ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкция непрерывных станов из "Производство труб " Непрерывная прокатка трубы на непрерывном многоклетевом стане, схема которой показана на рис. 68, получила в последние годы широкое распространение и является наиболее перспективным способом производства труб с высокой производительностью. Прокатка осуществляется на длинной цилиндрической оправке, что позволяет получать трубы большой длины (в два с лишним раза большей, чем, например, при прокатке на автомат-стане, где длина трубы ограничивается малой величиной деформации). [c.120] Непрерывность процесса прокатки и одновременное нахождение обрабатываемого металла в нескольких клетях усложняет процесс деформации, тем более что соседние клети могут качественно и количественно по-разному влиять на прокатку в рассматриваемой клети в зависимости от того, протекает ли процесс с натяжением или подпором и какова величина натяжения или подпора. Натяжение или подпор при непрерывной прокатке возникает тогда, когда две соседние клети в единицу времени могут пропустить по расчету разный объем металла. [c.121] Переднее натяжение или подпор в этом отношении имеют значительно меньшее значение. Таким образом, если рассматривать две смежные клети, работающие с натяжением, то влияние этого натяжения в основном распространяется на последующую клеть, деформация в которой происходит с задним натяжением. [c.123] Уменьшение среднего диаметра трубы при выходе из валков при прокатке с натяжением означает неполное заполнение калибра и, следовательно, уменьшенный зазор между трубой и оправкой в местах выпусков калибра. Этот зазор обычно желателен, так как при соответствующей профилировке валков непрерывного стана обеспечивает отставание металла от оправки, что значительно облегчает последующее извлечение оправки из трубы. Поэтому, чтобы сохранить зазор между трубой и оправкой в местах выпусков калибра на достаточном уровне, процесс ведут с очень незначительным отклонением от свободной прокатки, т. е. натяжение или подпор не должны превышать С = 0,99- - 1,02. В старых станах, когда натяжение не поддавалось регулировке и достигало значительных величин, отставание металла от оправки по всему периметру не достигалось и извлечение оправки требовало значительных усилий. Современные станы имеют индивидуальный привод каждой клети с тонкой регулировкой скоростей, что обеспечивает необходимый режим натяжений. [c.123] Если при прокатке полого тела на длинной оправке в двухвалковой клети скорость выхода металла обозначить у,-, то скорость входа будет меньше и равна т. е. по длине очага деформации скорость металла изменяется. Оправка, движущаяся благодаря возникающим фрикционным силам, очевидно, получит скорость, несколько меньшую максимальной скорости металла. [c.124] Такое определение силы Q является весьма приближенным, так как оно совершенно не учитывает влияния трения между оправкой и металлом в межклетевом пространстве. [c.125] Следует иметь в виду, что при работе стана с отсутствием кинематического натяжения (С = 1) вследствие разных скоростей металла и оправки и воздействия возникающих при этом сил трения фактически процесс протекает с некоторым натяжением или подпором. Например, в последних клетях оправка, имеющая меньшую скорость, чем труба при входе и выходе из клети, оказывает тормозящее действие и вызывает дополнительный передний подпор и заднее натяжение в первых клетях характерно обратное соотношение скоростей металла и оправки, благодаря чему возникают переднее натяжение и задний подпор. [c.125] Как показали исследования, наличие натяжения и воздействие оправки могут изменять величину момента на 30—50%. [c.125] Разные скорости металла и оправки и значительное опережение трубы в последних клетях приводят к тому, что на непрерывном стане передний конец трубы обгоняет оправку и сползает с нее на величину у. [c.125] Сумма у а, показывающая, насколько путь оправки меньше пути трубы, не зависит от фактического выдвижения оправки из гильзы перед прокаткой. Очевидно, при прочих равных условиях сползание трубы будут наибольшим в случае минимального выдвижения оправки из гильзы. Это минимальное выдвижение можно определить, если посчитать, что передний торец трубы и передний торец оправки подойдут к последней паре валков одновременно. [c.126] Как показали исследования М. Ф. Столетнего и А. 3. Глейберга, коэффициент V зависит от величины вытяжки, длины прокатываемой трубы и от коэффициента трения между трубой и оправкой, обусловленного типом применяемой смазки и состоянием поверхности оправки и трубы. Практически коэффициент V находится в пределах 1,45—1,55. Сравнительно небольшие колебания этого коэффициента позволяют достаточно точно определять оптимальные значения выдвижения оправки и сползания трубы. Кроме того, зная скорость выхода трубы из последней клети и всех других клетей стана и рассчитав среднюю скорость оправки, можно определить, в каких клетях стана оправка опережает трубу, а в каких труба опережает оправку. Тем самым может быть определен знак силы Q для решения уравнения (105). [c.127] При первой схеме привод клетей с горизонтальными валкамп осуществляется обычным путем — от двигателя через цилиндрический редуктор, шестеренную клеть и соединительные шпиндели. Клети с вертикальными валками имеют нижнее расположение привода. На рис. 71 показан вариант привода клетей с вертикальными валками, когда двигатель находится в стороне от самой клети. В этом случае крутящий момент передается через комбинированную шестеренную клеть с коническо-цилиндрическим зацеплением. Иногда клети с вертикальными валками имеют привод через более простой цилиндрический редуктор, но в этом случае двигатель должен иметь вертикальное исполнение. Большим недостатком нижнего расположения привода является его пониженная долговечность, так как, несмотря на принимаемые защитные меры, очень трудно полностью предотвратить попадание в механизмы окалины, воды и грязи. Кроме того, привод клетей с вертикальными валками требует большое заглубление оборудования, сложный фундамент, а все это удорожает строительные работы. Сложность привода клетей с вертикальными валками заставляет иногда делать часть вертикальных клетей холостыми. [c.128] Значительно большее распространение получила вторая схема, при которой вращение от двигателя передается через комбинированную шестеренную клеть и шпиндельные соединения. Такая конструкция обеспечивает хороший доступ к стану и, следовательно, легкое обслуживание и быструю замену клетей. Основные механизмы вынесены из зоны попадания воды и окалины, что повышает долговечность. Правда, применяющиеся в этом случае комбинированные шестеренные клети с коническим зацеплением для передачи большого крутящего момента весьма сложны в изготовлении и в определенной мере лимитируют дальнейшее увеличение скорости прокатки. [c.128] Отечественный девятиклетевой стан, выполненный по второй схеме, имеет расстояние между клетями 1150 мм. Диаметр валков 530—550 мм, а длина 230 мм. На стане прокатывают трубы одного диаметра — 108 мм с толщиной стенки от 3 до 8 мм. Двигатели 1-й, 8-й и 9-й клетей, в которых производят значительно меньшую деформацию, имеют мощность по 450 кет, а остальные клети — двигатели мощностью по 1200 кет, так что общая мощность двигателей составляет 8550 кет. Скорости вращения рабочих валков во всех клетях имеют разные пределы регулирования. Число оборотов валков в минуту в первой клети может быть в пределах 45-ь86, во 2-й — 48ч-91, в 3-й — 60ч-114, в 4-й — 73-I-118, в 5-й — 90—170, в 6-й— 103--203, в 7-й— 127- 241, а в 8-й и 9-й — 141263. Для унификации двигателей разные пределы регулирования скоростей валков достигнуты путем применения для каждой рабочей клети комбинированных шестеренных клетей с разными передаточными отношениями конических пар. [c.128] Все девять клетей стана одинаковы (рис. 73), и только первая и последняя имеют соответственно вводную и выводную проводки. Станины рабочих клетей закрытого типа выполнены из стального литья. Рабочие валки смонтированы на конических четырехрядных роликовых подшипниках, которые крепятся в подушках. [c.130] Уравновешивание валков пружинное. Нажимные винты верхнего и нижнего валков приводятся во вращение от одного электродвигателя через червячные редукторы. Предусм10трена возможность перемещения только одного верхнего валка. [c.130] Соединение рабочих валков с редукторами осуществлено с помощью шпинделей и зубчатых муфт. [c.130] Перевалку валков производят на стендах вне стана. При этом клети с изношенными валками заменяют клетями, подготовленными на стенде. Поскольку износ валков в клетях неодинаковый, то и замена клетей практически осуществляется не одновременно (последние клети заменяют реже, чем все остальные). Для нормальной работы стана необходим по крайней мере трехкратный запас клетей один комплект установлен на стане, второй подготовлен к установке, а в третьем переваливают валки. [c.131] На входной стороне стана установлены механизмы для введения оправки в гильзу и подачи ее с оправкой в валки. Эти механизмы представляют собой толкающие тележки, движущиеся по направляющим рельсам. Привод тележек канатный. Для толкателя оправок привод осуществляется от двигателя постоянного тока мощностью 45 кет, а для толкателя гильз — от двигателя переменного тока значительно меньшей мощности — 7,5 кет. Соответственно усилие первого толкателя — до 9,8 кн (1 Т), а второго — 4,9 кн (0,5 Т). Скорость толкателя оправок — сначала 0,9 м1сек, а затем при движении ее по желобу и введении в гильзу 2,5 мкек. При совместном движении гильзы и оправки скорость толкателей 0,9 мкек. Скорость обратного хода значительно выше и достигает 4 мкек. Перед введением оправки гильзу прижимают к желобу специальным рычагом, который приводится в действие от пневматического цилиндра. Усилие зажима 19,6 кн (2 Т). [c.131] Для смазки оправок на входной стороне стана установлена машина, схема которой показана на рис. 74. В качестве смазки в последнее время успешно применяют фосфатные неорганические соединения (вместо смеси графита и мазута, работа на которых вызывает сильное дымообразование и загрязнение стана). Смазку наносят на оправку примерно при 200 °С. Такую температуру она имеет при установившемся темпе работы агрегата. В начале работы оправки специально подогревают в печи. [c.131] Вернуться к основной статье