×
01.11.2018
218.016.97f9

Линейка валкового прошивного стана

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано в станах поперечно-винтовой прокатки для получения гильз-заготовок. Линейка включает разделенные гребнем входной и выходной участки, выполненные в продольном сечении с уклоном рабочей поверхности. Контур гребня линейки в продольном сечении образован выпуклой дугой, плавно сопряженной с контурами входного и выходного участков, при этом точка дуги, находящаяся на наименьшем расстоянии от продольной оси заготовки, соответствует наибольшему значению отношения расстояния между линейками к расстоянию между валками. Сопряжение контура гребня линейки в продольном сечении с контуром входного участка соответствует точке захвата заготовки валками, а сопряжение с контуром выходного участка - точке выхода гильзы из валков. Контуры входного и выходного участков в продольном сечении могут быть образованы вогнутыми дугами, плавно сопряженными с дугой, образующей контур гребня линейки, и выполнены расчетными радиусами по приведенным формулам. Определены расстояния в продольном сечении линейки от начала контура входного участка линейки до оси заготовки и от конца контура выходного участка до оси гильзы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано в станах поперечно-винтовой прокатки для получения гильз-заготовок.

Известна линейка направляющая прошивного стана (патент РФ №2549025, В21В 19/04, опубл. 20.04.2015), на выходном участке которой выполнена коническая желобчатая выемка радиусом, составляющим 0,52÷0,75 текущего расстояния между валками.

Недостатком известной конструкции линейки прошивного стана, выполненной с выемкой на выходном участке, является большая степень свободы заготовки и гребня между входным и выходным участками, что не обеспечивает стабильность процесса формоизменения металла, плавное и равномерное течение металла в очаге деформации.

Известна направляющая линейка прошивного стана (Данилов Ф.А., Глейберг А.З., Балакин В.Г. "Горячая прокатка труб". - М: Металлургиздат, 1962, с. 223-224), выбранная в качестве прототипа, которая включает разделенные гребнем входной и выходной участки, выполненные в продольном сечении с уклоном рабочей поверхности, при этом величина уклона входного участка линейки обычно на 1-3° больше угла входного конуса валков, а уклон выходного участка линейки не превышает угла выходного конуса валков.

Такое выполнение линейки не обеспечивает равномерное течение металла в очаге деформации, а большая степень свободы гильзы на выходном участке линейки приводит к повышенной кривизне гильзы, уменьшению ее геометрической точности и снижению стойкости линеек.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении точности размеров прокатываемых гильз за счет условий деформации, обеспечивающих стабильный процесс формоизменения металла.

Поставленная задача решается за счет того, что в линейке валкового прошивного стана, включающей разделенные гребнем входной и выходной участки, выполненные в продольном сечении с уклоном, согласно изобретению, контур гребня линейки в продольном сечении образован выпуклой дугой, плавно сопряженной с контурами входного и выходного участков, при этом точка дуги, находящаяся на наименьшем расстоянии от продольной оси заготовки, соответствует наибольшему значению отношения расстояния между линейками к расстоянию между валками. Кроме того, сопряжение контура гребня линейки с контуром входного участка соответствуют точке захвата заготовки валками, сопряжение с контуром выходного участка - точке выхода гильзы из валков, контуры входного и выходного участков линейки в продольном сечении образованы вогнутыми дугами, при этом радиус R1 дуги, образующей контур входного участка линейки, и радиус R2 дуги, образующей контур выходного участка, определяют по формулам:

где , - расстояние между начальной и конечной точками дуги, образующей контур входного участка, вдоль оси заготовки, мм,

,

a1 - расстояние между начальной и конечной точками дуги, образующей контур входного участка, в направлении, перпендикулярном оси заготовки, мм,

, - расстояние между начальной и конечной точками дуги, образующей контур выходного участка, вдоль оси гильзы, мм,

.

