Вся электронная библиотека >>>

 Машины и агрегаты трубного производства >>

 

 

Машины и агрегаты трубного производства


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Раздел II СТАНЫ И АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ТРУБ

Глава 5 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАСКАТКИ ГИЛЬЗ

5.4. Конструкция раскатных станов винтовой прокатки

 

 

Конструкция трехвалковых раскатных станов винтовой прокатки. Главная ния трехвалкового раскатного стана может располагаться как со стороны Л ода так и со стороны выхода трубы. Она состоит из рабочей клети с гребневыми валками и привода - индивидуального или группового ( 5.20). Для более удобного конструктивного расположения шпиндельных соединений со стороны привода вводят угол раскатки, который обычно не превыщает 7°. Перестройка стана на прокатку труб большего или меньшего диаметра производится радиальным перемещением барабанов.

В трехвалковых раскатных станах нет технологического инструмента, сдерживающего тангенциальную раскатку. Поэтому в таких станах получают толстостенные гильзы с практически предельным отклонением диаметра к толщине стенки, равным 10... 11. При D/S > 11 на концевых частях трубы появляются

раструбы, которые осложняют процесс прокатки.

Рабочие клети трехвалковых раскатных станов принципиально различаются только способом установки валков и регулирования угла подачи. В станах более старой конструкции величину угла подачи изменяют при замене подушек валков. Каждый комплект подушек предназначен для определенного угла подачи, например: 3 или 6°. В станах новой конструкции угол подачи регулируется плавно.

Механизм привода нажимных винтов может быть групповым или индивидуальным. Групповой привод сложнее - он имеет распределительный и конические редукторы, синхронизирующие валы, расцепные муфты. Его недостатком является невысокое быстродействие. В случае применения индивидуального привода эти недостатки устраняются, однако настройка стана значительно осложняется, так как легко теряется соосность фактической оси прокатки и оси рабочей клети.

Известна и другая конструкция трехвалковой клети, используемая для раскатки гильзы на плавающей оправке. Эта клеть состоит из двух кольцеобразных станин, одна из которых стационарна, а другая (планшайба) может поворачиваться относительно первой на некоторый угол и стопориться в таком положении двумя механизмами с гидроприводом. Усилие стопорения рассчитано на 400 кН. В расточках станин помещены подушки, в которые закладывают валки на подшипниках качения, причем подшипники, которые находятся в поворотной планшайбе, монтируют по скользящей посадке. Расточка в станине и сопрягающиеся с ними части подушек выполнены с шаровыми поверхностями. Поворот одной станины относительно другой создает угол подачи.

Из этих зависимостей видно, что при такой конструкции рабочей клети изменение величин сс и с„, происходит при переходе на прокатку труб нового диаметра и влечет изменение угла раскатки. И наоборот, изменение угла подачи влечет изменение угла раскатки, для поддержания которого постоянным необходимо корректировать величины сс и с„, что является одним из недостатков конструкции такой клети. Положение валков относительно оси прокатки регулируется двумя электродвигателями через редукторы и синхронизирующие валы, связанные с ведущими валами редукторов через конические зацепления. Нажимные винты, расположенные в стационарной станине, приводятся от одного двигателя, а винты в поворотной планшайбе - от другого. Расцепные муфты позволяют при настройке стана регулировать положение каждого валка относительно оси прокатки.

В трехвалковых клетях с подвижной планшайбой конструктивно нельзя обеспечить применение больших углов подачи. Практически в известных конструкциях углы подачи не превышают 9°. Это недостаточно, так как экспериментальными работами и практикой доказана возможность применения больших углов {до 12°).

Технологические особенности клети рассматриваемой конструкции, сдерживающие производительность и требующие более кропотливого труда при перенастройке стана, а также сравнительно быстрый износ шаровых поверхностей привели к ограниченному применению клетей такой конструкции.

Современные конструкции трехвалковых клетей раскатных станов с изменением углов подачи во время прокатки трубы разработаны АО ЭЗТМ совместно с МИСиС.

Для этого клеть оснащена тремя устройствами для разворота барабанов с рабочими валками. Каждое устройство разворота барабана имеет установленные на станине клети силовые цилиндры, воздействующие на ограничители 3 и 4 и регулируемые упоры 7 и 8 для ограничения хода соответствующих силовых цилиндров / и 2. Ограничительный упор включает нажимной винт 9 с упорной гайкой 10, вмонтированной в корпусе упора. Привод нажимного винта - электромеханический, включающий червячный редуктор, соединенный с электродвигателем зубчатой муфтой. Полости силовых цилиндров соединены с гидросистемой (насосной станцией с гидроаккумулятором, тремя распределителями и трубопроводами высокого давления, связывающими полости цилиндров с системой питания).

