Правильные машины для труб

Обновлено: 04.07.2024

Изложена технология правки труб и прутков, представлены конструкции машин для ее осуществления, в том числе с одной трехвалковой обоймой, роторные и др. Приведены формулы для расчета нагрузки на валки и крутящего момента их привода. Предложена методика расчета радиальной и угловой настройки валков, которая позволяет разработать вычислительные программы автоматизированного управления приводами правильной машины.
Книга может быть полезна большой группе читателей, работа которых связана с конструированием или эксплуатацией оборудования для правки труб, а также специалистам, проектирующим отделения отделки трубопрокатных цехов, и технологам. Рекомендуется в качестве учебно-справочного пособия при подготовке студентов по специальности "Металлургические машины и технологии" и для послевузовского образования инженернотехнических специалистов трубопрокатного производства.

1. Классификация труб и способов их правки
1.1. Способы правки труб
1.2. Классификация труб в зависимости от их свойств и условий правки
2. Области применения различных способов правки
2.1. Горячая поперечная правка изгибом при свободной обкатке
2.2. Поперечная правка изгибом с приложением внешней силы
2.3. Правка кручением
2.4. Правка растяжением
2.5. Продольная правка изгибом
2.6. Винтовая продольная правка изгибом
2.7. Поперечная правка сжатием
2.8. Теоретические основы процесса правки
3. Косовалковые правильные машины
3.1. Определение энергосиловых параметров процесса правки
3.2. Классификация косовалковых правильных машин
3.3. Машины с несколькими валковыми обоймами
4. Правильные машины с одной двухвалковой обоймой
4.1. Особенности правки в машинах с одной валковой обоймой
4.2. Конструкция машин с одной двухвалковой обоймой
4.3. Взаимодействие трубы с направляющими линейками
5. Правильные машины с одной трехвалковой обоймой
5.1. Конструкция машин с трехвалковой обоймой
5.2. Устранение продольной кривизны трубы в трехвалковой обойме
5.3. Исправление овальности трубы в трехвалковой обойме
6. Роторные машины для правки труб
6.1. Роторные машины с гибким рабочим инструментом
6.2. Роторные машины с фильерами
6.3. Косовалковые роторные машины
7. Экспериментальное исследование процесса правки труб
7.1. Исследование машин роторного типа
7.2. Правка труб в трехвалковой обойме

Трубоправильные машины

Трубы после прокатки, сварки и термообработки имеют дефекты, основными из которых являются кривизна по продольной оси и овальность поперечного сечения. Трубы некруглого сечения могут быть также скручены. Для устранения этих дефектов применяют трубоправильные машины. Продольную кривизну труб и круглого проката исправляют посредством многократного упруго-пластического продольного изгиба или растяжения. Скрученные трубы исправляют упруго-пластическим раскручиванием. Иногда эти виды правки совмещают, например, раскручивание с растяжением.

Различают предварительную и окончательную правки проката. Предварительную правку производят непосредственно после прокатки, волочения, термообработки и других операций с целью обеспечения возможности транспортировки изделий (по рольгангам, транспортерам и другим устройствам), которая необходима для выполнения отделочных операций. Такую правку наиболее целесообразно производить в процессе охлаждения проката. Для предварительной правки обычно применяют цепные машины и машины с цилиндрическими и профилированными роликами, а также с винтовыми роликами при поперечном положении трубы.

Окончательную правку производят вместе с другими отделочными операциями для доводки изделий до требуемой кондиции. Для этой цели обычно применяют косовалковые, роторные, винтовые, раскруточные и растяжные машины, а также машины с винтовыми роликами при продольном положении трубы.

Следует отметить, что все упомянутые машины сравнительно легко устраняют кривизну продольной оси трубы; овальность же исправляется с большими трудностями. Она может быть выправлена только в косовалковых и роторных машинах, где имеет место вращение трубы относительно инструмента.

Если исходная кривизна трубы велика, то полностью устранить ее в процессе холодной правки нельзя. В связи с этим при разработке комплексного технологического процесса изготовления 4 труб необходимо предусматривать меры по ограничению искривления труб при прокатке и термопрокатке, например вращение трубы в процессе нагрева и т. п.

В соответствии с назначением и конструктивными особенностями существующие трубоправильные машины могут быть разделены на следующие основные группы (рис. 1):

1) цепные машины;

2) машины с параллельными роликами;

3) роторные машины;

4) раскруточные и растяжные машины;

5) косовалковые машины.