а2 - расстояние между начальной и конечной точками дуги, образующей контур выходного участка, в направлении, перпендикулярном оси гильзы, мм; а расстояние L1 в продольном сечении линейки от начала контура входного участка линейки до оси заготовки и расстояние L2 в продольном сечении линейки от конца контура выходного участка линейки до оси гильзы определяют по следующим формулам:

где R3, - радиус заготовки, мм,

kз=1,0÷1,1 - коэффициент, учитывающий состояние заготовки,

kд=1,029÷1,040 - коэффициент допуска, учитывающий конструктивную точность стана,

Rг, - радиус гильзы, мм,

kг=1,0÷1,1 - коэффициент учитывающий состояние гильзы.

Гребень линейки, отвечающий за удержание металла заготовки в конусе прошивки, в продольном сечении образован выпуклой дугой, плавно сопряженной с контурами входного и выходного участков, причем точка дуги, находящаяся на наименьшем расстоянии от продольной оси заготовки, соответствует наибольшему значению отношения расстояния между линейками к расстоянию между валками, что позволяет создать наилучшие условия деформации, которые обеспечивают стабильность процесса формоизменения металла. Течение металла при этом проходит плавно и равномерно, тем самым обеспечивая повышение точности размеров прокатываемых гильз и исключая образование винтовых подрезов в пережиме валков при раскатке заготовки на оправке.

Линейка может быть выполнена таким образом, что контуры входного и выходного участков в продольном сечении образованы вогнутыми дугами. Дуга, образующая контур входного участка линейки, может быть выполнена вогнутой и плавно сопряжена с дугой, образующей контур гребня, в точке, соответствующей точке захвата заготовки валками, при этом расстояние L1 в продольном сечении линейки от начала контура входного участка линейки до оси заготовки определяют по формуле (3), а радиус R1 дуги, образующей контур входного участка линейки, определяют по формуле (1). Входной участок, имеющий такой профиль, позволяет выполнять центровку заготовки по оси прокатки и обеспечивает плавную подачу заготовки в валки прошивного стана, ограничивая степень свободы, что обеспечивает высокую геометрическую точность гильзы, особенно при прошивке заготовок с общей кривизной (например, в связи с неравномерным износом подины кольцевой печи).

Дуга, образующая контур выходного участка линейки, может быть выполнена вогнутой и плавно сопряжена с дугой, образующей контур гребня, в точке, соответствующей точке схода гильзы с валков, при этом расстояние L2 в продольном сечении линейки от конца контура выходного участка линейки до оси гильзы определяют по формуле (4), а радиус R2 дуги, образующей контур выходного участка линейки, определяют по формуле (2). Выполненный таким образом выходной участок линейки, имеющий более стесненный выход, продолжает удерживать прошитую гильзу, тем самым обеспечивая ее высокую геометрическую точность как по наружному диаметру, так и по толщине стенки.

Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1а схематично изображено продольное сечение очага деформации, на фиг. 1б изображена предлагаемая линейка, у которой контуры входного и выходного участков в продольном сечении образованы вогнутыми дугами, на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1а, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1а, на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1а, на фиг. 5а - относительная поперечная разностенность гильзы, прокатанной на линейках с применением существующей калибровки, на фиг. 5б - относительная поперечная разностенность гильзы, прокатанной на линейках с применением предлагаемой калибровки, на фиг. 6а - результаты измерения толщины стенки трубной плети после правильной машины с применением существующей калибровки, на фиг. 6б - результаты измерения толщины стенки трубной плети после правильной машины с применением предлагаемой калибровки.

В очаге деформации показаны валки 1, линейка 2, заготовка 3 и оправка 4. Линейка состоит из входного участка АВ, выходного участка DE и расположенного между ними гребня BCD.

Контур входного участка линейки может быть образован дугой АВ радиусом R1, которая плавно сопряжена с дугой BCD, образующей контур гребня линейки радиусом R3, а контур выходного участка линейки может быть образован дугой DE радиусом R2, плавно сопряженной с дугой BCD.

