Клеть прокатного стана

Клеть прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в трубопрокатном производстве при производстве горячекатаных труб продольной прокаткой. Суть изобретения: каждый из рабочих валков снабжен устройством для нанесения твердой брикетированной смазки, установленным на станине перпендикулярно продольной оси валка и оси прокатки. Устройство содержит цилиндрический корпус с крышкой, полость которого заполнена плотно уложенными брикетами твердой смазки и подключена к системе подачи воды. Стенки корпуса, обращенные к валку, спрофилированы под ручей. Устройство для нанесения смазки установлено в станине стационарно, а концы корпуса расположены над вершиной калибра валка с зазором. При этом брикеты твердой смазки имеют форму торцов, обеспечивающую их стыковку шиповым соединением , шип которого обращен к поверхности валка. Трубопровод для подачи воды в устройство подсоединен к верхнему концу корпуса, изнутри которого выполнена цилиндрическая проточка. 1 з.п,ф-лы, 4 ил., 1 табл. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4889991/27 (22) 10.12.90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности и Производственное объединение "Электростальтяжмаш" (72) ЕО.И.Блинов, В.И.Кузнецов, Л.Н.Горячев, В.В.Зайцев, П.М.Финагин, М.А,Минтаханов, Ф.Д.Гамидов, Н.Г.Яралиев, Б.И.Поджарский и С.P.Ñåëèìõàíîâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 1498571, кл. В 21 В 17/02, 1987.. .l (54) КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Использование: в трубопрокатном производстве при производстве горячекатаных труб продольной прокаткой. Суть изобретения: каждый из рабочих валков снабжен устройством для нанесения твердой

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубопрокатному оборудованию, и касается клетей, оснащенных устройствами для нанесения твердой брикетированной смазки на валки при производстве горячекатаных труб .

Известна клеть прокатного стана, оснащенная устройством для нанесения твердой брикетированной смазки (1), содержащим цилиндр, поршень которого выполнен "из твердой смазки, а внутренняя поверхность цилиндра снабжена выступами, образующими зазор между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра для подачи охладителя. (s1>s В 21 В 17/02, 27/06, 45/02 брикетированной смазки, установленным на станине перпендикулярно продольной оси валка и оси прокатки. Устройство содержит цилиндрический корпус с крышкой, полость которого заполнена плотно уложенными брикетами твердой смазки и подключена к системе подачи воды. Стенки корпуса, обращенные к валку; спрофилированы под ручей. Устройство для нанесения смазки установлено в станине стационарно, а концы корпуса расположены над.вершиной калибра валка с зазором. При этом бри-, кеты твердой смазки имеют форму торцов, обеспечивающую их стыковку шиповым со-: единением, шип которого обращен к поверхности валка. Трубопровод для подачи воды в устройство подсоединен к верхнему концу корпуса, изнутри которого выполнен линдрическая проточка, 1 з.п,ф-лы, 4

1 табл.

Недостатком данной клети является то, что в устройстве часть брикета, находящаяся в ручье валка, не закрыта стенками цилиндра. Вследствие этого между цилиндром и рабочей поверхностью валка образуется окно, через которое остатки вытертых брикетов выносятся валком наружу, что снижает продолжительность нанесения смазки на валки, а это понижает их износостойкость.

При этом количество перевалок увеличивается, что приводит к снижению производительности стана.

Кроме этого, недостатком данного устройства является подсоединение трубопровода для подачи охладителя к крышке цилиндра. При этом высота крышки увеличивается. а это ведет к сокращению рабо1784306 чей высоты брикета, снижая время работы . Ведь брикеты смазки образуют целое, т,е. валков со смазкой, что, в свою очередь, сни- выпадать через окно нечему. жает износостойкость валков и ведет к уве- Таким образам, конструкция клети, осличению числа перевалок. А это снижает нащеннаяустройствомдлянанесениятверпроизводительность стана, 5 дой брикетированной смазки, существенна

Целью изобретения является повыше- упрощается. ние производительности путем увеличения Вследствие упразднения регулятора изчосостойкости валков и упрощение кон- осевого перемещения — элемента конструк- . ции, изменяющего расстояние от корпуса

