SU1734901A1

SU1734901A1 - Technological tools of continuous mandrel-rolling pipe mill

Info

Publication number: SU1734901A1
Application number: SU904777154A
Authority: SU
Inventors: Александр Анатольевич Заяц; Валентин Николаевич Данченко; Юрий Григорьевич Крупман; Эдуард Петрович Бобриков; Владимир Николаевич Щучко; Николай Николаевич Новиков; Виталий Анатольевич Воротников; Александр Викторович Соболенко; Николай Васильевич Кирсанов; Наталья Сергеевна Аверина
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт; Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Изобретение относитс к трубопрокатному производству. Сущность изобретени состоит в том, что инструмент снабжен приспособлением с выходными насадками дл подачи охлаждающей жидкости внутрь стержн . Стержень выполнен составным из одинаковых частей дл каждой оправки, число которых соответствует паре валков. Кажда часть стержн представл ет собой соосно установленные с зазором полые цилиндры , наружный из которых имеет в стенке несколько окружных по сок радиальных отверстий и оснащен торцовыми заглушками . Одна заглушка служит дл жесткого соединени с одной оправкой, а друга выполнена с торцовым коническим углублением и служит дл контакта с торцовой поверхностью другой оправки, выполненной сферической, Насадки сориентированы относительно по сов радиальных отверстий цилиндра. Изобретение позвол ет повысить точность труб благодар стабильному положению оправок и их охлаждению. 2 ил. сл СThis invention relates to pipe production. The essence of the invention is that the tool is provided with a device with outlet nozzles for supplying coolant inside the rod. The rod is made of a composite of the same parts for each mandrel, the number of which corresponds to a pair of rolls. Each part of the rod is hollow cylinders coaxially mounted with a gap, the outer of which has several circumferential radial holes in the wall and is equipped with end caps. One plug serves for a rigid connection with one mandrel, and the other is made with an end conical recess and serves for contact with the end surface of another mandrel, which is spherical. The nozzles are oriented relative to the radial holes of the cylinder. The invention improves the accuracy of the tubes due to the stable position of the mandrels and their cooling. 2 Il. sl C

Description

Изобретение относитс к трубопрокатному производству, а конкретно к устройствам дл непрерывной прокатки труб, и может быть использовано в станах непрерывной прокатки труб на коротких неподвижных оправках.The invention relates to pipe production, and specifically to devices for the continuous rolling of pipes, and can be used in continuous rolling mills for pipes with short fixed mandrels.

Известен справочный узел стана продольной прокатки труб, содержащий справочный стержень с центральной полостью дл подсоединени к системе подачи охладител и несущую оправку полую шпильку, закрепленную в стержне, причем узел снабжен размещенной перед оправкой и заполненной смазкой цилиндрической емкостьюA known reference node for a longitudinal rolling mill consists of a reference rod with a central cavity for connection to the coolant supply system and a mandrel bearing pin mounted in the rod, the node being provided with a cylindrical container placed in front of the mandrel and filled with lubricant

с диаметром, равном 0,7-0,95 диаметра оправки , и имеющим отверсти в стенках, при этом один торец емкости выполнен в виде конической пробки, а другой имеет центральное углубление, спрофилированное под переднюю часть оправки. Данное устройство позвол ет улучшить качество поверхности труб за счет повышени эффективности действи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) на оправку и гильзу.with a diameter equal to 0.7-0.95 diameter of the mandrel, and having holes in the walls, while one end of the tank is made in the form of a conical tube, and the other has a central recess, profiled under the front part of the mandrel. This device allows to improve the surface quality of pipes by increasing the effectiveness of coolant (coolant) on the mandrel and sleeve.

Недостатком данного устройства вл етс невозможность его использовани в станах непрерывной прокатки труб на коротких неподвижных оправках.The disadvantage of this device is the impossibility of its use in the mills of continuous rolling tubes on short fixed mandrels.

