SU1745381A1 - Клеть дл продольной прокатки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию дл  гор чей прокатки труб, и может быть использовано при производстве бесшовных труб. Цель изобретени  - повышение производительности и износостойкости валков. В клети дл  продольной прокатки имеетс  устройство дл  нанесени  смазки на каждый валок в виде закрепленного на станине радиально валку цилиндра с крышкой , на половине внутренней поверхности корпуса выполнены радиусные по всей высоте проточг.и со стороны выхода из клети. Внутри размещен поршень - брикет смазки с диаметром не менее ширины ручь  валка. Торец брикета соответствует форме ручь  валка. 1 табл,, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию дл  гор чей прокатки труб, и может быть использовано при производстве бесшовных гор чекатаных труб.

Известна клеть прокатного стана дл  гор чей прокатки стальных листов, содержаща  станину, рабочие валки, каждый из которых снабжен устройством дл  нанесени  твердой брикетированной смазки, выполненным из двух цилиндров с поршн ми, св занных с системой подачи воды, механизмы подвода-отвода устройств и систему охлаждени  рабочих валков.

Недостатком данной клети прокатного стана  вл етс  сложность конструктивного выполнени , св занна  с наличием механизмов подвода-отвода устройств дл  нанесени  смазки, а также раздельной от устройства системы охлаждени  рабочих

валков, что приводит к потер м основного времени работы стана, при подготовке устройств и системы охлаждени  к работе. Кроме того, устройства дл  нанесени  смазки не обеспечивают равномерного нанесени  смазочного сло  на рабочую поверхность валков, в св зи с чем их стойкость понижаетс .

Наиболее близкой к предлагаемой по техническому выполнению и достигаемому эффекту  вл етс  клеть прокатного ста- на дл  гор чей прокатки труб с устройством дл  нанесени  твердой брикетированной смазки, содержаща  станину , рабочие валки, каждый из которых снабжен устройством дл  нанесени  твердой брикетированной смазки, состо щим из цилиндра с поршнем, выполненным из брикета смазки, установленного на станине перпендикул рно оси валка, посреди его

ч ь. ел

W 00

рабочей поверхности, полость которого св зана с системой подачи охладител , а внутренн   поверхность цилиндра снабжена выступами, образующими зазор между поршнем и внутренней поверхностью цилинд- ра дл  подачи охладител , при этом отношение площадей поперечного сечени  поршн  к общей площади зазора составл ет (10-50): 1.

Недостатком этой клети прокатного ста- на  вл етс  наличие выступов и зазоров одинаковой глубины, расположенных по периметру цилиндра устройства дл  нанесени  смазки. Это приводит к тому, что значительна  часть охладител  попадает на рабочую поверхность после нанесени  смазки и таким образом существенно не доохлаждает валок перед ее нанесением, что ведет к повышенному износу брикетов, а следовательно, к остановкам стана дл  подзар дки устройств новыми брикетами, а это, в конечном итоге, снижает производительность стана в целом.

Кроме того, охладитель, попадающий на рабочую поверхность валков после нане- сени  смазки, частично смывает ее. Это приводит к неравномерному износу валков и, следовательно, преждевременной потере их стойкости, а значит досрочным перевалкам , что неизбежно снижает производи- тельность стана.

Зазоры не одинаковой глубины и наличие выступов не позвол ют подавать требуемое количество охладител  на рабочую поверхность валка в зависимости от ха- рактера распределени  температурных полей по длине его бочки. Это приводит к недоохлаждению зон на поверхности валка , работающих в более т желых температурных услови х, вследствие чего эти зоны изнашиваютс  быстрее, понижа  таким образом ресурс работы валков в целом , а это, в свою очередь, снижает производительность стана. Наличие температурных полей на поверхности валка по длине его бочки приводит также к неравномерной выработке брикета вдоль этих полей, вследствие чего нарушаетс  равномерное нанесение смазки по ним, что ведет к снижению износостойкости валков и производительности стана.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и износостойкости валков.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемой клети канавки расположены на части поверхности цилиндра, выход щей навстречу вращению валка, имеют различную глубину и ширину, выполн ют при этом функции полости бокового гидроприжима, и

размещены относительно ручь  так, что проекци  контурной линии профил  канавок на плоскость, перпендикул рную оси валка, вдоль которой установлен смазочный брикет , была не меньше ширины ручь , а торец нижней части цилиндра в месте выполнени  канавок спрофилирован так, что образует с поверхностью валка сопловую щель.