Построение профиля линейки производят следующим образом. Сначала строят участок гребня линейки, обеспечивающий удержание металла заготовки в конусе прошивки, в виде выпуклой дуги BCD радиусом R3 из точки В, соответствующей точке захвата заготовки валками.

Входной участок линейки выполняют, в частности в виде вогнутой дуги АВ радиусом R1, определенным по формуле (1), при этом расстояние L1 в продольном сечении линейки от начала контура входного участка линейки - точки А до оси заготовки определяют по формуле (3). На этом участке осуществляется направление заготовки в зону деформации, которое завершается в точке В захвата заготовки валками с минимальным отклонением от оси прокатки.

Коэффициент kз=1,0÷1,1 учитывает состояние задаваемой заготовки, в частности кривизну, фактический диаметр, состояние наружной поверхности заготовки. Если используют заготовку после механической обработки, без дефектов, с требуемым наружным диаметром, то выбирают kз=1,0. Если используют заготовку с кривизной, наличием окалины, наружными дефектами, то коэффициент kз увеличивают до 1,1.

Коэффициент допуска kд=1,029÷1,040, который учитывает конструктивную точность стана, выбирают в зависимости от диаметра задаваемой заготовки.

Выходной участок линейки выполняют, в частности в виде вогнутой дуги DE радиусом R2, определенным по формуле (2). Точка D сопряжения конца контура дуги гребня линейки с выходным участком соответствует точке схода гильзы с валков, при этом расстояние L2 в продольном сечении линейки от конца контура выходного участка линейки - точки Е до оси гильзы определяют по формуле (4). На этом участке линейки происходит формирование конечного диаметра и геометрии гильзы, снижается овальность и продольная неустойчивость гильзы на выходе из стана.

Предлагаемая конструкция линейки была опробована при прошивке заготовки диаметром 360 мм в гильзу размером 433×26,9 мм. Прошивку заготовки проводили без изменения настроечных параметров прошивного стана и других технологических параметров с использованием применяемой на производстве линейки и предлагаемой линейки. В дальнейшем линейки предлагаемой конструкции были использованы при производстве труб по ГОСТ 32528-13 размером 325×8 мм из стали 09Г2С. Оценку эффективности предлагаемой линейки проводили с помощью замеров гильз, полученных с применением существующей калибровки линеек и предлагаемой. Для оценки точности гильз были проведены замеры толщины стенки трубы по диаметру гильзы в 12-ти сечениях и по ее длине - в 17-ти сечениях, а также замеры подлежащих обрезке утолщенных участков трубной плети с каждого конца. Результаты проведенных испытаний представлены на фиг. 5 и 6.

При использовании предлагаемой калибровки линеек отмечено значительное снижение разнотолщинности гильзы как по телу, так и по концам, кроме того предлагаемая калибровка линеек обеспечивает точность получаемых гильз на непрерывном стане в соответствии с требованиями фирмы DANIELI, тогда как существующая калибровка выводит размеры гильз за пределы поля допуска. Использование линеек предлагаемой конструкции значительно уменьшает длину утолщенных участков с каждого конца трубной плети, подлежащих обрезке:

передний конец, существующая калибровка - 1000 мм;
передний конец, предлагаемая калибровка - 400 мм;
задний конец, существующая калибровка - 2100 мм;
задний конец, предлагаемая калибровка - 700 мм.

Стойкость опытной пары линеек прошивного стана, изготовленных из сплава 70Х28Н28В2СЛ, составила 3066 прошивок, что выше средней (2456 прошивок) и максимальной (2846 прошивок) стойкости линеек действующей калибровки из данного сплава.

Применение линеек предлагаемой конструкции обеспечивает плавную подачу заготовки в валки прошивного стана, более высокую точность по толщине стенки как гильзы, так и трубной плети, позволяет уменьшить искривление и овальность переднего участка гильзы и удержать ее в требуемом поле допуска, уменьшить обрезь по концам трубной плети.