со with

чэ оwhat about

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс технологический инструмент дл продольной прокатки труб, содержащий последовательно расположенные пары валков с врезными калибрами , соответственно каждому калибру оправки, размеры которых в первых калибрах возрастают по ходу прокатки, и справочный стержень, причем кажда оправка составлена из двух конусов с увеличением конусности, а их общее основание размещено в осевой плоскости валков. Устройство позвол ет уменьшить поперечное сечение металла и тем самым повысить степень обжати , а также использовать стандартное оборудование существующих станов.The closest to the proposed technical entity is a technological tool for the longitudinal rolling of tubes containing successive pairs of rolls with cut-in gauges, respectively, each gauge of the mandrel, the dimensions of which in the first gauges increase during rolling, and a reference rod, each mandrel composed of two cones with increasing taper, and their common base is placed in the axial plane of the rolls. The device allows to reduce the cross section of the metal and thereby increase the degree of reduction, as well as use the standard equipment of existing mills.

Недостатком известного устройства вл етс снижение точности труб вследствие возникновени в справочном стержне значительных тепловых и силовых деформаций, в результате которых оправки смещаютс относительно положени , обеспечивающего оптимальные параметры процесса прокатки . Смещение оправок по ходу прокатки происходит вследствие того, что действительна лини прокатки отличаетс от теоретической пр мой, следовательно, возникает искривление оси стержн , что отрицательно вли ет на его работу на устойчивость при продольном нагружении, способству дальнейшему смещению оправок, кроме того, вследствие разогревани стержн происходит смещение оправок против хода прокатки и в результате наложени этих смещений итоговое положение оправок оказываетс непрогнозируемым . Недостатком также вл етс снижение долговечности справочного стержн вследствие существовани в нем повышенных напр жений в течение длительных циклов совместного нагруже- ни тепловым, а также продольным и поперечным силовыми воздействи ми.A disadvantage of the known device is a decrease in the accuracy of the tubes due to the occurrence of significant thermal and force deformations in the reference rod, as a result of which the mandrels are displaced relative to the position ensuring the optimal parameters of the rolling process. The displacement of the mandrels during rolling occurs due to the fact that the actual rolling line differs from the theoretical straight line, therefore, a curvature of the rod axis occurs, which negatively affects its operation on the stability under longitudinal loading, contributing to further displacement of the mandrels, moreover, due to the heating of the rod the displacement of the mandrels against the rolling stroke occurs, and as a result of the imposition of these displacements, the final position of the mandrels is unpredictable. The disadvantage is also a reduction in the durability of the reference rod due to the presence of high stresses in it during long cycles of joint loading with thermal, as well as longitudinal and transverse force effects.

Целью изобретени вл етс повышение точности труб путем стабилизации продольного положени оправки при прокатке.The aim of the invention is to improve the accuracy of the tubes by stabilizing the longitudinal position of the mandrel during rolling.

Инструмент снабжен приспособлением с выходными насадками дл подачи охлаждающей жидкости внутрь стержн , который выполнен составным из одинаковых частей дл каждой оправки в виде соосно установленных с зазором полых цилиндров, наружный из которых имеет в стенке несколько окружных по сов радиальных отверстий и оснащен торцовыми заглушками, одной дл жесткого соединени с одной оправкой, а другой, выполненной с торцовым коническим углублением дл контакта с торцовой поверхностью другой оправки, выполненной сферической, при этом насадки сориентированы относительно по сов радиальных отверстий цилиндра.The tool is equipped with a device with outlet nozzles for supplying coolant to the inside of the rod, which is made of equal parts for each mandrel in the form of hollow cylinders coaxially mounted with a gap, the outer of which has several circumferential radial holes in the wall and is equipped with end caps, one for rigid connection with one mandrel, and the other, made with an end conical recess for contact with the end surface of another mandrel, made spherical, while subcontroller oriented relative chord radial cylinder bores.

Таким образом, предлагаемый инструмент отличаетс тем. что справочный стержень выполнен составным из одинаковых частей дл каждой оправки. Кажда часть стержн выполнена в виде соосно установленных с зазором полых цилиндров. В наружном цилиндре выполнено несколькоThus, the proposed tool differs in that. that the reference bar is made of equal parts for each mandrel. Each part of the rod is made in the form of hollow cylinders coaxially mounted with a gap. In the outer cylinder there are several

0 окружных по сов радиальных отверстий. Наружный цилиндр оснащен торцовыми заглушками , одной дл жесткого соединени с оправкой, а другой, выполненной с торцовым коническим углублением, дл контакта0 circumferential owl radial holes. The outer cylinder is equipped with end caps, one for a rigid connection with the mandrel, and the other with a conical recess for contact

5 с торцовой поверхностью другой оправки. Инструмент снабжен приспособлением с выходными насадками, сориентированными относительно по сов радиальных отверстий цилиндров дл подачи охлаждающей5 with the face of the other mandrel. The tool is equipped with a tool with outlet nozzles oriented relative to the radial holes of the cylinders for the supply of cooling

0 жидкости внутрь стержн .0 liquid inside the rod.