Канавки, расположенные на части поверхности цилиндра, выход щей навстречу вращению валка, используют в качестве полостей бокового гидравлического прижима, благодар  чему охладитель, истекающий по ним под избыточным давлением на рабочую поверхность валка, одновременно поджимает брикет смазки в радиальном направлении к противоположной стороне цилиндра. Это предотвращает попадание охладител  на рабочую поверхность валков после нанесени  смазки, а, следовательно, ее смыв с этой поверхности, что, в свою очередь, способствует повышению износостойкости валков, а значит снижению количества перевалок и в конечном итоге повышению производительности .

Кроме этого, расположение канавок по предлагаемому варианту позволит весь охладитель подавать на рабочую поверхность валка перед нанесением смазки, а это существенно снижает расход брикетов, сокраща  количество остановок стана дл  подзар дки устройств новыми брикетами, что также повышает производительность стана.

Канавки, имеющие различную глубину и ширину, расположенные последовательно друг за другом, вдоль боковой поверхности цилиндра и покрывающие при этом ширину ручь , позвол ют подавать различное количество охладител  на рабочую поверхность валка вдоль температурных зон, образующихс  на ней при гор чей прокатке и, таким образом, обеспечивают, за счет перераспределени  подачи массы охладител , нормальное охлаждение критических поверхностей валка, работающих в более высоком температурном интервале. А это. в свою очередь, выравнивает температурный режим работы рабочей поверхности валка по длине его бочки, что способствует повышению износостойкости валков. Кроме этого, выравнивание температуры поверхности валка по длине его бочки позвол ет производить нанесение более равномерного смазочного сло , что также повышает стойкость валков и производительность .

Профилировка торца нижней части цилиндра , в месте выполнени  канавок таким образом, чтобы его поверхность с поверхностью валка образовывала сопловую щель, позвол ет улучшить гидродинамические свойства истечени  струи охладител  из цилиндра на ра.бочую поверхность валка, и таким образом, обеспечивать более эффективное ее охлаждение, что о конечном итоге способствует повышению износостойкости валков.

На фиг.1 представлена предлагаема  клеть, общий вид; на фйг.2 - устройство, поперечный разрез; на фиг.З - клеть с устройством , вертикальный разрез.

Клеть прокатного стана содержит станину 1, в которой расположены калибровочные рабочие валки 2, каждый из которых снабжен устройством 3 дл  нанесени  смазки , в виде твердого монолитного брикета А, установленного на станине перпендикул рно оси валка, посреди его рабочей поверхности . Каждое устройство 3 содержит цилиндр 5, выполненный с канавками 6, имеющими различную глубину и ширину, расположенными на части поверхности цилиндра 5, и размещенными относительно ручь  так, что проекци  контурной линии-7 профил  канавок на плоскость 8, перпендикул рную оси валка, вдоль которой установлен смазочный брикет 4, равна ширине ручь , а торцова  поверхность 9 нижней части цилиндра 5, в месте выполнени  канавок , спрофилирована так. что образует с поверхностью валка 2 сопловую щель 10. Внутренн   поверхность цилиндра 5 фиксирует брикет А, плотно установленный по центру цилиндра. При этом, на части его поверхности с канавками образуетс  полость 11, котора  выполн ет функцию бокового гидроприжима брикета. Цилиндры жестко закреплены на станине 1 при помощи болтов 12, а размеры их канавок, ширина и глубина (В,Ь и H,h), выполненные в соответствии с прот женностью и Характером распределени  температурных полей по длине бочки рабочей поверхности валка, обеспечивают прохождение через них необходимого количества охладител  дл  выравнивани  температурного режима валков по их профилю.

Каждый цилиндр5 снабжен крышкой 13 с прокладкой 14 и ввернутым в крышку штуцером 15. к которому подсоединен трубопровод 16. Внутренние полости цилиндров 5 св заны между собой посредством общего трубопровода 1 б, а также с системой подачи охлаждающей жидкости. Цилиндр 5 с зазором установлен в станине 1.