Предлагаемая конструкция линейки обеспечивает благоприятные условия деформации, увеличение стойкости линеек и получение прошиваемых гильз с требуемыми геометрическими параметрами высокой точности.


Линейка валкового прошивного стана
Линейка валкового прошивного стана
Линейка валкового прошивного стана
Линейка валкового прошивного стана
Линейка валкового прошивного стана
Линейка валкового прошивного стана
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 11.
25.06.2018
№218.016.65de

Труба высокопрочная из низкоуглеродистой доперитектической молибденсодержащей стали для нефтегазопроводов и способ её производства

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству высокопрочных бесшовных стальных труб из низкоуглеродистых доперитектических сталей, используемых для магистральных нефтегазопроводов. Труба получена из стали, содержащей, мас. %: углерод менее 0,08; марганец - 1,20-1,70;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658515
Дата охранного документа: 21.06.2018
12.07.2018
№218.016.6f47

Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа ti-3al-2,5v

Изобретение относится к области металлургии, в частности к трубопрокатному производству, а именно к изготовлению бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа Ti-3Al-2,5V, и может быть использовано для изготовления изделий ответственного назначения. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661125
Дата охранного документа: 11.07.2018
23.02.2019
№219.016.c60e

Труба нефтяного сортамента высокопрочная в хладостойком исполнении (варианты)

Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению высокопрочных насосно-компрессорных и обсадных труб, находящихся в климатических районах с температурой окружающей среды до минус 60°С. Труба выполнена из стали, которая подвергнута закалке и высокому отпуску при температуре не ниже...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680457
Дата охранного документа: 21.02.2019
27.04.2019
№219.017.3d7b

Способ изготовления труб нефтяного сортамента (варианты)

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству бесшовных горячекатаных труб из среднеуглеродистой низколегированной стали, которые предназначены для обустройства нефтяных и газовых скважин. Способ изготовления труб нефтяного сортамента включает горячую деформацию стальной трубной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686405
Дата охранного документа: 25.04.2019
24.10.2019
№219.017.d979

Труба нефтяного сортамента из коррозионно-стойкой стали мартенситного класса

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству труб нефтяного сортамента из коррозионно-стойкой стали мартенситного класса, которые могут быть использованы на нефтяных и газовых месторождениях с высокой концентрацией диоксида углерода в составе добываемого продукта, в том...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703767
Дата охранного документа: 22.10.2019
24.10.2019
№219.017.daa2

Резьбовое соединение обсадных труб

Изобретение относится к муфтовым резьбовым соединениям обсадных труб и может быть использовано для соединения элементов колонн обсадных труб, применяемых для крепления вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождениях. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704075
Дата охранного документа: 23.10.2019
16.11.2019
№219.017.e339

Способ укладки на под кольцевой печи цилиндрических непрерывно-литых заготовок

Изобретение относится к способам загрузки и размещения заготовок на вращающемся поду печей перед обработкой давлением и может быть использовано для оптимизации и равномерности нагрева цилиндрических непрерывно-литых заготовок для производства бесшовных труб. Способ укладки на под кольцевой печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706266
Дата охранного документа: 15.11.2019
24.11.2019
№219.017.e5db

Способ непрерывной прокатки труб и оправочный узел для его осуществления

Изобретение относится к области прокатки труб. Способ включает деформацию трубной заготовки с использованием оправочного узла. Оправочный узел содержит цилиндрическую оправку, которая выполнена с возможностью осуществления попеременного сочленения торцами с оснасткой оправочного узла. Снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707052
Дата охранного документа: 21.11.2019
08.02.2020
№220.018.0029

Способ непрерывной прокатки труб

Изобретение относится к трубному производству, а именно к производству бесшовных труб в линии трубопрокатного агрегата с непрерывным раскатным станом. Способ включает деформацию гильзы на цилиндрической оправке, выдвинутой за первую клеть стана в начале процесса прокатки и перемещаемой с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713531
Дата охранного документа: 05.02.2020
09.02.2020
№220.018.013e