Поставленная цель достигается тем, что 10 до валка, высота брикета в устройстве будет устройство для нанесения смазки установ- максимально возможной и постоянной для лена встанине стационарно,,а концы стенок всех прокатываемйх труб. Это повышает корпуса расположены над вершиной калиб- время работы валков со смазкой, что увелира валка с зазорам при этом брикеты твер.- чивает износостойкость валков и, как следдой смазки имеютформу, обеспечивающуа 15 ствие, повышает производительность их стыковку, атрубопроводдля подачи воды стана. подсоединен к верхнему концукорпуса, из-. Стыковка смазочных брикетов шипонутри которого выполнена цилиндрическая вым соединением, шип которого спрофилипроточка. Стыковка смазочных брикетов рован под ручей и обращен к валку, обеспечивается шиповым соединением, 20 позволяет значительно сократить время шип которого спрофилирован пад ручей и приработки брикета к ручьевой поверхнообращен к поверхности валка, сти валка, что способствует повышению иэПредлагаемоетехническоерешениеот- носостойкости валков, а в конечном итоге личается от известных новой совокупно- производительности стана. стью признаков ранее не известных. 25 На фиг.1 показан общий вид клети проУстановка устройства для нанесения катного стайа с брикетом смазки в исходном смазки с станине стационарно, т.е; беэ де- положении; на фиг.2 — вертикальный разрез монтажа и поднастроек при замене валков, клети А — А; на фиг.3 — часть клети с устройуйращает конструкцию и эксплуатацию кле- ством для нанесения смазки с максимально тей, сокращая время их подготовки к оче- 30 истертым брикетом; на фиг.4 — состыкованредной прокатке. Кроме того, зто позволяет ные брикеты смазки в вертикальном раэреподсоединить трубопровод для подачи во- . зе клети. ды к верхнему концу корпуса цилиндра че- Клеть прокатного стана содержит ста- рез тело станины, а.зто увеличивает нину1,вкоторойрасположеныкалиброванрабочую высоту брикета, за счет уменьше- 35 ные рабочие валки 2. Каждый рабочий валок ния высоты крышки цилиндра, что в свою 2 снабжен устройством для нанесениятверочередь увеличивает время работы валков дай брикетированной смазки 3. Каждое устсо смазкой, повышая их износостойкость. ройство содержит цилиндрический корпус 4

Вследствие повышения иэносостойкости с канавкой 5 на внутренней поверхности, уменьшается число перевалок, а значит, па- 40 крышку 6 и прокладку 7. Полость 8 корпуса вышается производительность стана. 4 заполнена платно уложенными брикетами

Расположение "концов стенок корпуса, твердой смазки 3 и подключена к системе 9 спрофилированных пад ручей, над верши- подачи охлаждающей воды через общий ной калибра валка с зазором, при брикетах трубопровод 10. При этом присоединение смазки обеспечивающих их стыковку, по- 45 трубопровода 10 к устройству произведено зволяетс одной стороны производить заме- через верхний конец корпуса 4, имеющего ну валков без предварительного вывода цилиндрическую проточку 11. Стенки 12 стенок корпуса из ручья валка,чтоупрощает корпуса 1, обращенные к валку, спрофиликонструктивное выполнение устройства и рованы под ручей и расположены над верэксплуатацию клетей, а с другой соединить 50 шиной калибра валка 2 с зазором, а брикеты брикеты в адно целое, что устраняет необ- смазки 3 состыкованы посредством шипоходимость иметь в устройстве охватываю- ваго соединения; состоящего из гнезда 13 и щий корпус и соединенный с ним через шипа 14, который тоже спрафилирован под шпоночное соединениефланцевую втулкус ручей и обращен к поверхности рабочего регулятором осевого перемещения корпуса, 55 валка 2. При этом конфигурация шипа впина верхнем конце которого под регулятор сывается в минимальный профиль прокатвыполнена наружная резьба, так как при ного валка. этом уже не надо перекрывать окно между Устройство для нанесения смазки устастенками корпуса и поверхностью валка. новленонастанине1перпендикулярнопро1784306 дальной оси валка и оси прокатки и жестко закреплено на ней болтами 15.

Предлагаемая клеть прокатного стана работает следующим образом.

После того как собранную клеть устано- 5 вят на основание стана, подсоединяют приводы к рабочим валкам, а систему охлаждающей воды — к устройствам для нанесения смазки. В момент начала прокатки

10 включают привод вращения рабочих валков

2 и подачу охлаждающей воды.

