чтобы уменьшить радиус изгиба полосы. Увеличение тянущего усилия и радиуса изгиба приводит к росту нагрузки на рабочие ролики. Поэтому рабочие ролики выполнены взаимодействующими с опорными роликами, диаметр Ώ которых в 1,3-2,3 раза больше диаметра <1 рабочих роликов.

Данное соотношение принято из следующих соображений. Применение опорных роликов диаметром меньше, чем 1,38 неэффективно с точки зрения воспринимаемого усилия (опорный ролик в этом случае "держит" усилие всего в 2 раза большее, чем рабочий, и даже меньше). Если же диаметр опорного ролика больше, чем 2,38, это требует установки межосевого расстояния между смежными роликами, больше, чем 8+

+(3...5)П макс (где Ь - толщина полосы, мм) .

Для обеспечения надежности работы гибочно-натяжного устройства и компактного расположения рабочих роликов 25 ведена настройка процессов формовки

подушки рабочих роликов установи„ >ы в пазах подушек опорных роликов, причем подушки опорных и рабочих роликов выполнены с клиновидными скосами, взаимодействующими в рабочем положении, т.е. когда оси верхних рабочих роликов устанавливаются в одной плоскости с осями нижних рабочих роликов. Это позволяет фиксировать подушки от перемещения и увеличить жесткость конструкции гибочно-натяжного устройства.

Подушки роликов обычно устакавли(заются в направляющих, что приводит к увеличению расстояния между осями.

В данном техническом решении направляющие выполнены в корпусах подушек на их боковых поверхностях, что позволяет сблизить оси рабочих роликов до расстояния не более 8+(3.. .5)Ь_макс.

Необходимость сближения рабочих роликов не позволяет выполнить их с ребордами, предотвращающими осевое смещение полосы. Последнее обеспечивается тем, что на входе в гибочнонатяжное устройство установлен блок вертикальных роликов и горизонтальный стационарный ролик с ребордами.

На выходе из устройства смещение предотвращается тем, что с ребордами выполнен один из пары цилиндрических валков тянущих клетей и направляющий ролик, который, кроме того, обеспечивает требуемое положение полосы

по высоте на входе в формовочные клети с открытыми калибрами. Применение роликов с ребордами вне гибочно.5 натяжного устройства позволяет устранить в конструкции последнего осевое крепление гибочных роликов.

^ГГЭСА работает следующим образом.

В разматывателе 1 отдельные руло10 ны разматываются и подаются в стыкосварочную машину 2, где стыкуются в непрерывную полосу 3. Далее полоса 3 подается в накопитель 4, который служит для обеспечения ТЭСА полосой во

15 время стыковки рулонов. Затем непрерывная полоса поступает в гибочнонатяжное устройство 5, где она подвергается знакопеременному изгибу с растяжением с помощью роликов 10, 12.

20' В процессе заправки полосы подвижные ролики 10, 11 подняты в верхнее положение так, что полоса проходит через устройство без изгиба. Ролики 10,11 опускаются после того, как про30

и сварки. Опускание роликов производится по одному, начиная со стороны тянущих клетей 6.

Из гибочно-натяжного устройства 5 полоса 3 поступает в первую тянущую клеть 6. Задача полосы в клеть 6 производится, например, с помощью троса, которым охватываются валки клети и который соединяют с полосой, а за35 тем вытягивают, например, краном. Охват полосой цилиндрических валков 16 и 17 обеспечивает повышение тянущей способности клети 6. При этом валки 16 и 17 вращаются в сторону,

4θ противоположную вращению валков 19 клетей 7.

Из клетей 6 полоса 3 поступает в клети 7, где валками 19 она формуется в трубную заготовку, которая в сва- ,

45 ^>очном узле 8 сваривается, а в калиброванных клетях 9 калибруется в трубу.

Когда ролики 10,11 подняты в верхнее положение, дополнительная кагрузка на формовочные клети 7 отсутствует и привод клети 6 может быть отключен. При опускании роликов 10,11 вначале включается привод валков 16, 17, а затем опускаются ролики 10, 11.

55 Полоса изгибается, увеличивается нагрузка на привод ТЭСА, которая в основном воспринимается приводом клетей 6. Когда все ролики 10,11 опущены в крайнее нижнее положение, на7

1486204

8

грузка на привод клети 6, а значит, и тянущее усилие, и усилие на ролики 10, 11, 12, 13 максимально. В тех . случаях, когда нагрузка превышает тя- $ нущие способности клетей 6, часть роликов 10.11 поднимают до тех пор, пока сопротивление протягиванию через устройство 5 и тянущие способности клетей 6 не выравниваются. ю

При опускании подвижных роликов 10,

11 в крайнее нижнее положение их подушки за счет наличия клиновидных скосов центрируются и фиксируются между подушками нижних неподвижных 15 роликов 12, 13. При этом подушка 15 подвижного ролика 10 центрируется подушкой 14 ролика .13, а подушка 15 ролика 11 подушкой 14 ролика 12. Усилие от полосы 3 на ролики 10, 11 пе- 20 редается ими на опорные ролики 12,13, 'диаметр которых 1,3-2,3 раза больше диаметра роликов 10,11. Прочность роликов при этом возрастает в 2—

10 раз. 25

Полоса, входящая в ТЭСА, бывает серповидной, что может приводить к ее осевому смещению в устройстве 5.