Рис 1. Классификация трубоправильных машин

Цепные машины применяют для правки горячих труб, а также для предотвращения искривления их в процессе охлаждения после прокатки, сварки или термообработки.

Машины с параллельными роликами могут быть разделены на машины с цилиндрическими, винтовыми и профилированными роликами. Машины с параллельными цилиндрическими роликами по своему назначению соответствуют цепным, однако позволяют более интенсивно вращать трубы при правке. Среди машин с винтовыми роликами различают машины с поперечным положением трубы (винтовые холодильники), которые имеют то же назначение, что и цепные, и машины с продольным положением трубы, которые применяют для правки коротких отрезков проката. Машины с профилированными роликами, или роликовые машины, широко применяются для предварительной правки труб и могут выполняться с роликами, расположенными в одной или двух плоскостях.

Роторные машины применяют для правки с высокой точностью и для устранения овальности в поперечном сечении трубы в случаях, когда прокат в процессе правки не может вращаться вокруг своей оси (например, при обработке труб, смотанных в бунты).

Раскруточные машины применяют для устранения скручивания некруглых труб, которое возникает в процессе прокатки. Если эти трубы имеют постоянное сечение по длине, то на раскруточных машинах одновременно проводят продольную правку путем растяжения.

Конструкции машины первых четырех групп рассмотрены в настоящей главе.

Косовалковые машины составляют наиболее обширную группу трубоправйльных машин, которые обеспечивают точную правку и применяются почти во всех агрегатах по изготовлению или обработке труб. Эти машины отличаются значительным многообразием и поэтому рассматриваются отдельно в гл. II.

7.3. Конструкция правильных станов

Прокаткой в калибровочном или редукционном станах заканчивается горячий цикл получения труб и они поступают на правильные станы (правильные машины).

Для правки труб, имеющих продольную кривизну и поперечную овальность сечений, применяют машины различного типа. При большой продольной кривизне труб правку осуществляют на эксцентриковых прессах. Достигаемая при этом точность невысока (остаточная кривизна составляет 1,5 мм на метр длины трубы). В других случаях трубы правят на роликовых или косо- валковых правильных станах.

Для устранения продольной кривизны труб применяют многороликовые правильные машины с консольно расположенными в шахматном порядке роликами. Как в первом, так и во втором случае овальность сечения трубы устраняется.

Для грубой правки труб по сечению с уменьшением овальности используются простые по конструкции правильные машины с одной парой косорасположенных валков или с тремя валками, также расположенными под углом. Профиль бочки валка выполнена в виде гиперболоида вращения. При правке в этих машинах труба совершает поступательное и вращательное движение. Благодаря этому сечение трубы многократно изгибается и достигается правка трубы по овальности сечения и, частично, по длине. Такие машины получили достаточно широкое распространение.

Двухвалковая правильная машина с косорасположенными валками состоит из задающих роликов /, правильных валков 2, тянущих роликов 3 и рольганга-сбрасывателя 4.

С целью правильного направления (центрирования) труб или круглого проката (штанги) в правильные валки 2 верхние ролики устройств 1 и 3 имеют V- образный профиль бочки и пневматическое нажимное устройство; приводными являются нижние ролики. Правильные валки 2 расположены в горизонтальной плоскости под некоторым углом к оси трубы (штанги).

Усилие правки воспринимается нажимным устройством через тарельчатые пружины, предварительное поджатие которых определяется величиной овальности сечения трубы (штанги). После правки трубы поступают на рольганг и при повороте рамы рольганга сбрасываются в боковой карман.

Для правки труб из высокопрочных сталей применяют правильные косо- валковые машины не с двумя, а с тремя гиперболоидными валками. По сравнению с двухвалковыми в трехвалковых машинах три валка в поперечном сечении образуют "закрытый" калибр, позволяющий сообщать металлу трубы большие деформации без опасения появления поверхностных трещин на трубе при правке.

Вращение холостых валков происходит вследствие трения между ними и трубой. Валки с коническими роликоподшипниками смонтированы в вилках на траверсах, перемещаемых на колоннах. Привод валков осуществляется от двух электродвигателей через редукторы и универсальные шпиндели. Регулирование валков по высоте (за исключением двух крайних нижних) осуществляется с помощью червячно-винтовых механизмов. Изменение угла наклона валков в горизонтальной плоскости осуществляется вручную через планетарный редуктор.

