Способ редуцирования труб с натяжением

Способ редуцирования труб с натяжением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на редукционных или калибровочных станах при поштучной прокатке труб. Цель изобретения - снижение себестоимости труб. Редуцирование труб осуществляют в стане с индивидуальным приводом клетей. Деформацию заготовки производят в ряде последовательно уменьшающихся валковых калибров. Число оборотов валков первых четырех калибров в процессе прокатки изменяют соответственно отклонению от заданного значения толщины стенки заготовки, которую непрерывно замеряют. Число оборотов валков уменьшают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значения в плюс и увеличивают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значения в минус. На каждый процент отклонения толщины стенки число оборотов валков изменяют на 2-10%.1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ4А)1ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

44 А1 (19) (111 (дц 4 В 21 В 17/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4218611/32-02 (22) 04. 01 . 87 (46) 23.06.89 . Бюл. № 23 (71) Всесоюзный научно-исследова тельский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) А.С. Коба, А.И. Довгаль, А.И. Нечипоренко, 1Э.И. Пус то войченко, А. Г. Ратнер, В. Я. Кармазин, И.З. Нифрин, С.И. Ивченков, В.К. Кисиль, А.А. Семичев, M.Á. Милич и В.П. Мазунин (53) 621. 774 . 72 (088 .8) (56) Заявка ФРГ № 2450224, кл. В 21 В 17/14, 1976.

Патент СССР ¹- 462326„ кл. В 21 В 17/14, 1967. (54 ) СПОСОБ РЕДУЦИРОВАНИЯ ТРУБ

С НАТЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на редукционных или калибровочных станах при поштучной прокатке труб.

Цель изобретения — снижение себестоимости труб..

Прокатку труб осуществляют в непрерывном безоправочном стане с индивидуальным приводом клетей. Заготовку подвергают деформации в ряде последовательно уменьшающихся валковых калибров. Число оборотов валков в процессе прокатки изменяют соответственно отклонению от заданного быть использовано на редукционных или калибровочных станах при поштучной прокатке труб. Цель изобретенияснижение себестоимости труб. Редуцирование труб осуществляют в стане с индивидуальным приводом клетей.

Деформацию заготовки производят в ряде последовательно уменьшающихся валковых калибров. Число оборотов валков первых четырех калибров в процессе прокатки изменяют соответственно отклонению от заданного значения толщины стенки заготовки, которую непрерывно замеряют. Число оборотов валков уменьшают при отклонении толшины стенки заготовки от заданного значения в плюс и увеличивают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значения в минус. На каждый процент отклонения толщины стенки число оборотов валков изменяют на 2-10Х. 1 табл . значения толщины стенки заготовки только в нескопьких первых (от одного до четырех) калибрах, уменьшая их при отклонении толщины стенки заготовки в плюс (выше заданного значения) и увеличивая в случае отклонения толщины стенки заготовки в минус (ниже заданного значения). При этом на каждый процент отклонения толщины стенки заготовки от заданного значения число оборотов валков изменяют на 2-10Х.

Возможность требуемого изменения толщины стенки редуцируемых (калибруемых) труб за счет иэменек я

3 148804 числа оборотов валков только нескольких первых калибров установлена расчетным и экспериментальным путями.

На практике отклонение средней в

5 сечении толщины стенки заготовки от заданного значения находится в пределах от 0,10 до О, 50 мм практически для всего диапазона толщин стенок редуцируемых труб (меньшие значения отклонения относятся к меньшим толщинам стенки).

Для иллюстрации возможности управления изменением средней в сечении толщины стенки в указанных пределах путем регулирования частот вращения валков нескольких (одного-четырех) первых калибров проводят моделирование процесса редуцирования с помощью

ЭВИ применительно.к прокатке насосно- 20 компрессорных труб номинальных размеров 73х5,5 мм из исходной заготовки черновой трубы 130>6 мм по используемому в настоящее время режиму на двухвалковом редукционном стане тру- 25 бопрокатного агрегата (ТПЛ) 140.