На фиг. 1 показан схематически инструмент в процессе прокатки (гильза дана в разрезе, а лини прокатки изображена идеальной теоретической пр мой); на фиг, 2 5 часть оправочного стержн , соответствующа каждой оправке.FIG. Figure 1 shows schematically the tool during the rolling process (the sleeve is given in section, and the rolling line is depicted as the ideal theoretical straight); FIG. 2, 2, 5 of the mandrel bar corresponding to each mandrel.

Технологический инструмент непрерывного стана справочной прокатки труб включает последовательно расположенныеThe technological tool of the continuous tube rolling reference mill includes sequentially located

0 пары валков 1, в которых прокатывают гильзу 2, наружный цилиндр 3 части оправочного стержн с оправкой 4 и заглушкой 5. Кроме того, система подачи СОЖ стана (не показана) оснащена приспособлением, со5 сто щим из гибких шлангов 6, горизонтальных трубок 7, насадков 8 и вертикальных подвижных штанг 9. Стан снабжен также устройством задачи гильзы и упорным устройством (не показаны), причем последнее0 pairs of rolls 1 in which the sleeve 2 is rolled, the outer cylinder 3 of the mandrel bar with the mandrel 4 and the plug 5. In addition, the coolant supply system of the mill (not shown) is equipped with a device consisting of 5 flexible hoses 6, horizontal tubes 7, nozzles 8 and vertical movable rods 9. The mill is also provided with a device for the task of a sleeve and a stop device (not shown), the latter

0 оснащено упорным стержнем 10. Каждый наружный цилиндр части оправочного стержн 3 оснащен втулкой 11 со шпилькой 12, а в ней размещен внутренний цилиндр 13 и выполнены радиальные отверсти 14. Ради5 альные отверсти 14 выполнены в нескольких окружных по сах А, равноотсто щих один относительно другого так, что образуютс одинаковые зоны Б, раздел ющие на равные участки зазор между наружным 3 и0 is equipped with a stop rod 10. Each outer cylinder of the part of the mandrel rod 3 is equipped with a sleeve 11 with a stud 12, and an internal cylinder 13 is placed in it and radial holes 14 are made. Radial holes 14 are made in several circumferential lines A, equally spaced one relative to another so that the same zones B are formed, dividing into equal parts the gap between the outer 3 and

0 внутренним 13 цилиндрами, который может быть заполнен СОЖ.0 internal 13 cylinders that can be filled with coolant.

В случае применени в качестве СОЖ водных эмульсий с малой в зкостью и коэффициентом поверхностного нат жени наи5 более рациональным вл ютс следующие параметры цилиндров 3 и 13: диаметр радиальных отверстий 3-4 мм, количество отверстий в по се 8 шт., рассто ние между по сами отверстий (ос ми) 0,55-0,9 от величины диаметра внешней поверхности цилиндра 13, диаметральный зазор между цилиндрами 2,0-2,5 мм. Продольна горизонтальна трубка 7 закреплена фиксирующим винтом на вертикальной подвижной штангеIf water emulsions with low viscosity and surface tension are used as coolant, the following parameters of cylinders 3 and 13 are more rational: the diameter of the radial holes is 3-4 mm, the number of holes in cross section is 8, the distance between the holes themselves (axes) 0.55-0.9 of the diameter of the outer surface of the cylinder 13, the diametral gap between the cylinders is 2.0-2.5 mm. A longitudinal horizontal tube 7 is secured with a fixing screw on a vertical movable rod.

9,котора прикреплена винтом к неподвиж- ному каркасу системы подачи СОЖ так, что трубка 7 имеет возможность небольшого смещени вдоль прокатной оси дл выставлени насадков 8 над по сами А радиальных отверстий 14.9, which is attached by a screw to the fixed frame of the coolant supply system so that the tube 7 has a slight displacement along the rolling axis for positioning the nozzles 8 above the very And radial holes 14.