Рабочий валок трехвалкового раскатного стана состоит из бочки 7, насаженной на опорный вал 2, цапфы которого установлены в подшипниках, размещенных попарно в подушках 3 и 4. Между торцами подушек и внешними обоймами опорных подшипников предусмотрены зазоры для свободного перемещения бочки валка с опорными подшипниками относительно подушек, которые крепятся в барабане. В одной из подушек за радиальными подшипниками установлена резьбовая втулка 5 с внутренним буртом, с обеих сторон которой размещены упорные подшипники, зафиксированные на цапфе гайкой. Втулка фиксируется относительно подушки контргайкой. Обе подушки по глухой посадке без возможности перемещения и поворота устанавливаются в расточках барабана. Настройка гребня осуществляется резьбовой втулкой - перемещением ее относительно подушки.

При подготовке клети к работе упоры устройства для разворота барабанов необходимо настроить следующим образом: одна - на малый угол подачи рабочих валков, при котором осуществляется начало и окончание процесса прокатки труб; второй - на больший, для прокатки основной части трубы. После настройки упоров подают жидкость в гидроцилиндр, который разворачивает барабан с валком на малый угол подачи. Далее с помощью механизмов перемещения рабочих валков настраивают калибр валков на необходимый диаметр труб. При этом гребни рабочих валков должны находится в одной плоскости.

Как только рабочие валки захватят гильзу и прокатают ее передний конец, барабаны с рабочими валками разворачиваются на больший угол подачи, при котором прокатывается основная часть трубы. Окончание прокатки проводится на малом угле подачи, для чего барабан с валками поворачивают в исходное положение. Изменение угла подачи в процессе прокатки одной трубы может осуществляться в ручном и автоматическом режимах.

Входная сторона трехвалкового раскатного стана оборудована устройствами для введения оправки в гильзу и последующей совместной подачи гильзы с оправкой в валки. Для приема гильзы и оправки служат два самостоятельных, последовательно расположенных по оси проката стола, уровень которых регулируют в зависимости от диаметра прокатываемых труб. Для подачи оправки в гильзу и гильзы в валки стана служат две тележки, которые перемещаются по подвесным направляющим с разной скоростью. Скорость движения оправки должна быть примерно в два раза больше скорости подачи гильзы, так как оправка должна пройти соответственно больший путь. Перед введением оправки в гильзу последнюю прижимают к желобу пневматическим устройством, исключающим ее осевое смещение. Толкающая тележка задает оправку в гильзу, и как только передний конец оправки выходит из гильзы, прижим отводится в исходное положение и гильза другой тележкой подается в валки; в то же время тележка продолжает подавать оправку. После захвата гильзы валки тележки отводятся в исходное положение для подачи следующей оправки и гильзы.

Возможны три способа прокатки на раскатном стане.

При прокатке со свободно перемещающейся оправкой ее удаляют из трубы по окончании прокатки с помощью оправкоизвлекателя. Этот способ широко применяют при прокатке толстостенных труб с отношением наружного диаметра к толщине стенки 7,5... 12.

В случае прокатки на вытягиваемой оправке извлечение ее начинается в процессе прокатки и заканчивается в конце ее цикла. Этот способ используется при производстве толстостенных труб с отношением диаметра к толщине стенки 4,5...7,5.

При прокатке с полуперемещающейся оправкой происходит одновременное перемещение оправки и гильзы в одном направлении с разными скоростями. Оправка извлекается сразу же после окончания процесса прокатки.

Наиболее распространенным является способ прокатки со свободно перемещающейся (плавающей) оправке. В этом случае обеспечивается наибольшая производительность процесса.

Выходная сторона трехвалкового раскатного стана представлена на  5.25. Современные конструкции выходных сторон выполняют с максимальным использованием конструктивных элементов выходных сторон прошивных станов с осевой выдачей гильз.

Трехвалковые планетарные станы. В процессе развития и совершенствования процесса раскатки труб на трехвалковых станах была разработана конструкция редукционного трехвалкового планетарного стана поперечно-винтовой прокатки (HRM). Коэффициент вытяжки в таком стане достигает 8. Один из типоразмеров станов, разработанный фирмой "МДМ", имеет следующие характеристики: диаметр исходной заготовки 130 мм, диаметр трубы после прокатки в стане 56 мм, скорость прокатки 0,64 м/с, коэффициент вытяжки 5,4. В качестве исходной заготовки используется как непрерывнолитая, так и катаная заготовка круглого или многогранного сечения. При использовании квадратной заготовки необходима ее деформация в черновой клети.