Основные технологические параметры, характеризующие режим редуцирования труб (130 6 — 7,3i5,5 мм на

ТПА 140), приведены в таблице. 30

Как следует из таблицы, в первых двух калибрах угол, определяющий положение катающего диаметра, равен t,57, что свидетельствует о полном проволакивании трубы. Поэтому уменьшение чисел оборотов их валков при35 водит к еще большему проволакиванию, и трубе не сообщаются при этом дополнительные растягивающие усилия, т.е. не происходит изменения толщины стенки. Наоборот, увеличение числа оборотов валков первых двух калибров выводит их из режима полного проволакивания, приводит к уменьшению натяжения в стане и к увеличению конечной толщины стенки.

Для уменьшения толщины стенки снижают при моделировании число оборотов валков третьего калибра (который обладает запасом тормозных усилий) на 2,4,6 и 8 об/мин, а для увеличения ее повышают число оборотов перво( го и второго калибров на 2,4,6 и

8 об/мин. Уменьшение числа оборотов валков третьего калибра на каждые

2 об/мин приводит к уменьшению толщины стенки трубы на 0,05 мм, а увели- чение числа оборотов валков первого

4 4 и второго калибров на 2 об/мин — к увеличению ее на 0,09 мм.

При моделировании процесса прокатки труб по маршруту 130" 8- 63,5 10 мм с малым натяжением установлено, что проволакивания трубы в первых калибрах нет.

В этом случае изменяют числа оборотов валков первых двух калибров, уменьшая и увеличивая их на 2,4,6 и 8 об/мин относительно номинальных значений. Изменение числа оборотов валков этих калибров на 2 об/мин приводит к изменению конечной толщины стенки на О, 13 MM., Уменьшение чисел оборотов приводит к уменьшению конечной толщины стенки, а увеличение — к возрастанию ее. При максимальном изменении числа оборотов валков (на 8 об/мин) изменение конечной толщины стенки составляет

0,52 мм, Для экспериментальной пр оверки результатов моделирования на редукционном стане ТПА 140 прокатывают трубы 130 80-63,5 10,0 мм с малым натяжением. Прокатку труб осуществляют на пяти скоростных режимах.Первый режим соответствует номинальному, а каждый следующий отличается от него тем, что число оборотов валков первого и второго калибров уменьшают на 2,4,6 и 8 об/мин и не изменяют в течение всего времени прокатки трубы. На каждом из режимов прокатывают по 4-5 труб. При прокатке фиксируют длину труб до и после редуцирования для определения коэффициентов вытяжки. При прокатке труб,. на каждом из режимов достигают приращение коэффициентов вытяжки труб.

Пересчет конечной толщины стенки через коэффициент -вытяжки свидетельствует, что уменьшение числа оборо тов валков первого и второго калибров на 2.об/мин приводит. к уменьшению конечной толщины стенки на

0,11-0,14 мм. Это подтверждает практическую возможность управления изменением конечной толщины стенки в необходимых пределах путем изменения числа оборотов валков первых калибров.

Количество калибров, а также приращение чисел оборотов валков, необходимое для изменения толщины стенки на требуемую величину, зависит от

5 обще . и частньгх деформаций, размеров труб, величины натяжения, количества

1 валков образующих калибр и характера

% распределения по калибрам номиналь— ных чисел оборотов валков. Определяется оно расчетным путем с использованием методики, по которой осуществляют моделирование процесса редуцирования труб.

При частной деформации по диаметру в калибре не менее ЗХ и отношении площади опережения к площади отставания 0,6 — 1,0 достаточно одного калибра для изменения не менее,чем на 0,1 мм толщины стенки редуцированных труб всего сложившегося на практике сортамента.

В том случае, когда 2-3 первых калибра работают в режиме, близком к полному проволакиванию трубы в калибре, необходимое для практики изменение стенки можно осуществить с помощью четырех калибров. Применять большее количество калибров не требуется, так как указанный диапазон изменения толщины стенки по длине труб-заготовок перед станом находится в пределах 0,10-0,50 мм и может быть полностью. компенсирован изменением чисел оборотов валков только в первых четырех калибрах.

Величина приращения чисел оборотов валков первых калибров,,требуемая для изменения толщины стенки на один процент, зависит в основном от общей и частных деформаций в стане.

Если общая деформация трубы по диаметру (при имеющих место на практике частных деформациях) составляет не менее 50Х, достаточно изменить число оборотов валков первых калибров примерно на 2Х, а если общая деформация менее 15Х, то íà 10Х.