схема семивалкового правильного стана конструкции СКМЗ, предназначенный для правки круглой заготовки диаметром 10. 32 мм и труб диаметром 15. 40 мм с толщиной стенки до 5 мм; длина заготовки и труб до 10 м; скорость правки 1. 1,7 м/с. Рабочий (наименьший) диаметр валка 150 мм, длина бочки 210 мм, шаг между валками 400 мм. Крайние пары валков приводятся от электродвигателей мощностью 8,5 кВт (я = 780 мин"1) через редукторы с передаточным числом 3,06. Вращение валкам передается через универсальные шпиндели, благодаря чему угол наклона роликов можно устанавливать в пределах 25. 30° в зависимости от требуемой точности правки (0,5. 1,0 мм на 1 м длины).

Для правки труб диаметром до 160 мм на повышенных скоростях (до 6 м/с) применяют косовалковые правильные машины с шахматным расположением валков (табл. 7.3).

Преимущества конструкции такой машины следующие: а) так как валки установлены под большим углом (-50°) к оси трубы, то частота вращения трубы вокруг своей оси небольшая, что позволяет увеличить скорость вращения приводных валков и скорость правки; б) валки имеют значительную вогнутость профиля бочки, что обеспечивает устойчивость трубы при вращении в процессе правки.

Для качественной правки тонкостенных труб (продольной кривизны и овальности поперечных сечений) применяют правильные машины с вращающимися обоймами (трех- и четырехвалковыми). Четыре средние обоймы 2-5 (трехвалковые или четырехвалко- вые) имеют неприводные валки (гиперболоидные ролики) и вращаются в плоскости, перпендикулярной оси трубы 1. Средние обоймы (калибры) 3 и 4 смещены относительно крайних обойм 2 и 5 на некоторую величину с (в зависимости от овальности трубы) и вращаются в противоположную сторону. При помощи приводных задающихся и выходных роликов 6 труба движется поступательно (не вращаясь) и подвергается знакопеременному изгибу во вращающихся обоймах с валками. В радиальном направлении валки каждой обоймы перемещаются при помощи нажимных механизмов (при настройке калибра валков в соответствии с диаметром трубы).

Для правки тонкостенных полых профилей сложного сечения (например, прямоугольного, коробчатого) применяют правильные машины подобного типа, но не с вращающимися, а с качающимися обоймами; каждая обойма содержит четыре холостых цилиндрических ролика, расположенных диаметрально противоположно и образующих калибр, соответствующий поперечному сечению выправляемого профиля. Качание (перемещение) обоймы с роликами перпендикулярно оси движущегося горизонтально профиля осуществляется специальными механизмами.

Современные непрерывные проволочные станы характеризуются … Правильным следует считать симметричное расположение клетей (групп клетей), что предопределяет однозначность.

Для безостановочной работы редукционного стана за второй стыкосварочной машиной установлены петлевое устройство и правильная машина.

Все три правильные машины стана имеют одинаковую конструкцию; их ролики установлены на подшипниках качения.

После автоматического стана прокатанная труба подается в раскатные машины (раскатные станы), на которых … 7) холодная правка трубы в косовалковом правильном стане.

Все три правильные машины стана имеют одинаковую конструкцию; их ролики установлены на подшипниках качения.

Состав оборудования современного одноклетевого стана обычно следующий: нагревательные устройства, основная клеть стана, правильная машина.

Технологический процесс прокатки толстых листов на этом стане следующий. … Правильные машины рассчитаны на правку толстолистовой стали толщиной: первая — от 4 до 20, вторая.

Крупносортные станы 500 являются одними из первых, установленных на ММК и КМК. … размещены ножницы холодной резки готового металла и роликовые правильные машины.

К валковым относятся некоторые виды правильно-гибочных машин, станы для продольного и поперечного проката.

Непрерывные станы печной сварки труб в стык отличаются высокой производительностью и экономичностью. … … 7) холодная правка трубы в косовалковом правильном стане.

Глава 38. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ПРАВИЛЬНЫЕ И ГИБОЧНЫЕ МАШИНЫ

Правильная машина имеет лишь общую регулировку валков по высоте (вместе с верхней траверсой). После правки в таких машинах лист имеет небольшую кривизну, которая возникает от нажима крайних валков.

