×
09.06.2019
219.017.7e53

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ НАСТРОЙКИ КОСОВАЛКОВОЙ ПРАВИЛЬНОЙ МАШИНЫ ПРИ ПРАВКЕ ТРУБ С ТЕМПЕРАТУРОЙ 500-700°C

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при настройке косовалковых правильных машин в линиях термических отделений трубопрокатных цехов. Устанавливают раствор валков, регулируют угол подачи, обеспечивают смещение изгибающих обойм от оси правки и проводят настроечные правки. При этом необходимую величину смещения изгибающих обойм от оси правки определяют из выражения, приведенного в формуле изобретения. Обеспечивают повышение производительности правильной машины за счет высокой точности расчета величины смещения изгибающих обойм, сокращают время ее настройки и уменьшают количество настроечных правок.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при настройке косовалковых трубоправильных машин в линиях термических отделений трубопрокатных цехов.

Известен способ правки цилиндрических изделий косорасположенными валками, включающий регулировку угла подачи, установку раствора валков, установку раствора между профилированными заходными участками валков [Патент РФ №2011452, МПК(5) В21D 3/02, заявл. 26.07.1991, опубл. 30.04.1994].

Недостатком известного способа является его применение только для настройки правильных машин, используемых для правки цилиндрических изделий типа труб, имеющих выпуклые поверхностные неровности.

Также известен способ настройки косовалковой правильной машины, согласно которому, задаваясь начальной кривизной и кривизной перегиба трубы в холодном состоянии, расчетным путем определяют конечную кривизну трубы после правки, а затем после проведения нескольких настроечных правок определяют необходимую величину смещения изгибающей обоймы для получения прямой трубы. [Маскилейсон A.M. Трубоправильные машины // A.M.Маскилейсон, А.И.Сапир, Ю.С.Комиссарчук - М.: Машиностроение, 1971 - С.88].

Недостатком способа является его применение для настройки косовалковых правильных машин, используемых для правки холодных труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ настройки косовалковой правильной машины для холодной правки труб, состоящей из приводных тянущих и изгибающих двухвалковых обойм, включающий определение необходимой величины смещения изгибающей обоймы путем расчета прогиба балки на двух опорах под действием приложенной силы, в качестве которой рассматривается давление металла на валки, с последующим проведением настроечных правок [Безклубенко Н.Б. Правка труб. - Москва-Ленинград: ОНТИ НКТП СССР, 1936. С.54-55].

Недостатком способа по прототипу является низкая точность настройки, так как расчетная величина смещения изгибающих обойм на 73-78% соответствует необходимой для получения прямой трубы, что приводит к снижению производительности.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в разработке способа настройки косовалковых трубоправильных машин, предназначенных для правки труб с температурой 500-700°С в линиях термических отделений, обеспечивающего повышение производительности трубоправильной машины за счет высокой точности расчета величины смещения изгибающих обойм.

Решение технической задачи достигается тем, что способ настройки косовалковой трубоправильной машины, содержащей приводные тянущие и изгибающие двухвалковые обоймы, включает смещение изгибающих обойм от оси правки в направлении, противоположном искривлению трубы на величину, определяемую из выражения:

Н≥σт×k×(2Lш-0,8Lб)2/(6Е×D), мм,

где σт - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм2;

k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;

Lш - шаг валков, мм;

0,8 - отношение длины линии контакта трубы к длине бочки валка;

Lб - длина бочки валка, мм;

Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм2;

D - наружный диаметр выправляемой трубы, мм;

Способ настройки выполняется следующим образом.

В линиях термических отделений, в состав которых входят правильные машины и многоклетьевые двух- или трехвалковые калибровочные станы, обрабатывают высокопрочные трубы различной групп прочности с температурой 500-700°С и максимальной величиной предела текучести σт, равной 113,7 кгс/мм2. В связи с чем при настройке правильных машин учитывают механические характеристики труб: предел текучести σт, модуль упругости Е в вышеуказанном температурном интервале и исходную кривизну трубы с помощью коэффициента k, определяемого опытным путем, исходя из соотношения исходной (начальной) и конечной (требуемой) кривизны выправляемой трубы. Под кривизной в этом случае понимают стрелу прогиба трубы в миллиметрах, на 1 метр трубы, как это предусмотрено в нормативной документации на трубы.