Предлагаема  клеть прокатного стана работает следующим образом.

Поспе того. как в станину 1 заваливаетс  комплект рабочих валков, в проемы станины 1, выполненные в ней сверху над валком и снизу, под валком, ввод т цилинд- 5 ры 5 и закрепл ют их при помощи болтов 13 на станине 1 так, что канавки 6, расположенные на части поверхности цилиндров 5, выходили навстречу движению валков 2, а торцова  поверхность нижней части цилин- 10 дра 5 при этом в месте выполнени  канавок образовала с поверхностью валка 2 Сопловую щель 10. После закреплени  цилиндров 5 в их пнугренние полости плотно устанав- ливают брикеты 4 твердой смазки. При этом 15 между частью поверхности цилиндра 5, на которой выполнены канавки б и боковой поверхностью брикета 4, образуетс  полость 11. После установки брикетов 4 твердой смазки цилиндры 5 плотно через прокладки 0 14 закрывают крышками 13 и при помощи штуцеров 15 соедин ют с трубопроводом 16. Далее собранную клеть прокатного стана устанавливают на основание, где подсоедин ют привод к рабочим валкам и 5 подключают при помощи трубопровода 16 в систему подачи охлаждающей жидкости.

В момент начала прокатки включают систему подачи охлаждающей жидкости и привод вращени  рабочих валков 2. При 0 включении подачи охлаждающей жидкости она по трубопроводу 16 через штуцеры 15 попадает в полости цилиндров 5. гдо под ее воздействием на брикеты 4 создаетс  усилие , обеспечивающее их прижатие и пере- 5 мещение к шероховатой поверхности рабочих валков 2.

Одновременно охлаждающа  жидкость поступает в полость 11, образованную частью внутренней поверхности цилиндра с ка- 0 навками б и поверхностью-брикета 4 твердой смазки, проход  через которые под избыточным давлением она поджимает брикет о радиальном направлении к противоположной стороне цилиндра 5, 5 преп тству  таким образом выходу охла- ди-тел  по ней. Далее охладитель, распределенный по канавкам, имеющим различные размеры, подаетс  через сопловую щель 10 на соответствующие уча- 0 стки рабочей поверхности валков 2, которые имеют различную температуру. Здесь за счет улучшенных гидродинамических свойств истечение охладител , его теплообмена и испарени  происходит ин- 5 тенсивное охлаждение с выравниванием температуры валков по длине их бочки.

При вращении рабочих валков 2 за счет механического истирани  происходит нанесение сло  смазки на равномерно охлажденную поверхность рабочих оалков и далее передает его без noi ерь в очаг деформации. В момент окончани  процесса прокатки систему подачи охлаждающей жидкости отключают , а рабочие валки 2 останавливают. При прокатке последующих изделий процесс повтор етс .

Предлагаема  клеть прокатного стана была опробована о услови х прокатки бесшовных труб из стали марки 45. размером наружного диаметра 89 мм на чистовой группе калибровочного стана установки ТПУ-120 ПНТЗ, цеха № 1. В чистовую клеть прокатного стана с рабочими валками, на . которых был нарезан калибр с размером по ширине, равным 89 мм, были установлены цилиндры с внутренним диаметром, равным gg+o.035 мм так что KaHaBKMi расположенные на части поверхности цилиндров, пыхо- дили навстречу вращени  валков. При этом. размеры канавок, выполненные а соответствии с прот женностью и интенсивностью температурных полей, расположенных по длине бочки валка, а также с учетом свойств охладител , составили следующие величи- ны; дл  центральной части поверхности валка - ширина (В) 65 мм, глубина (Н) 3,2 мм; дл  боковых частей, прилегающих к ребордам , - ширина (Ь) 12 мм, глубина (п) 1,5 мм. Торцова  же поверхность нижней части ци- линдра, в месте выполнени  канавок, спрофилированна  под обратный профиль поверхности палка, составл ла с ней сопловую щель формы конструкции Ловал . В цилиндре были установлены брикеты твердой смазки, изготовленные из графитовых электродов с поперечного сечени  равным 89-o .07j мм. что, с оДной стороны , на части внутренней поверхности цилиндров без канавок обеспечило ее плотное прилегание к боковой поверхности брикета, а, с другой, на части поверхности цилиндров с канавками, позволило создать зазоры разной глубины, выход щие на центральную часть поверхности валка в 3.2 мм, на боко- вые части в 1,5 мм. Цилиндры закрывались герметично крышками через прокладки и прокатна  клеть устанавливалась в чистовую группу калибровочного стана ТПУ- 140. После установки производилось подключение системы подачи охлаждающей жидкости и клеть была готова к работе. В момент пуска калибровочного стана начинали вращатьс  рабочие валки и включалась подача охлаждающей жидкости, в ка- честве которой использовалась техническа  вода под давлением 2 атм. Охлаждающа  жидкость обеспечивала необходимое усилие прижати  брикета твердой смазки к рабочей поверхности валка. В процессе