Иногда машины имеют направляющие приводные валки, окружная скорость которых меньше окружной скорости правильных валков. В связи с этим лист в процессе правки растягивается между направляющими и правильными валками, что приводит к выравниванию листа. Для качественной правки тонких листов применяют так называемые перегибающие валки, осуществляющие перегиб листа в обе стороны (на 180°).

Кинематическая схема одиннадцати-валковой правильной машины с перегибающим устройством мод. ПМ-1 для правки рулонной стали (размером 3x2300 мм) со скоростью 0,2—1,2 м/с. Правильная машина включает следующие основные узлы: щетки, задающие ролики, перегибающие устройства, правильные валки. В свою очередь, перегибающее устройство состоит из семи валков: одной пары подающей, гибочного валка и двух пар тянущих валков. Все валки машины, кроме гибочного, приводятся от одного электродвигателя постоянного тока мощностью 75 кВт. Движение передается валкам через редуктор и шестеренную клеть. Гибочный валок имеет вертикальное перемещение, осуществляемое посредством коленно-рычажного механизма от двух пневмоцилиндров. Регулировка величины подъема гибочного валка на заданную высоту осуществляется вручную от маховика. Управление подъемом валка кнопочное и автоматическое. Регулировку величины раствора правильных валков производят от двух электродвигателей.

Работа машины происходит следующим образом. Когда лента проходит между подающими валками и поступает в тянущие валки, гибочный- валок автоматически поднимается и перегибает ее. После этого лента проходит через правильные валки и затем поступает на вырубку.

В современных конструкциях правильных и гибочных машин вместо громоздких шестеренных клетей и редукторов с цилиндрическими колесами стали применять Планетарные редукторы, что резко снижает массу привода и его габариты.

Если ролики правильной машины расположены только горизонтально, то правку осуществляют, пропуская 2 раза заготовку через машину с промежуточным поворотом заготовки на 90°.

Диаметр вертикальных валков 700 мм, длина бочки валков 150 мм. Правильные машины рассчитаны на правку толстолистовой стали толщиной: первая — от 4 до 20, вторая — от 15 до 50 мм.

Все три правильные машины стана имеют одинаковую конструкцию; их ролики установлены на подшипниках качения. Холодильники — дискового типа; два площадью по 1600 и один— 1300 м2.

На непрерывных станах правку листовой стали производят в холодном состоянии, для чего используют многороликовые правильные машины (с опорными роликами).

Симметричные гибочные машины применяют для гибки толстых листов, а ассиметричные - для тонких и средних. … Наличие в гибочной машине четырех валков (роликов) исключает недостатки.

Этот процесс осуществляется на гибочно-растяжных машинах с поворотным столом для гибки труб самолетов, автомашин, морских и речных судов и др.

Гибочные ролики устанавливают в отверстия на диске. К станине станка крепят опорные ролики. Стержень укладывают между опорными роликами. Вращаясь с диском, гибочный ролик изгибает стержень.

Универсально-гибочные штампы используют в единичном и серийном производстве для изготовления из листового материала за несколько переходов или операций профилей различного сечения.

Гибочный ролик начинает вращаться, изгибает трубу и одновременно стягивает ее с дорна. После изгибания трубы на заданный угол станок автоматически выключается и трубу снимают.

10.1. Оборудование линии подготовки

Оборудование трубоэлектросварочного стана по характеру технологических операций можно разделить на три участка: а) подготовки ленты; б) формовки, сварки и калибровки; в) резки и уборки труб.

В состав оборудования участка подготовки ленты входят следующие установки: разматыватель, правильная машина, ножницы, стыкосварочная машина, тянущие ролики, петлеобразователь, дисковые ножницы.

Разматыватель предназначен для установки рулонов ленты, подготовки их к разматыванию и поддержанию рулона в процессе разматывания. Разматыватель имеет два положения. В положении А рулон устанавливают мостовым или консольно-поворотным краном на опорные ролики - приводной 1 и качающийся 2. Ролик 1 приводится в движение от электродвигателя 3 через червячный редуктор 4. При вращении ролик поворачивает рулон так, что передний его конец оказывается в верхней части. После этого электродвигатель отключают, а передний конец рулона укладывают на движущуюся ленту разматываемого рулона, находящегося в положении Б.