Из приведенных расчетов и исследований следует, что для предотвращения отклонений толщины стенки готовых труб от заданного значения при увеличении толщины стенки трубы †заготовки на каждый процент число оборотов следует уменьшить на 2-10Х а при уменьшении толщины стенки трубы-заготовки число оборотов необходимо увеличивать.

Для осуществления прокатки труб по предлагаемому способу необходимо использование следующих устройств: измерителя толщины стенки по длине

88044 6 трубы — заготовь, устройства хранения информации о толщине стенки заготовки в функции длины трубы и вы5 работки команд управления (например, программируемые контролеры), блок связи с электроприводами первых четырех клетей, датчиков положения ,трубы на входной стороне стана и в

1р зоне первых четырех клетей.

Прокатку труб по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

После прокатки черновую трубу нагревают в подогревательной печи, после чего она поступает к редукционному стану.

До входа трубы в стан ведут непрерывный замер толщины стенки в функции длины трубы с помощью автоматического устройства контроля толщины стенки и измерителя длины.

Отклонение толщины стенки от заданного значения в функции длины

25 трубы-заготовки вводится в устройство управления.

Перед подходом переднего конца трубы к первому калибру по команде датчика положения трубы блок управления выдает сигнал на формирование величины изменения напряжения возбуждения двигателей для управления изменением частоты вращения двигателей (числа бборотов валков) од35 ного или нескольких первых калибров стана.

С определенной задержкой времени блок управления осуществляет уменьшение или увеличение числа оборотов

40 валков первых калибров на величину, определяемую отклонением толщины стенки трубы †заготов от заданного з начения.

В последующих калибрах стана осу46 ществляется редуцирование трубы с натяжением без изменения в процессе прокатки числа оборотов валков. В конечном итоге на выходе из редукционного стана труба имеет более равномерную по длине толщину стенки.

Сравнение результатов моделирования процесса редуцирования труб одних размеров по предлагаемому и известному способам показывает,что в первом обеспечивается более высокая точность труб за счет снижения их продольной разностенности с

0,45 до 0,20 мм, т.е. на 55,6Х. Это достигается компенсацией ее линейной

1488044 и высокочастотной составляющих. Кроме того, создается возможность для редуцирования труб в поле минусовых допусков, благодаря чему достигается экономия металла, снижается стоимость труб.

Формул а и з о б р е т е ни я

Способ редуцирования труб с натяжением, включающий деформацию заготовки в ряде последовательно уменьшающихся по периметру валковых калибров и изменение числа оборотов валков в процессе прокатки в зависимости от отклонения от заданного значения толщины стенки заготовки, постоянно замеряемой на входе, о т-.

5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения себестоимости труб, изменение числа оборотов валков осуществляют в первых четырех калибрах, 10 с увеличением на 2-10 на каждый процент отклонения толщины стенки заготовки в минус и с уменьшением при отклонении толщины стенки заготовки в плюс.

1488044

Ю

О

f о а о

l0

Ф СО СО CO СО CO CO 00 Ф CO СО CO Ф CO CO (О

O O О Q O O Q О О О О О О О О O в л в в л в в а в в а л а в в в

1 QQOQOOQQOOOOQOOQ ! l ! I l ! l l .1 ! !

О Q О О Q О О О О О О О О О О O О еО О еО О еО О юО юО t0 О О О t0 t0 еО с а в а л в л в в a a л с в л л л и и и л (1 ul л и л и ul л л и к и tt к юю и tt к и х и и tt к К

М M M M M (Ъ М С Ъ (1 (юЪ М С Ъ (1 М М СеЪ лллллл(лr с л(лльл ((! Х

О О О Х с;0 сс2

1 Э

IZl

1 з

ММЛ

° ° л

О N О О О О (0 СП

Оъ (° iО CO С 1 Ch ОЪ - СО ОЪ Ol

a a a л a a л а в в в

ОЪ С 1 Л ю- юО O И СЧ С Ъ О О О

C(t Q Q N N M < < < < 1

l

1

I сю сю

Х И Х

»Ъ -Ф» Ф » 1

Х Ф

Ф О 2

Х !» Х О с в в

ОООО

OOOOQQOQOOOO

>Х X

Р О

1 еО О

М М в °

И И

° ю хе

М Се\ л л О ео

С 1 С l а в

И (И

М С 1 (л О еО

М СюЪ л в и л э к

M М (л еО О О еО

С»Ъ М (1 M в л л в

И (Л И о1 к и е э

M МMM

Лl Лr ф

О

Х!