Стан HRM имеет три конических валка, которые вращаются вокруг прокатываемой заготовки. В этом случае заготовка не вращается, а лишь перемещается в осевом направлении.

Конструктивная схема редукционного планетарного стана представлена на  5.26, а, б. Главный привод вращает барабан с обоймой, в которой на двух подшипниках установлены валы каждого из трех рабочих валков. Планетарный привод через планетарную передачу и промежуточные шестерни вращает валы, на концах которых консольно закреплены конические рабочие валки. Скручивание обрабатываемого металла предотвращается путем согласования скоростей вращения главного и планетарного приводов. Барабан прокатной головки с обеих сторон установлен на подшипниках качения.

Валки в барабане расположены под углом 120° друг относительно друга. Установка валков осуществляется централизовано. При неподвижном барабане с помощью электропривода можно одновременно перемещать все три рабочих валка при настройке их на другую толщину стенки. Величина подачи металла регулируется^ углом подачи. Подача заготовки в валки осуществляется через охлаждаемый пустотелый шпиндель. Редукционный стан данной конструкции может использоваться как для раскатки гильзы в трубу, так и для увеличения диаметра трубы.

Вместе с тем необходимо отметить и недостатки таких станов: сложность конструкции, большое количество зубчатых передач, в том числе конических, что усложняет эксплуатацию стана, консольное крепление валков, снижающее жесткость клети. Кроме того, при увеличении диаметра заготовки существенно растет масса вращаемых частей стана и увеличивается расход электроэнергии.

 

 

К содержанию книги:  Машины и агрегаты трубного производства

 

Смотрите также:

 

...пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными...

...(станами тандем), непрерывными, пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными, планетарными станами и трубопрофильными прессами. Рабочие клети проволочных станов.

 

...прокатка бесшовных труб на установках с автоматическим станом

7) холодная правка трубы в косовалковом правильном стане. … Процесс прокатки на этом стане осуществляется при температуре примерно 900—1080° С. Конструкция раскатных станов аналогична конструкции прошивных станов.

 

...пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными...

...(станами тандем), непрерывными, пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными, планетарными станами и трубопрофильными прессами. Рабочие клети проволочных станов.

 

ТРУБОПРОКАТ. Трубопрокатный агрегат с раскатным станом

Технический интерес представляет трубопрокатный агрегат с трехвалковым раскатным станом 160, предназначенный для прокатки труб диаметром 40— 160 с максимальной толщиной стенки 45—50 мм и длиной 4—9 м из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей.

 

...ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ - станы поперечно-винтовой прокатки

Для этой цели используются станы поперечно-винтовой прокатки и пресс-валковые станы. … Классифицируются такие станы по следующим наиболее характерным особенностям: - по назначению: прошивные, раскатные, элонгаторы, риллинги, расширители, калибровочные

 

Трубопрокатные агрегаты с трехвалковым раскатным станом. Установки...

В практике находят применение трубопрокатные агрегаты с автоматическими (станами тандем), непрерывными, пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными, планетарными станами и трубопрофильными прессами.

 

Трубопрокатные агрегаты с непрерывным станом

В практике находят применение трубопрокатные агрегаты с автоматическими (станами тандем), непрерывными, пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными, планетарными станами и трубопрофильными прессами.

 

Двухвалковые прошивные станы. Станы винтовой прокатки

Практически во всех групповых приводах станов поперечно-винтовой прокатки в шестеренных клетях применяются зубчатые передачи шевронного типа. … ТРУБОПРОКАТ. Трубопрокатный агрегат с раскатным станом. Из вводного желоба зацентрованная заготовка толкателем...

 

Трубопрокатные агрегаты с пилигримовым станом

В практике находят применение трубопрокатные агрегаты с автоматическими (станами тандем), непрерывными, пилигримовыми, раскатными станами винтовой прокатки, реечными, планетарными станами и трубопрофильными прессами.

 

Расчетная часть. Расчет рабочего валка стала винтовой прокатки

Глава 4 СТАНЫ ДЛЯ ПРОШИВКИ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ. Расчетная часть. Для трубных станов винтовой прокатки, как правило, выполняют расчет элементов главной линии стана: рабочего валка, шпинделя, редуктора или шестеренной … Трубопрокатный агрегат с раскатным станом. …