(St) ВАЛОК ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ(St) ROLLS FOR LONG TUBING
Изобретение относитс к трубопро катному производству и может быть ис пользовано при производстве бесшовны труб на станах продольной прокатки, преимущественно на автомат-станах. Известны валки станов продольной прокатки труб, имеющие ручьи некруглого профил в виде многогранников со скругленными сторонами 13. Недостатком известных валков с ручь ми некруглой формы вл етс наличие зон, выполненных различными радиусами, не обеспечивающее распределение металла по периметру ручь с плавным изменением толщины стенки в поперечном сечении трубы, что приводит к возникновению напр женности профил в местах сочленени зон и повышенной разностенности. Кроме того, большое количество радиусов сопр жени , составл ющих периметр ручь , не позвол ет описывать ручей непрерывной функцией, что затрудн ет механизацию операций нарезки ручь на станках с программным управлением. Известен валок трехвалкового редукционного стана дл калибра, периметр которого имитирует шестиугольник, каждый валок при этом имеет ручей с трем характерными участками: в вершине и в выпусках круглые вогнутые , между вершиной и выпусками круглые выпуклые 2J. Такой калибр позвол ет перераспределить деформации в поперечном сечении и получить трубы с более точными размерами, но пригоден он при безопровочной прокатке труб. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс валок дл продольной прокатки трубной заготовки , содержащий бочку с ручьем, .имеющим волнообразную образующую с посто нным шагом, расположенную сим:метрично относительно вертикальной оси СЗ. Данный валок, имеющий на бочке ручей некруглого волнообразного профил с глубиной впадин (высотой волны ) не более 1 мм и шагом волны 10 мм, предназначен дл продольной прокатки сплошной трубной заготовки Использование ручь волнообразного профил с посто нной высотой волны при продольной прокатке полых гильз (труб) приводит к неравномерному рас пределению деформации трубы по периметру ручь в поперечном сечении и , возникновению напр женности профил в местах сочленени зон. Целью изобретени вл етс уменьш ние напр женности и повышение точнос сти труб. Цель достигаетс тем, что в валке дл продольной прокатки труб, содерж щем бочку с ручьем, имеющим .волнообразную образующую с посто нным шагом расположенную симметрично относитель но вертикальной оси, шаг волны равен 1/2 или 1/3 периметра ручь , высота полуволны выполнена уменьшающейс от наибольшего значени у образующей бочки.к вертикальной оси, где ее величина составл ет 0,02 - 0,09 высоты полуволны у образующей бочки, а значение высоты полуволны в каждой точк периметра определено выражением Sin(4 +W0,.), где AQ - высота полуволны профил у . образующей бочки; К 2-4- коэффициент затухани волны 0. - угол, соответствующий расчетной точке периметра 01 90° , - угол,соответствующий выпуску ручь ; UJ - количество полуволн образующей ; , Ч - угол между вертикальной ось и образующей бочки валка. Такой профиль калибра, образованный ручь ми двух валков, позвол ет увеличить выт жную способность зон, соответствующих выпускам, приравнива их выт жной способности вершины ручь . Выравнивание напр женности в поперечном сечении трубы снижает воз можность возникновени серповидных надрывов поверхности металла и сквоз ных надрывов при прокатке тонкостенных труб. Перераспределение металла по пери метру ручь за счет волнообразной бразующей профил позвол ет увелиить точность прокатываемых труб. На фиг. 1 показан предлагаемый ваок с ручьем, имеющим волнообразную бразующую; на фиг. 2 - поперечное ечение ручь и обозначени , характеизующие профиль и параметры ручь : В - ширина ручь ; H/.l - высота ручь ; Ag - высота полуволны в осевой вертикальной плоскости; е - шаг волны; RQ - средний радиус ручь ; R,- - текущий радиус, характеризующий волнообразный .