При правке труб, имеющих исходную (начальную) кривизну, которая в 1,3-1,5 раза превышает конечную (требуемую) кривизну, коэффициент кривизны труб k определяют как частное от деления исходной (начальной) кривизны на конечную (требуемую) кривизну.

При правке труб с большей исходной (начальной) кривизной коэффициент кривизны труб k определяют как частное от деления конечной (требуемой) кривизны на исходную (начальную) кривизну.

Указанный порядок в определении коэффициента кривизны k сохраняется для каждой обоймы в правильных машинах с двумя изгибающими обоймами.

Правку выполняют путем изгиба трубы при ее продольном и вращательном перемещении за счет смещения изгибающих обойм от оси правки вверх или вниз в направлении, противоположном искривлению трубы, на величину, определяемую из выражения:

Н≥σт×k×(2Lш-0,8Lб)2/(6Е×D), мм;

где σт - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм2;

k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;

Lш - шаг валков, мм;

0,8 - отношение длины линии контакта трубы к длине бочки валка;

Lб - длина бочки валка, мм;

Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм2;

D - наружный диаметр выправляемой трубы, мм,

при этом пластическая деформация превышает упругую, что позволяет выправить трубу за счет остаточной деформации.

Если калибровку выполняют в двухвалковом калибровочном стане, а правку осуществляют в косовалковых трубоправильных правильных машинах с двумя двухвалковыми тянущими обоймами на входе и выходе и одной двухвалковой изгибающей обоймой между ними, то величину смещения Н изгибающей обоймы от оси правки меняют в пределах от 3 мм до 20 мм. В случае, если калибровку труб выполняют в трехвалковом калибровочном стане, а правку труб осуществляют в косовалковых правильных машинах с двумя двухвалковыми изгибающими обоймами, размещенными между тремя двухвалковыми тянущими обоймами, то величину смещения Н первой изгибающей обоймы меняют в пределах 0,1-5,7 мм, а второй изгибающей обоймы - в пределах 0,0-2,8 мм.

В связи с тем, что контакт трубы с косораспопоженным валком с гиперболоидной формой рабочей поверхности определяется его размерами, в выражение введено отношение длины линии контакта трубы к длине бочки правильного валка, равное 0,8.

Наличие неровностей различного характера и размеров по всей длине правящихся труб приводит к тому, что смещение изгибающих обойм осуществляют вверх или вниз от оси правки.

При настройке правильной машины оперируют параметрами механических свойств металлов выправляемых труб при реальной температуре правки, учитывают исходную кривизну труб, при этом расчетная величина смещения изгибающих обойм на 97-99% соответствует необходимой для получения прямой трубы, что способствует уменьшению времени настройки и повышению производительности трубоправильной машины на 10-18%.

Пример использования

Правке подвергают трубы нефтяного сортамента размером 73×5,5 мм марки стали 30ХМА, группа прочности М, Р110:

- Правку труб после отпуска с температурой 550°С и калибровки в двухвалковом калибровочном стане проводят в косовалковой правильной машине с двумя двухвалковыми тянущими обоймами - на входе и выходе и двухвалковой изгибающей обоймой между ними. Средняя исходная (начальная) кривизна трубы 1,861 мм на 1 м, а конечная (требуемая) 1,5 мм на 1 м. Коэффициент кривизны k=1,861/1,5=1,241.

Lш=750 мм; Lб=440 мм; σт=54 кгс/мм2; Е=1,68×104 кгс/мм2; D=73 мм; k=1,241.

Смещение изгибающей обоймы:

Н≥54×1,241×(2*750-0,8*440)2/6*1,68×104×73>12 мм;

- Правку труб после отпуска с температурой 570°С и калибровки в трехвалковом калибровочном стане проводят в косовалковой трубоправильной машине с тремя двухвалковыми тянущими обоймами и двумя двухвалковыми изгибающими обоймами, размещенными между ними. Средняя исходная (начальная) кривизна трубы равна 8,7 мм на 1 м, а после прохождения первой изгибающей обоймы кривизна трубы равна 1,5 мм на 1 м. Коэффициент кривизны k1=1,5/8,7=0,172. Конечная (требуемая) кривизна после прохождения второй изгибающей обоймы равна 0,2 мм на 1 м, начальной является кривизна, полученная после прохождения трубой первой изгибающей обоймы, и равна 1,5 мм на 1 м. Коэффициент кривизны k2=0,2/1,5=0,13.