механического истирани  брикстл твердой смазки при вращении рабочих валков она попадала в очаг деформации. Проход  через полость, образованную канавками, расположенными на части поверхности цилиндра, и боковой поверхностью брикета, охлаждающа  жидкость поджимала брикет в радиольном направлении в св зи с чем с противоположной стороны цилиндра истечени  охладител  на поверхность валка, уже с нанесенным на нее слоем смазки, ие наблюдалось, что позволило передавать смазку в полном объеме дальше - в очаг деформации. А это, в свою очередь, способствовало выравниванию износа по длине его бочки , а следовательно, повышению износостойкости валков, что не могло не повысить производительность стана.

Кроме того, поток охладител , разделенный канавками на части, различные по массе, попада  на рабочую поверхность валка через сопловую щель, интенсивно охлаждал и выравнивал температуру валка по длине его бочки. Это способствовало снижению расхода брикетов, равномерному нанесению смазки на- рабочую поверхность валков, повышению износостойкости и rjpo- изводительности трубопрокатной установки .

Дл  определени  эффективности работы предлагаемой конструкции клети прокатного стана в сравнении с прототипом в процессе прокатки труб в чистовой группе калибровочного стана фиксировали величину износа рабочих валков по температурным пол м их профил , а износостойкость рабочих валков и производительность определ ли по количеству прокатанных труб с размером по наружному диаметру в поле допуска. Производительность также оценивали по продолжительности времени работы клетей без остановок дл  подзар дки устройств новыми брикетами смазки.

Результаты сравнительных данных приведены в таблице.

Сравнительные данные по величине износа рабочих валков по профилю, износостойкости и производительности показы- вают следующее:

1.Количество труб, прокатанных в поле допуска по наружному диаметру на одном комплекте рабочих валков предложенной клети превысило в сравнении с клетью - прототипом 28%.

2.Стойкость валков за счет равномерного износа калибра по сечению валка увеличилась в 1,3 раза.

3.Производительность трубопрокатной установки за счет увеличени  износостойкости взлков и сокращени  времени на подзар дку устройств новыми брикетами возросла в 1,3 раза.

Таким образом, предложенна  клеть прокатного стана в сравнении с прототипом , позвол ет:

повысить износостойкость валков в 1,3- 1,5 раза;

повысить производительность стана за счет повышени  износостойкости валков и снижени  расхода смазки в 1.3 раза:

снизить неравномерность износа валков по его профилю и за счет этого повысить выпуск труб в поле допуска по наружному диаметру примерно на 28%;

производить равномерное нанесение смазки по профилю валков;

снизить расход смазки в 2-3 раза.

0

5

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Клеть дл  продольной прокатки, содержаща  станину, рабочие ручьевые валки и устройство дл  нанесени  смазки на каждый валок в виде закрепленного на станине радиально валку цилиндра, соединенного с системой охлаждени  и состо щего из крышки, корпуса, на внутренней поверхности которого выполнены радиусные по всей высоте проточки, и размещенного в нем поршн -брикета смазки с диаметром не менее ширины ручь  валка, с торцом, соответствующим форме ручь  валка и контактирующим с ним. отличающа - с   тем. что. с целью повышени  производи- - тельности и износостойкости . проточки размещены на половине внутренней поверхности корпуса цилиндра, котора  расположена с выходной сторону клети.

   го со т

   т г01

   J2LJ5L

   u

   Фси.З