С 2

О Ю

Е»

О Р, l Ф Х

О\ а

° (1

Ф О

0Ъ

ОЪ 01 а в

40 О

СО л а

М еО

° Ф

О а с

С 1

° °

CO О

И О л - Ф О ul сЧ

O СЧ (Ч (Ъ

X л

Х

Ф I

Х 1 2 Х

Х Ц Х Ф

Ф.о

Ф

X (tl л

ЛИИ

ООО л а °

ООО

ИИИ I.

°, л с

И (И СюЪ к к к сеЪ М М

Л W (Л И И И И И И И И И И И И

О О О О О О О OO Q О О О

° в ° в л в л a ° ° ° ° л

О О О О О О Q О О О О О O

X еХ X а о

Ф 6l 2

И И сю

° л

И И и и

M М л л

Ф. I

Х I

Х 1

Ф ) ИИИ

Ф

° а

ИИИ м ° t е(М М СеЪ ллс

И И л °

И ul

С1 М л л

О Ю !

О Р !

» f

I Х Х

iОФMCh0t в в ° в в

Л ю-еООИ

Q е- — NN

01 Ch а а л

Ф ю а

Л

01 а

a M

ОЪ О

О юМ М Г ф

° а a a

00 О СО t0

И 0 Л ОЪ

Р О

Ф ((! 2

И И И И И И ul И И ul И И а а а ю в а °, a л а а а

ИИИИИИИИИИ(И

tt к и к юю х к tt ta ttt б

С Ъ М СЪ М М М СюЪ M (еЪ М M M ллт ллллллл(л

И И в ю и л

С Ъ (юЪ ! Л

И И в л и1 И х эе

М М

Л Л

О 0

& ь

О Р!

° - N СЧ О С Ъ N C» ОЪ M ul О О О О

1 ллмлФОъО - N()ФОООО

И И ОЪ»d W И И И И И »С О О О 3

a a a a a a a a a -«a a a a а а ! ю-е-ОООООООООООООО

I I (d

Ф <0 Р

cI X а Х е05

ФюХ Ф

С;е5О

О0,ag

О Ц (d Cf Ою

Х О О

Cd 3 СЪ

Р, Ф Х

Ф 1

Р е. !! О

Х Се

f О (ю Ы с6 0

СЧ N N СЧ N (Ч - (Ю М еО О

С ю»ю сю С"Ъ И еО N O еОеоюО ОеоюОеоеОИМО л ° a л a ° л а Л в л °

ОООООООООООО

I ОЪОЪОСЧ

M O

° °, а в

ОООО

I

СЪМЛ

Ф О О юО

И еОCO0t в

1 Ю Х оо ох2

50 m

Л

ОЪ СюЪ юО 00 М Ch ОЪ СО t ОЪ ОЪ а л a a Л л л a ° a a

О\ О Л»- u0 O И (Ч M t0 ьО юО

О О--СЧСЧМю СС (ЛООИООиOООО

ОО И cOФО(.с а л л а в. a ° л а а б

N C0 съ. O t0 М Оъ еО ul М сю1

О0tоъаъФCOллс лл

О О О О СС с Ъ Л сО в а a a в

Р Х

Л tp е- %0

СЧ СЧ ° е- О

° ° ° е

1

1 !

N М Т

1

ОЛCOO Π— NсЪWИ О

Ц (d

О !

»

О

О

О (d

Ц

О

Х

1

1 .1

1

Ф

Х

2 л

Ф Х

dl 5 Æ

Ц Ф

d! О ж1-о юХ

Р, О

dl IC 2

О О (tl f» ь а 2 Р

Р, О

О ЪС О О

I С»Ъ М л

И И и к

M М ((И (СЪ л а

И и к

М М л л

И И л °

И И

М M л л О О

С1 С Ъ в л (л и е

М С Ъ л. л

И И сю ю в л

И И ("Ъ М

Л Л 0 еО

М С»Ъ в с

И И ю к

МЪ M л л