Lш=800 мм; Lб=440 мм; σт=54 кгс/мм2; Е=1,65×104 кгс/мм2; D=73 мм2; k1=0,172; k2=0,13.

Смещение первой изгибающей обоймы:

H1≥54×0,172×(2*800-0,8*440)2/6*1,65×104×73≥2,0 мм;

Смещение второй изгибающей обоймы:

Н2≥54×0,13×(2*800-0,8*440)2/6*1,65×104×73≥1,0 мм;

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение опробовано в промышленных условиях при производстве нефтегазовых труб размером 159×10 мм марки стали 20 с, гр. прочности К52 в количестве 1975 штук. Правка труб производилась в косовалковой трубоправильной машине с тремя тянущими обоймами и двумя изгибающими обоймами после калибровки в трехвалковом калибровочном стане. Смещение первой изгибающей обоймы H1=0,4 мм, смещение второй изгибающей обоймы Н2=0,2 мм, температура перед правкой 670°С. Кривизна фактически составила 0,1-0,9 мм/м. Расчетная величина смещения изгибающих обойм на 99,95% соответствовала необходимой для получения прямой трубы.

Способ настройки косовалковой трубоправильной машины при правке труб с температурой 500-700°С, содержащей приводные тянущие и изгибающие двухвалковые обоймы, включающий смещение изгибающих обойм от оси правки, в направлении, противоположном искривлению трубы на величину, определяемую из выраженияН≥σ·k·(2L-0,8L)/(6E·D), мм,где σ - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм;k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;L - шаг валков изгибающих обойм, мм;0,8 - отношение длины линии контакта трубы к длине бочки валка изгибающих обойм;L - длина бочки валка изгибающих обойм, мм;Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм;D - наружный диаметр выправляемой трубы, мм.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-26 из 26.
10.04.2019
№219.017.043f

Способ производства холоднокатаной полосы из углеродистой стали

Способ предназначен для улучшения потребительских свойств полосы из углеродистой стали. Способ включает холодную прокатку полосы из стали с содержанием углерода, мас.%, 0,05-0,14% на конечную толщину 0,1-1,7 мм в одноклетьевом реверсивном стане, отжиг и продольную порезку полосы режущими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371264
Дата охранного документа: 27.10.2009
10.04.2019
№219.017.056c

Способ получения гильз

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается технологии производства бесшовных горячекатаных труб, в частности, с применением винтовой прокатки. Способ включает разделение заготовок на мерные длины, нагрев, безоправочное обжатие заготовки в трехвалковом калибре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002361689
Дата охранного документа: 20.07.2009
29.04.2019
№219.017.40ce

Способ удаления внутреннего кольцевого грата, образовавшегося при сварке трением бурильной трубы с замком

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способам удаления внутреннего кольцевого грата, образовавшегося при изготовлении бурильных труб с приваренными замками. Осуществляют продольное перемещение режущего инструмента вдоль оси трубы от ее торца до касания его передней кромки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002397855
Дата охранного документа: 27.08.2010
29.04.2019
№219.017.4354

Инструмент для удаления внутреннего грата и способ его термической обработки

Изобретение относится к инструменту для удаления внутреннего грата и способу его термической обработки. Инструмент изготовлен из инструментальной легированной стали, содержащей, мас.%: углерод 2,00-2,20; хром 11,0-12,0; вольфрам 0,50-0,80; ванадий 0,15-0,30; молибден 0,60-0,90. Плоский нож...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410223
Дата охранного документа: 27.01.2011
13.06.2019
№219.017.8212

Технологический инструмент трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки

Изобретение относится к технологическому инструменту трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки. Технологический инструмент трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки включает рабочие валки, содержащие последовательно расположенные по длине бочки участок захвата с входным конусом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377085
Дата охранного документа: 27.12.2009
13.07.2019
№219.017.b3da