профиль в произвольной точке периметра ручь ; AQ - высота полуволны профил у образующей бочки; А. - текущее значение высоты по . луволны относительно среднеRn в каждой точке го радиуса периметра; текущий угол, характеризующий профиль ручь в поперечном сечении, соответствующий, расчетной точке периметра; К - угол, соответствующий выпуску ручь . Валок содержит шейки 1, бочку 2 образующей Х-Х и ручей 3, состо щий з центральной части CFDMN и выпусков С и NL с волнообразующей переменной ысоты полуволны AI, убывающей от бразующей бочки Х-Х к вертикальной си OD, где высота полуволны (Ag) оставл ет 0,02-0,09 высоты полуволы (АО) у образующей бочки, а шаг олны равен Y/l ИЛИ1/3 периметра ручь . Волнообразна образующа ручь с бывающей высотой полуволны характеизуетс текущим значением высоты поуволны А| относительно окружности реднего радиуса RQ ручь и опредёл тс по формуле 5in(), И) де AQ - высота полуволны профил у4 образующей бочки, равна 2, мм дл валков автоматического и полунепрерывного трубопрокатного станов; К - коэффициент затухани волны к вертикальной оси, равный 2 + Ц дл автоматических и полунепрерывных трубопрокат ных станов; текущее значение угла, характеризующее профиль ручь в поперечном сечении (град, ввиду симметрии ручь относительно вертикальной и горизонтальной осей находит с в пределах 4: 90°; угол, соответствующий выпус ку ручь (град.), дл двухвалкового стана Л 30°; количество волн образующей в поперечном сечении ручь ; Ч - угол между вертикальной осью симметрии OD и образующей бочки валка Х-Х. Высота полуволны Ад определ етс из соотношени основных размеров ручь - высоты Н|1 и ширины В с учетом коэффициента К затухани волны и коэффициента 5 /D тонкостенности прокатываемой трубы по формуле, мм К(В-Н) С учетом прокатываемого сортаменна автоматических станах определе диапазон высот полуволны А, равный 2,7-3,5 мм. Коэффициент затухани волны определ етс с учетом основных размеров ручь В,Н/1и пол допуска толщины стенки S прокатываемой трубы по формуле коэффициент, учитывающий поле допуска S по ГОСТу на толщину стенки трубыч Средний радиус ручь RO определ е с по формуле Расчет параметров волнообразной образующей ручь начинаетс с определени основных параметров ручь В и Н/1 по известным методикам. Затем определ етс высота полуволны AQ и средний радиус RQ ручь по формулам (2,k) с учетом формулы (3). Текущее значение высоты полуволны А относительно среднего радиуса определ етс по формуле (1). Ввиду симметрии калибра расчет текущих значений ведетс дл половины ручь , т. а. в диапазоне 0° 0,х 90°. Построение волнообразной образующей профил ручь производитс с учетом симметрии калибра, состо щего из двух ручьев в следующем пор дке. Из центра О, который лежит в точке пересечени вертикальной 00 и горизонтальной РО осей калибра провод т окружность средним радиусом RQ, определенную по формуле (А). Погоризонталь ной оси от среднего радиуса RQ откладывают величину высоты полуволны AQ и получают исходную точку, соответствующую ширине калибр В. Затем откладывают -от среднего радиуса RO текущее значение А с учетом и текущего угла в в диапазознака не 90 от горизонтальной до вертикальной осей симметрии. Соедин плавной кривой полученные текущие точки, получают волнообразную образующую профил ручь , характеризующуюс текущим радиусом . Пример расчета ручь валка автоматического стана. Расчет проведён применительно к -автоматической установке ТПА-250 АзТЗ. аружный диаметр гильзы после прошивого стана равен Ц6 мм. Ширина калиба (ручь ) принимаетс по известной етодике В Т мм. Высота ручь н/1 предел етс из услови сохранени вальности калибра V В/Н, рекоменуемой дл автоматических станов. л установки ТПА-250 овальность каибра Ч 1,06, тогда высота калибра авна 135,8 мм ,а высота ручь И/1 67,9 мм. Определ етс высота полуолны AQ по формуле (2) и коэффициены а , К по формулам (3) ; К(В-Н) 3 1H-135,8) 3,282i ШТГ) О 2() - - - . 5-27,5 0, мм . .Ц-100 Средний радиус R определ ем по формуле (k) 72-3,28 68,72 мм АО текущее значение высоты полуволны А относительно среднего радиуса определ ют по формуле (1).