После полной размотки рулона валки правильной машины разводятся и передний конец рулона из положения А задается в них с помощью электродвигателя 3. Затем валки сходятся, захватывают передний конец рулона из положения А и начинается его размотка.

Рулон из положения А должен перемещаться в положение Б; для этого включается пневмоцилиндр 5, который поднимает чеку <5, освобождая ось 7, а качающийся ролик, сидящий на рычаге 8У отклоняется вправо. Рулон из положения А под действием тянущего усилия правильной машины перекатываются в положение Б, попадая на холостые ролики 9 и 10, После этого качающийся ролик под действием противовеса 11 возвращается в исходное вертикальное положение, а пневмоцилиндр включается на обратный ход и чека вновь затормаживает ось 7. Положение А свободно и готово принять следующий рулон. Диаметр разматываемых рулонов 1000. 1600 мм.

Разматыватель рулонов предназначается для приема пакет- рулонов, разрезанных на агрегате продольной резки, и последующей подачи поштучно на ось размотки с помощью роликов. На оси размотки рулонов производится обрезка обручки и складирование ее в короб 1 в смотанном бунте с помощью моталки 2. После удаления обручки рулон поворачивается при помощи стационарного приводного ролика 3 до тех пор, пока его конец не будет отсечен скребком 4 и направлен в тянущие ролики 5 и листоправильную машину 6. На разматыватель рулоны подаются на тележке 7, на которой расположены балки рулонов подъемные 8 и балки рулонов стационарные 9. Во время размотки рулон опирается на качающиеся приводные ролики 10.

Правильная машина - пятивалковая, предназначена для правки ленты после размотки рулона. Как и в агрегатах печной сварки труб, на трубоэлектросва- рочных станах устанавливают пяти- семи- и девятивалковые правильные машины.

В пятивалковой машине валки 1 установлены в подушках 2 на подшипниках качения. Подушки верхних двух валков размещены в качающейся траверсе 3, а подушки нижних трех валков смонтированы в станине 4. Четыре валка - приводные (пятый валок - холостой), вращаются от электродвигателя 5 через редуктор 6, комбинированный редуктор 7 и универсальные шпиндели 8. Для задачи ленты в валки машины верхняя траверса 3 поднимается с помощью гидравлического цилиндра 9, а после заправки ленты опускается до упора хвостовика 10 в станине 11.

Настройку валков по толщине ленты осуществляют с помощью маховиков 12 и 13; при вращении маховика 13 регулируют также величину перегиба ленты третьего маховика 14. Диаметр валков 120 мм. Шаг приводных валков составляет 130 мм.

На ножницах обрезают передний и задний концы рулонов. Состоят они из станины, суппорта, привода прижима и сталкивателя. На станине / ( 10.4) находится крышка 2, в которой установлен верхний неподвижный нож 5, под углом 2 о для уменьшения усилия реза. Нижний нож 4 - подвижный, закреплен в суппорте 5, перемещающемся в суппорте 6 станины. Суппорт движется вверх и вниз с помощью эксцентрикового вала 7, приводящегося во вращение от электродвигателя 8 через редуктор 9. В середине эксцентрикового вала на эксцентриках смонтированы подшипники качения со втулками 10 на наружных обоймах. При вращении вала втулка перекатывается по плоскости 11 в раме 12 суппорта и сообщает ему и нижнему ножу движение вверх и вниз. Оборот эксцентрикового вала при двойном ходе суппорта происходит один раз. В конце реза, когда суппорт находится в крайнем нижнем положении, привод автоматически отключается с помощью командоаппарата 13. Для прижима ленты в процессе резания имеется поджимной ролик 14. Усилие его поджима создается пружинами, смонтированными в крышке станины и упирающимися в подушки ролика. Обрезки ленты падают на стол 15 сталкивателя, поворачивающегося вокруг оси 16, и соскальзывают по желобу 17 в металлический короб для уборки обрезков.

Усилие резания ножниц составляет 400 кН (40 т), длина ножей - 600 мм, расстояние между ножами - 55 мм, ход нижнего ножа - 80 мм, число ходов в минуту - 28.

Сваренные концы рулонов штрипса с помощью тянущих роликов протаскиваются через сварочный аппарат и гратосниматель. Сварочный аппарат и гра- тосниматель конструктивно объединяют в одно целое - стыкосварочную машину.