Устройство для хранения и транспортировки труб

Изобретение относится к упаковочным устройствам специального назначения и может быть использовано для упаковки, хранения и транспортировки труб. Задачей изобретения является устройство для хранения и транспортировки труб. Устройство содержит группу размещенных одну над другой опор, состоящих из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371368
Дата охранного документа: 27.10.2009
Показаны записи 31-40 из 47.
04.04.2018
№218.016.34ff

Устройство для зацентровки заготовок перед прошивкой

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию прошивного и/или обжимного станов, входящих в состав трубопрокатных агрегатов. Устройство содержит станину с приводными транспортными роликами, механизм вертикального перемещения одного из роликов, механизм зажима и механизм зацентровки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645844
Дата охранного документа: 28.02.2018
10.05.2018
№218.016.3ac1

Способ винтовой прошивки и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при производстве горячекатаных бесшовных труб с одновременной обработкой внутренней поверхности гильзы и рабочей поверхности инструмента смазочно-дезоксидирующим продуктом. Способ включает деформацию нагретой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647393
Дата охранного документа: 15.03.2018
10.04.2019
№219.017.043f

Способ производства холоднокатаной полосы из углеродистой стали

Способ предназначен для улучшения потребительских свойств полосы из углеродистой стали. Способ включает холодную прокатку полосы из стали с содержанием углерода, мас.%, 0,05-0,14% на конечную толщину 0,1-1,7 мм в одноклетьевом реверсивном стане, отжиг и продольную порезку полосы режущими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371264
Дата охранного документа: 27.10.2009
10.04.2019
№219.017.056c

Способ получения гильз

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается технологии производства бесшовных горячекатаных труб, в частности, с применением винтовой прокатки. Способ включает разделение заготовок на мерные длины, нагрев, безоправочное обжатие заготовки в трехвалковом калибре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002361689
Дата охранного документа: 20.07.2009
17.04.2019
№219.017.15ec

Оправочный узел стана продольной прокатки труб

Изобретение относится к оправочному узлу стана продольной прокатки труб. Оправочный узел содержит оправку, установленную на шпильке, закрепленной в наконечнике стержня с зазором. Шпилька выполнена с профилированной наружной поверхностью, соответствующей профилю внутреннего посадочного отверстия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002352412
Дата охранного документа: 20.04.2009
29.04.2019
№219.017.40ce

Способ удаления внутреннего кольцевого грата, образовавшегося при сварке трением бурильной трубы с замком

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способам удаления внутреннего кольцевого грата, образовавшегося при изготовлении бурильных труб с приваренными замками. Осуществляют продольное перемещение режущего инструмента вдоль оси трубы от ее торца до касания его передней кромки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002397855
Дата охранного документа: 27.08.2010
29.04.2019
№219.017.41d3

Смазка для герметизации резьбовых соединений

Изобретение относится к эксплуатационным смазкам, в частности к смазке для герметизации резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб. Смазка содержит жировую основу - масло индустриальное, литиевую комплексную смазку металлургическую «ЛКС-М» и графит, а также дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355740
Дата охранного документа: 20.05.2009
29.04.2019
№219.017.4354

Инструмент для удаления внутреннего грата и способ его термической обработки

Изобретение относится к инструменту для удаления внутреннего грата и способу его термической обработки. Инструмент изготовлен из инструментальной легированной стали, содержащей, мас.%: углерод 2,00-2,20; хром 11,0-12,0; вольфрам 0,50-0,80; ванадий 0,15-0,30; молибден 0,60-0,90. Плоский нож...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410223
Дата охранного документа: 27.01.2011
13.06.2019
№219.017.81a9

Устройство для охлаждения труб

Изобретение относится к области термообработки, в частности для термоупрочнения труб с отдельного нагрева в линиях термоотделов или для термомеханической обработки труб с использованием тепла прокатного нагрева. Задачей изобретения является оперативное управление охлаждением изделий и повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291906
Дата охранного документа: 20.01.2007
13.06.2019
№219.017.81aa

Способ охлаждения труб

Изобретение относится к области трубопрокатного производства для термоупрочнения труб в линиях термоотделов и станов горячей прокатки. Для повышения эффективности охлаждения труб осуществляют их продольное перемещение и подачу охладителя под углом к оси перемещения парами встречных друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291905
Дата охранного документа: 20.01.2007
+ добавить свой РИД