Насадки 8 выполнены в виде вворачиваемого в трубку 7 штуцера с выходным отверстием в форме щели, ширина которой равна диаметру отверстий 14, а длина - не более 1/4 ширины калибра. Врем заполнени СОЖ зазора между цилиндрами 3 и 13 определ етс экспериментальным путем исход из их геометрических параметров и характеристик СОЖ.The nozzles 8 are made in the form of a nozzle screwed into the tube 7 with an outlet in the form of a slit, the width of which is equal to the diameter of the holes 14, and the length is no more than 1/4 of the width of the gauge. The time taken to fill the coolant gap between the cylinders 3 and 13 is determined experimentally based on their geometrical parameters and the characteristics of the coolant.

Инструмент работает следующим обра- зом.The tool works as follows.

Собранные части справочного стержн устанавливают в стан и состыковывают между собой, поджима их к упорному стержнюThe assembled parts of the reference rod are installed in the mill and dock with each other, pressing them against the stop rod.

10,одновременно горизонтальные трубки 7 устанавливают, опуска сверху между соседними парами валков 1, и с помощью винтов вертикальной штанги 9 выставл ют насадки10, at the same time, the horizontal tubes 7 are installed, lowering from above between adjacent pairs of rolls 1, and with the help of screws of the vertical rod 9, nozzles are mounted

8 над по сами А радиальных отверстий 14. Включают систему подачу СОЖ на врем , до- статочное дл полного заполнени зазора между цилиндрами 3 и 13, и с момента окончани заполнени зазора начинают прокатку гильзы. После окончани прокатки в процессе извлечени трубы из стана провер ют соответствие установки насадков 8 и отверстий 14 и вновь включают систему подачи СОЖ на врем , необходимое дл заполнени зазора между цилиндрами 3 и 13.8 above the radial holes themselves 14. And the coolant supply system is turned on for a time sufficient to completely fill the gap between the cylinders 3 and 13, and since the end of the gap filling the liner rolling begins. After rolling is completed, during the process of removing the pipe from the mill, the fitting of the nozzles 8 and holes 14 is checked and the coolant supply system is switched on again for the time required to fill the gap between the cylinders 3 and 13.

Технологический инструмент непрерывного стана справочной прокатки труб позвол ет полностью исключить образование разностенности труб из-за смещени оправок и обеспечить отклонени толщины стенок труб в пределах допусков по ГОСТу без применени дополнительных мер и приспособлений . Кроме того, за счет снижени результирующих напр жений в стержне число циклов его нагружени может быть увеличено на 4-8%, соответственно, экономический эффект при крупносерийном производстве выше на 4-8% от стоимости справочного стержн в известном устройстве.The technological tool of the continuous tube rolling reference mill makes it possible to completely eliminate the formation of a difference in the thickness of the tubes due to the displacement of the mandrels and to ensure deviations of the wall thickness of the tubes within the tolerances according to GOST without the use of additional measures and fixtures. In addition, by reducing the resulting stresses in the rod, the number of loading cycles can be increased by 4-8%, respectively, the economic effect in high-volume production is 4-8% higher than the value of the reference rod in a known device.

Claims

The invention The technological tool of a continuous reference rolling mill, containing sequentially arranged pairs of strand rolls, short mandrels, respectively, each pair of rolls, and a rod carrying them, characterized in that, in order to improve the accuracy of the tubes by stabilizing the longitudinal position of the mandrel during rolling, it is equipped device with outlet nozzles for coolant supply inside the rod, which is made of a composite of equal parts for each mandrel in the form of coaxially installed Hollow cylinders with a gap, the outer of which has several circumferential radial holes in the wall and is equipped with end caps, one for a rigid connection with one mandrel, another made with an end conical recess for contact with the end surface of another mandrel, made spherical, the nozzles are oriented relative to the radial openings of the cylinder.

Fig. /

H

42

and

h hl5kh- yy - g 5llh% gshchzg

iOi TSCSr N-SXViNsXV SN% Ј

Ј72Shchk7 / 27.), 4 1- $ b b

FIG. 2