Торцы полос сближают и начинают сплавлять; затем ток отключают и оплавленные кромки, быстро сближаясь, свариваются. Валик шва (грат), образующийся при стыковке, снимается неподвижными ножами плужкового типа гратоснимателя при протаскивании полосы, зажатой в губках протаскивающего устройства.

Тянущие ролики установлены за стыкосварочной машиной и предназначены для перемещения заднего конца ленты после выхода из правильной машины и для накопления ленты в петлеобразователе ( 10.5) после сварки концов.

Наибольшее тянущее усилие составляет 8 кН (800кг), диаметр роликов - 250 мм, ход верхнего ролика - 50 мм. В петлеобразователе создается запас ленты, используемой для работы стана во время обрезки концов рулонов ленты и их сварки; таким способом обеспечивается непрерывный процесс сварки труб. Образование петли происходит следующим образом: после сварки концов ленты включают правильную машину и тянущие ролики, при этом скорость их устанавливают больше скорости формовки; после наполнения петлеобразова- теля лентой скорости накопления и расхода петли становятся одинаковыми, а величина петли постоянной.

Петлеобразователь, представленный на 10.5, состоит из наружной обоймы 1 с подпружиненными роликами 2. Лента накапливается на вращающемся столе J, при этом внутренние витки ленты вращаются вокруг неподвижной роликовой обоймы 4. Стол приводится при нагоне от привода 5.

Сварные трубы изготовляют различными способами: электросваркой (с прямым швом, со спиральным швом), печной сваркой, электросваркой сопротивлением и т. д.

§ 27. Ручная дуговая сварка стыков трубопроводов. Для ручной дуговой сварки труб применяют металлические электроды, которые служат присадочным материалом для заполнения сварного.

При прокладке трасс газопроводов в осн. применяют бесшовные, сварные прямошовные, спирально-шовные трубы из углеродистой конструкции хорошо сваривающейся стали.

Сварка труб осуществляется аргонодуговыми головками специальной конструкции. … 4) высокие механические свойства и коррозионная стойкость сварного шва, хороший внешний вид его

Трубы , изготовленные этим способом, имеют большую жесткость вследствие наличия сварного шва, расположенного по спирали.

Сварные соединения бывают следующих типов: стыковые (трубопроводы), нахлесточные … При сварке труб различают стыки при вертикальном и горизонтальном положении оси, а также.

Сварные соединения нужно охлаждать только естественным путем и подвергать нагрузке только после 24 ч после сварки. Технологический процесс сварки труб нагретым инструментом встык.

Сварные трубы имеют малые (от 5 до 114 мм), редние (от 114 до 480 мм) и большие (от 480 до 2520 мм) диаметры с толщиной тенки 0,5. 28 мм. Сварные трубы малых диаметров.

Производство сварных труб. Стан для электросварки труб сопротивлением. В настоящее время в промышленности эксплуатируются трубоэлектросварочные агрегаты следующих.

С их помощью сначала закрепляют состыкованные трубы, накладывают прихватки и первый слой сварного шва. … При сварке газовых труб внутридомовых систем трубопроводов.

Холоднотянутые и холоднокатаные сварные трубы из углеродистых сталей выпускаются диаметрами от 5 до 75 мм с большим диапазоном толщин стенок.

Сварные трубы. Производство сварных труб. … Несколько обособленно представляются станы для печной сварки труб. Печная сварка труб.

Сварные трубы. Производство сварных труб. Сварные трубы изготовляют различными способами: электросваркой (с прямым швом, со спиральным швом), печной.

Трубы стальные и соединительные части к ним. Стальные сварные трубы (по ОСТ 18865-39). Длина труб 4—7 м; допускается 10% труб длиной 3—4 м. Трубы применяются при.

сварка постоянным током, плазменная и ультрозвуковая сварка) и количеству слоев,металла в трубе (однослойные, двухслойные и многослойные). Сварные трубы.

Трубы из низкоуглеродистых и низколегированных сталей марок 10Г2С, 09Г2С, 14ХГС, 17ГС … мин, а также после сварки для снижения скорости охлаждения сварные стыки целесообразно.

Длина штрипсовой полосы в рулоне должна быть достаточной, чтобы обеспечить общепринятый технологический процесс получения сварных труб, который сводится к следующему.

Сварные трубы. Производство сварных труб. … . сваркой, с помощью фланцев н Сварные соединения стальных труб.