Способ производства стали с нормируемым содержанием серы

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы. Способ включает выпуск металла в ковш с отсечкой шлака, присадку рафинирующей шлаковой смеси, внепечную обработку жидкой стали, раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713770
Дата охранного документа: 07.02.2020
Показаны записи 1-10 из 23.
10.10.2013
№216.012.71f0

Валок прошивного стана

Изобретение предназначено для повышения качества изделий и снижения простоев косовалкового прошивного стана за счет увеличения межперевалочного срока службы валков. Валок прошивного стана содержит входной конус, пережим и выходной конус. Снижение количества дефектов "плена" на внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494825
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.06.2014
№216.012.cc2d

Технологический инструмент для прошивки непрерывнолитых заготовок

Изобретение предназначено для улучшения проработки непрерывнолитой структуры заготовок при их прошивке в двухвалковых прошивных станах винтовой прокатки. Инструмент имеет биконические валки с пережимом между их конусами и установленную между ними прошивную оправку, носок которой выдвинут за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518040
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.11.2014
№216.013.0766

Способ производства непрерывнолитых заготовок

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве изделий в «северном исполнении». Сталь, содержащую, мас.%: 0,05-0,5 углерода, 0,15-1,0 кремния, 0,35-1,5 марганца, 0,005-0,7 хрома, 0,005-0,5 никеля, 0,005-0,5 меди, не более 0,010 серы, не более 0,020...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533295
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.04.2015
№216.013.4477

Линейка направляющая прошивного стана

Изобретение относится к трубопрокатному производству для получения на прошивных станах гильз-заготовок для дальнейшего производства труб. Направляющая линейка включает входной и выходной участки с гребнем между ними. Получение гильзы с минимальным изменением диаметра и толщины стенки, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549025
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5cd3

Способ производства трубной стали

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу производства трубной стали. Способ включает модифицирование металла кальцием после перегрева металла, содержащего не более 0,003 % серы и не более 0,01 % алюминия, над температурой ликвидус не менее 120°С, и длительной, не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555304
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.08.2015
№216.013.70f0

Оправка стана винтовой прокатки

Оправка предназначена для использования в трубопрокатном производстве. Оправка содержит рабочий и калибрующий участки. Улучшение проработки литой структуры при прошивке гильз на станах винтовой прокатки обеспечивается за счет того, что на рабочий профиль оправки, не доходя до ее калибрующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560482
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.03.2016
№216.014.c80d

Способ получения полых гильз на прошивном стане

Изобретение относится к области прошивки гильз на косовалковом прошивном стане. Повышение точности геометрических параметров гильз, снижение их разностенности обеспечивается за счет одновременного вхождения заготовки в контакт с обоими валками в момент первичного захвата посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578887
Дата охранного документа: 27.03.2016
13.01.2017
№217.015.71a7

Способ стабилизации положения металлической полосы в зоне измерения

Способ относится к прокатному производству. Способ включает горизонтальное перемещение полосы в зоне измерения ее толщины путем протягивания и ограничение ее вертикального перемещения посредством неприводных роликов, расположенных перед и после зоны измерения. Повышение точности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596557
Дата охранного документа: 10.09.2016
29.12.2017
№217.015.faad

Способ производства трубной стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству углеродистых и низколегированных трубных марок сталей, раскисленных алюминием. Способ включает выплавку полупродукта в дуговой сталеплавильной печи, выпуск полупродукта в сталеразливочный ковш с одновременной присадкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640108
Дата охранного документа: 26.12.2017
29.12.2017
№217.015.fbda

Способ винтовой прошивки заготовки

Изобретение относится к трубному производству. Способ включает деформацию заготовки оправкой и валками с различной частотой вращения валков. Повышение точности заднего и переднего концов гильз, снижение дефектов труб на наружной и внутренней поверхностях, увеличение стойкости прокатного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638468
Дата охранного документа: 13.12.2017
+ добавить свой РИД