При включении подачи охлаждающей воды она по трубопроводу 10 и цилиндрическую проточку 11, образовавшую зазор с боковой поверхностью брикета смазки 3, попадает s полости 8 корпусов 5, где под воздействием на брикеты создается усилие, обеспечивающее их прижатие и перемещение к шероховатой поверхности рабочих

20 валков 2, При вращении рабочих валков 2 за смазки 3 происходит освобо>кдение полости 8 корпуса 4. При полном выходе брикета, 3 из цилиндрической части корпуса 4 наружу, вода начинает свободно вытекать из него. При этом процесс нанесения смазки на прокатный валок 2 прекращается, а дальнейшая прокатка труб продолжается без смазки валков, В момент окончания процесса прокатки систему подачи воды отключают, а рабочие валки 2 останавливают. Далее клети вываливают из стана.

Перед следующей прокаткой производят подзарядку устройств. Для этога крышку 6 снимают, а затем к остатку старого брикета присоединяют новый брикет. Соединение брикетов при этом шиповое. После чего клети устанавливают в линию стана и процесс повторяется.

При полном износе валков производят их перевалку. При этом, благодаря зазору 50 между стенками 12 корпуса 5 и профилем валка, перевалку валков производят без демонтажа устройств для нанесения смазки, - По окончании перевалки валков и установки клетей в линию стана процесс прокатки труб с нанесением твердой брикетированной смазки повторяется.

Предлагаемая клеть прокатного стана была опробована в условиях прокатки бесшовных труб из стали марки 30 размером счет механического истирания происходит нанесение слоя смазки í". их поверхность.

Далее смазка передается в очаг дефор-. мации. Одновременно охлаждающая жид- . кость по канавке 5 поступает на 25 поверхность рабочих валков 2, где за счет теплоабмена и испарения происходит их охлаждение.

По мере истирания брикета твердой

102 х 6,0 мм, в горячем состоянии на чистовой группе клетей 18-ти клетьевого редукционного стана ТПА 140-1 ПНТЗ. В чистовую клеть прокатного стана с рабочими валками, на которых был нарезан калибр с размером

rto ширине 102 мм были установлейы устройства для нанесения твердой брикетированной смазки. К верхнему концу корпуса каждого из устройств от общего трубопровода были подсоединены отводы для подачи охлаждающей воды. В корпуса устройств были установлены брйкеты твердой смазки, изготовленйые из графитовых элоктродов марки ГЭ путем их механической обработки резанием с диаметром поперечного сечения равным 102 мм и высотой 200 мм. Нижняя часть брикета, обращенная к валку была выполнена в виде шипа высотой 48 мм, имеющего форму усеченйого конуса, входящего в профиль ручья, а в верхней части тела брикета было выполнено отверстие под этот шип. При этом шип и проточка под него были выполнены соосно с брикетом. Кроме того. концы стенок корпуса, спрофилираванние пол ручей были расположены с зазором 20 мм над вершиной профиля валка, В таком виде клеть устанавливалась в чистовую группу редукцианнаго стана ТПА 140. "

После установки производилось подключение системы охлаждающей жидкости и клеть была готова к работе.

Б момент пуска стана начинали вращаться рабочие валки и включалась система подачи охлаждающей жидкости, в качестве которой использовали техническую воду под давлением 2 атм. Охлаждающая вода обеспечивала прижим и перемещение брикетов твердой смазки к шероховатой поверхности прокатных валков, а также охлаждение прокатных валков в процессе прокатки, В процессе механического истиранил брикета смазки при вращении рабочих валков она попадала в очагдеформации, производя таким образам разделение контактчых поверхностей валка и прокатываемой трубы.

В момент окончания прокатки систему подачи воды отключали, а рабочие валки останавливали. Далее клети вываливали из стана. Перед следующей прокаткой производили подзарядку брикетов. Для этого к остатку старого брикета прист - ковывали новый. После этого испытуемую клеть снова устанавливали в линию стана и процесс повторялся. При этом цельность состыкованных брикетов не нарушалась, а вынос остатков старого брикета не набл адался.

При перевалке валков происходило t>еспрепятственное их извлечение и установка в исходное положение.