Стыки сварных труб с односторонними продольными прямыми швами собирают так, чтобы эти швы были смещены относительно друг друга не менее чем на 100 мм.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой в зависимости от способов сварки определены ГОСТ 16037—80.

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:

где σ_т - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;

k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;

L_ш - шаг валков, мм;

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

L_б - длина бочки валка, мм;

Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;

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 σ_т, равной 113,7 кгс/мм 2 . В связи с чем при настройке правильных машин учитывают механические характеристики труб: предел текучести σ_т, 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:

где σ_т - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;

k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;

L_ш - шаг валков, мм;

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

L_б - длина бочки валка, мм;

Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;

D - наружный диаметр выправляемой трубы, мм,

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%.

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.

L_ш=750 мм; L_б=440 мм; σ_т=54 кгс/мм 2 ; Е=1,68×104 кгс/мм 2 ; D=73 мм; k=1,241.

Смещение изгибающей обоймы:

Н≥54×1,241×(2*750-0,8*440) 2 /6*1,68×10 4 ×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.

L_ш=800 мм; L_б=440 мм; σ_т=54 кгс/мм 2 ; Е=1,65×10 4 кгс/мм 2 ; D=73 мм 2 ; k₁=0,172; k₂=0,13.

Смещение первой изгибающей обоймы:

H₁≥54×0,172×(2*800-0,8*440) 2 /6*1,65×10 4 ×73≥2,0 мм;

Смещение второй изгибающей обоймы:

Н₂≥54×0,13×(2*800-0,8*440) 2 /6*1,65×10 4 ×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 выражения
Н≥σ_т·k·(2L_ш-0,8L_б) 2 /(6E·D), мм,
где σ_т - предел текучести материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;
k - коэффициент кривизны трубы перед правкой определяется опытным путем;
L_ш - шаг валков изгибающих обойм, мм;
0,8 - отношение длины линии контакта трубы к длине бочки валка изгибающих обойм;
L_б - длина бочки валка изгибающих обойм, мм;
Е - модуль упругости материала выправляемой трубы в зависимости от температуры, кгс/мм 2 ;
D - наружный диаметр выправляемой трубы, мм.

Правильные машины для труб

ТЕХНОЛОГИИ ИНЖИНИРИНГ МАШИНЫ

Phone Number

Contact Address

Email Address

машины правки горячекатаного проката

9-ти валковые правильные машины

Правильная машина для правки горячекатаных или кованных круглых прутков. Может использоваться как отдельный блок или встраиваться в линию финишной отделки проката.

Правильные пресса

Правильные машины для правки горячекатанных, кованых, калиброванных или обточенных круглых прутков, труб и профилей. Для диаметров более 250 мм экономически целесообразно использовать автоматические или полуавтоматические правильные пресса вместо многовалковых правильных машин.

2-х валковые правильные машины SP для горячекатанного материала

Точные правильные машины могут использоваться в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм.
Применяются для правки стальных прутков (горячекатаных или кованных). Регулируемые по высоте двухвалковые машины имеют фиксированный нижний валок и регулируемый верхний. Регулировки выполняются моторизировано. Для компенсации овальности, существующей в черном материале и заданных допусков на прокат, верхний валок имеет гидравлический подшипник, что предотвращает повреждения машины. Кроме того, задаваемое усилие правки точно направляется и контролируется.

Правильные валки для горячекатанного материала

В зависимости от конкретной задачи разработаны индивидуальные контуры роликов.
Конкретные формы вогнутого и выпуклого валков рассчитываются с использованием уникального программного обеспечения, разработанного EJP.
Правильные валки изготовлены из легированной хромистой стали. Куются из единого куска, механически обрабатываются, термо-обрабатываются и полируются.

Правильные машины для квадрата и шестигранника

Правка квадрата и шестигранника

Для точной правки горячекатаных или калиброванных квадратных и шестигранных профилей, EJP предлагает широкий спектр специализированных машин для правки профиля. В зависимости от поставленной задачи, рассчитывается количество и форма правильных роликов.

Правильные машины для специальных профилей

Для прецизионной правки горячекатаных или калиброванных специальных профилей, EJP предлагает широкий спектр специализированных машин
В зависимости от поставленной задачи, рассчитывается количество и форма правильных роликов. Расчет выполняется с помощью программного обеспечения EJP и проектируется с использованием современного 3D-дизайна.