Для предотвращения этого на входной стороне устройства 5 установлены пара вертикальных роликов и горизонтальный ролик с ребордами (не пока-, ’заны), а на выходной стороне валок .

16 и ролик 18 также выполнены с ребордами.

Полоса, огибая ролики 10,11,.изгибается. Мощность, которая потребляется на изгиб полосы, подводится за счет усилия протягивания, которое обеспечивается тянущей клетью 6. Чем меньше радиус изгиба, тем большая мощность потребляется на,изгиб, тем больше усилие протягивания, а значит, и правильно-вытяжная способность ТЭСА.

В то же время увеличивается усилие, действующее на ролики 1-0,11. Наличие опорных роликов 12,13, взаимодействующих с рабочими 10,11, клиновидных скосов у подушек 14,15 и расположение подушек 15 в направляющих подушек 14 обеспечивает требуемую надежность работы устройства 5.

Рассмотрим работу ТЭСА на конкретном примере производства трубы размером 159x4,5 мм из стали 1-2КП. Ширина полосы - 500 мм. Полоса извест- 55 ным способом подается к гибочно-натяжному устройству, которое содержит, семь рабочих роликов диаметром

150 мм и семь опорных роликов диаметром 270 мм, т.е. 1)=1,88, а также установленные на входе в устройство эджерные ролики и горизонтальный ролик с ребордами. Расстояние между осями смежных роликов 170 мм. Деформация изгиба полосы на наружных поверхностях равна 3/2. Усилие, необходимое для протягивания полосы 15000 кг. При таких параметрах изгиба-растяжения обеспечивается вытяжка полосы 4-5/2 (в зависимости от колебаний механических свойств полосы) и исправление практически любой серповидности исходной полосы.

Если диаметр опорных роликов меньше, чем 1,38, например, 1,28, т.е.

180 мм, тянущее усилие не может превышать 10000 кг, а вытяжка полосы 1-3/2, т.е. применение таких опорных роликов неэффективно. Если диаметр опорных роликов больше 2,38, например, 360 мм, это потребует установки расстояния между осями смежных рабочих роликов больше, чем 8+(3...

5)Ь_макс в данном случае 185 мм, т.е. больше 180 мм (Ь_макс=6 мм).

Требуемое усилие протягивания обеспечивается двумя формовочными клетями с горизонтальными валками . диаметром 400 мм. Нижние валки клетей выполнены с ребордами (буртами) высотой 20 мм и расстоянием между ребордами 507 мм. На второй клети уста-” новлен направляющий ролик диаметром 200 мм также с ребордами 20 мм и расстоянием между нйми 507 мм. Мощность привода каждой клети - 75 кВт, скорость 1 м/мин, следовательно, клети обеспечивают тянущее усилие 15000кг. Валки тянущих клетей охватываются полосой и вращаются в противоположную сторону относительно гибочных (калиброванных) валков формовочного стана. Охват облегчает создание требуемого тянущего усилия.

Затем полоса по обычной схеме формуется, сваривается и калибруется в трубу диаметром 159 мм и средней толщиной стенки 4,3 мм (считая среднюю толщину полосы равной 4,5 мм).

При этом средняя скорость сварки, равняется 1,045 м/с. Качество сварки улучшается за счет практически полного устранения дефектов по смещению кромок из-за исправления серповидности. Сокращаются простои, связанные с выбросом полосы из валков при за9

1486204

10

даче в формовочный стан серповидной подо сы.

Предлагаемый трубоэлектросварочный агрегат обеспечивает увеличение вы- $ тяжки с двух до пяти процентов, устранение серповидности, что повышает качество труб и производительность процессов. Только за счет увеличения вытяжки полосы может быть получена экономия металла до 30 кг/т и повышение производительности агрегата не менее, чем на три процента.

Claims

Формула изобретения 15

1. Трубоэлектросварочный агрегат, содержащий установку для стыковки рулонов в непрерывную полосу, гибочно-натяжное устройство С ХОЛОСТЫМИ . 20 рабочими роликами, установленными в подушках, тянущие клети с цилиндрическими валками, формовочные клети с калиброванными валками, сварочный узел и калибровочные клети, о т л и- 25

чающийся тем, что, с целью повышения качества труб и производительности агрегата, гибочно-натяжное устройство снабжено опорными роликами, установленными в подушках, выпол-ненных с уступами, в которых размещены подушки рабочих роликов, подушки опорных и рабочих роликов установлены с возможностью взаимной фиксации клиновидными скосами,' выполненными на их торцовых поверхностях, а подушки опорных роликов выполнены с возможностью взаимодействия между собой посредством выступов и пазов, выполненных на их боковых поверхностях.
2. Агрегат по π. 1, отличающийся тем, что опорные ролики гибочно-натяжного устройства выполнены диаметром, составляющим 1,3...2,3 диаметра рабочих роликов.
3. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что один из цилиндрических валков тянущих клетей снабжен ребордами.

сриг.з

1486204

Фиг.Ь

Фиг. 5