1784306

7 8

Для определения эффективности рабо- 1. Количество труб, прокатанных в поле ты предлагаемой клети прокатйогб*стана в допуска по наружному диаметру на одном сравнении с прототипом процесс прокатки . комплекте рабочих валков, на 28,6, больтруб в предлагаемой клети вели до полного ше; истирания рабочей части брикета h, 52,,Количество перевалок в год сократиh = Н вЂ” 1ц — hz, лось на 12; где Н вЂ” полная высота брикета; 3, Производительность возросла на 887

1ц-высотагнездаподш«ип; " твгод.

hz — расстояние от реборды валка до Таким образом, предлагаемая конструкко рпуса устройства (hz - 20 мм), 10 ция прокатной клети в сравнении с йрототиВ предлагаемой клети высота рабочей пом позволяет: . части брикета составила 132 мм.: .. . - повысить производительность на 1При этом фиксировали время прокатки 1,5 ; и износ рабочих валков, Затем в течении - — повысить износостойкость валков в того же времени вели прокатку труб 102 х 15 1,4 раза;

"6,0 мм по прототипу, в котором высота бри- . — упростйт«ь конструкцию клети; кета рассчитана на максимальный дйаметр, — повысить выход годного в 1,4-1,5 рапрокатйваемыхтруб, что«умей 1аетвы«сот- за. ку брикета для данного стана(сортамент rio Ожидаемыйэкономическийэффекторинаружному диаметру 57...102) на 22,5 мм, 20 ентировочно составит 80-150 тыс;р. за счет

Кроме того высоту брикета в« " протбтипе сокращенйя расходов на прокатные валки и умейь«шает высо«т«а« крышки,"через которую " увеличения производительности стана. осуществляется подвод охлаждающей во- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я. ды. Уменьшение высоты при этом составля- . 1, Клеть прокатного стана, содержащая ет 25 мм. Таким образом высота брйкета в 25 станйну, го«ризо«нтальные ручьевые валки, прототйпе была на 47,5 мм«ме и «ше«,-чем в стационарно ус«тановленные настанинедля предлагаемом решении и составила 84,5 каждого валка устройства для нанесения мм..Высота профиля валка составляла 50 — смазкиввидегерметичногоцилиндрическомм.:.... --: - го корпуса со спрофилированными под руВо время прокатки фиксировали износ 30 чей стенками, обращенными к валку, и рабочих валков.: . :"" " крышки,пблостькоторогоподключенаксиИзносостойкость валков определяли по стеме подачи охлаждающей жидкости под количеству прокатанныхтрубс размером по давлением и заполнена брикетами твердой наружному диаметру в поле допуска опре- смазки, о т л и ч а о щ а я с я тем, что, с деляемому ГОСТом.: 35 целью повышения йроизводительности за счет повышения износостойкости, концы

Повышенйе производительности нахо-: стенок корпуса расположены над вершиной дили по увеличейию основного времени ра- калибра валка с зазором относительно работы клети, которое возрастало вследствие дйальной плоскости валКа, а торцы брикеуменьшения числа остановок стана для пе- 40 тов твердой смазки имеют форму, ревалок; ... - обеспечивающую их стыковку-.Сравнительные данные по величине из.- 2. Клеть по п.1, о Т л и ч à ю щ а я с я тем, носа рабочих валков, износостойкости и чтостыковкасмазочныхбрикетоввыполнеI производительности приведены в таблице, на шиповым соединением; шип которого из которой видно, что по сравнению с про- 45 спрофилирован под ручей и обращен к пототипом в предлагаемой клети: верхности валка.

1784306

Показатель

Предлагаемая клеть и окатного стана

Клеть прокатного стана по и ототип

30 000

Общий объем труб, прокатанных за время истирания рабочей части брикета в предлагаемой клети, шт

Рабочая часть брикета, мм

Количество труб, прокатанных в поле допуска, шт

Износостойкость валков по вершине калибра, мм!т 10

Продолжительность работы клети при прокатке труб в поле допуска (без перевалки валков), час., суток

Количество перевалок в год

Расчетная производительность стана, шт. т/го

30 000

84,5

20420

132

28590

3,31

2,37

170: 7

240; 10

827280; 92655

835200, 93542

:Результаты сравнительных испытаний предлагаемой клети прокатного стана и клети по прототипу

1784306

1784306 ф

Составитель Л, Матурина

Редактор С. Кулакова Техред M.Moðãåíòàë Корректор 3. Лончакова

Заказ 4332 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101