и занос т в таблицу .The invention relates to pipe production and can be used in the production of seamless pipes in longitudinal rolling mills, mainly in automatic mills. Known rolls of longitudinal rolling mill tubes that have streams of a non-circular profile in the form of polyhedrons with rounded sides 13. A disadvantage of known rolls with non-circular streams is the presence of zones with different radii that do not ensure the distribution of metal along the perimeter of the stream with a smooth change in wall thickness in the transverse cross section of the pipe, which leads to the emergence of the stress profile at the junction points of the zones and an increased thickness-ratio. In addition, a large number of conjugation radii constituting the brook perimeter do not allow the stream to be described as a continuous function, which makes it difficult to mechanize the stream cutting operations on software-controlled machines. A roll of a three-roll reduction mill for a caliber, the perimeter of which imitates a hexagon, is known; each roll thus has a stream with three characteristic sections: round concave at the top and in the issues round convex 2J. Such a gauge allows redistributing the deformations in the cross section and obtaining pipes with more precise dimensions, but it is suitable for tube-free rolling. The closest to the invention to the technical essence is a roll for the longitudinal rolling of a tubular billet containing a barrel with a stream having a wave-like forming with constant pitch, located sim: metrically relative to the vertical axis of the NW. This roll, having a stream with a non-circular undulating profile with a depth of hollows (wave height) of not more than 1 mm and a wave step of 10 mm, is intended for longitudinal rolling of a continuous pipe billet. Using a stream of a wave-like profile with a constant wave height for longitudinal rolling of hollow shells (tubes ) leads to an uneven distribution of the pipe deformation along the stream perimeter in the cross section and, to the occurrence of profile stress at the joints of the zones. The aim of the invention is to reduce the stress and increase the accuracy of the pipes. The goal is achieved by the fact that in a roll for longitudinal rolling of tubes, containing a barrel with a stream, having a wave-like forming stream with a constant pitch symmetrically relative to the vertical axis, a wave step equal to 1/2 or 1/3 of the perimeter, a half-wave height from the highest value of the forming barrel. to the vertical axis, where its value is 0.02-0.09 height of the half-wave of the forming barrel, and the value of the height of the half-wave at each point of the perimeter is determined by the expression Sin (4 + W0 ,.), where AQ - the height of the half-wave profile. forming a barrel; 2-4 is the attenuation coefficient of wave 0. - the angle corresponding to the calculated point of the perimeter 01 90 °, - the angle corresponding to the release of the stream; UJ is the number of half-waves; , H - the angle between the vertical axis and forming the roll barrel. Such a profile of gauge, formed by the streams of two rolls, allows to increase the exhaust capacity of the zones corresponding to the outlets, equating them with the exhaust capacity of the top of the stream. The equalization of stress in the cross section of the pipe reduces the possibility of crescent-shaped tears of the metal surface and through tears during the rolling of thin-walled pipes. The redistribution of metal along the perimeter of the stream due to the undulating profile of the profile allows to increase the accuracy of rolled pipes. FIG. 1 shows the proposed wauk with a stream having a wave-like reflecting; in fig. 2 - cross section of a stream and designations characterizing the profile and parameters of a stream: B - width of the stream; H / .l - creek height; Ag is the height of the half-wave in the axial vertical plane; e - wave step; RQ - the average radius of the stream; R, - is the current radius characterizing the undulating profile at an arbitrary point of the perimeter of the stream; AQ is the height of the half-wave profile at the generator of the barrel; A. - The current value of the height. wavy waves relative to average Rn at each point of radius perimeter; the current angle characterizing the stream profile in cross section, corresponding to the calculated point of the perimeter; K - the angle corresponding to the release stream. The roller contains necks 1, a barrel 2 of generatrix X-X and a brook 3, consisting of the central part of CFDMN and the C and NL releases with a wave-forming variable height of the half-wave AI, decreasing from the reflecting barrel X-X to the vertical bar OD, where the height of the half-wave (Ag ) leaves 0.02-0.09 heights of the half-wave (AO) at the generator of the barrel, and the pitch is equal to Y / l OR1 / 3 of the creek perimeter. The wave-forming stream with the height of the half-wave is characterized by the current value of the height of the half-wave A | with respect to the circumference of the early radius RQ, the stream is determined by the formula 5in (), I) de AQ - the height of the half-wave of the profile y4 of the barrel forming is 2 mm for the rolls of the automatic and semi-continuous tube rolling mills; K is the attenuation coefficient of the wave to the vertical axis, equal to 2 + C for automatic and semi-continuous tube rolling mills; the current value of the angle characterizing the stream profile in cross section (hail, due to the symmetry of the stream relative to the vertical and horizontal axes, is within 4: 90 °; the angle corresponding to the stream release (degree) for a two-roll mill L 30 °; the number of waves C is the angle between the vertical axis of symmetry OD and the forming roll bar X. The height of the half-wave Hell is determined from the ratio of the main dimensions of the stream to the height H | 1 and width B taking into account the wave attenuation factor K and factor 5 / D thin of the rolled pipe according to the formula, mm K (VH) With regard to the rolling mill, the height of the half-wave A, equal to 2.7-3.5 mm, is determined by automated mills the tolerance field of the wall thickness S of the rolled pipe according to the formula; the coefficient taking into account the tolerance field S according to GOST; the thickness of the pipe wall; The average radius of a brook RO is determined by the formula: Calculation of parameters of a wave-forming bundle begins with determining the basic parameters of brook B and H / 1 nym techniques. Then, the height of the half-wave AQ and the average radius RQ of the stream are determined by formulas (2, k) with regard to formula (3). The current value of the height of the half-wave A relative to the average radius is determined by the formula (1). Due to the symmetry of the gauge, the calculation of the current values is conducted for the half stream, i.e. in the range of 0 ° 0, x 90 °. The construction of a wave-forming profile of a stream is carried out taking into account the symmetry of a caliber consisting of two streams in the following order. From the center O, which lies at the intersection point of the vertical 00 and horizontal PO of the axes of the caliber, a circle is drawn with an average radius RQ determined by formula (A). The horizontal axis, from the average radius RQ, lays the height of the half-wave AQ and obtains the starting point corresponding to the width of gauge B. Then, the current value A is taken from the average radius RO and takes the current angle θ to 90 degrees from symmetry to horizontal axis. Connecting a smooth curve obtained by the current points, get a wave-shaped profile of the stream, characterized by the current radius. An example of the calculation of the stream roll automatic mill. The calculation was carried out in relation to the automatic installation TPA-250 AzTZ. The outer diameter of the sleeve after the piercing mill is equal to Ц6 mm. The width of the kalib (stream) is taken according to the well-known methodology B T mm. The height of the stream N / 1 is determined from the condition of preserving the caliber V V / N, recommended for automatic mills. l installation TPA-250 kaibra ovality H 1.06, then the height of the caliber Avna 135.8 mm, and the height of the stream I / 1 67.9 mm. The height of the half-wave AQ is determined by the formula (2) and the coefficients a, K by the formulas (3); K (VH) 3 1H-135.8) 3.282i StGT) O 2 () - - -. 5-27.5 0 mm. .C-100 The mean radius R is determined by the formula (k) 72-3.28 68.72 mm AO, the current value of the height of the half-wave A relative to the average radius is determined by the formula (1). And they are entered in the table.
7956080879560808
ai град, О15 30 iis 60 75 90ai hail, O15 30 iis 60 75 90