32. Раскатные станы

Способ винтовой прокатки применяют не только для прошивки сплошных заготовок, но и раскатки гильзы. Процесс раскатки осуществляется в двух- или трехвалковых станах на длинной (плавающей) или на короткой (неподвижной) оправке. Этот способ используют также и для калибрования толстостенных труб без оправки. Основным преимуществом раскатки гильз в трехвалко­вых станах является получение труб со значительно меньшей разностенностыо по сравнению со способами горячей прокатки труб в круглых калибрах. Раскатку (риллингование) в двухвал­ковых станах применяют для уменьшения разностенности и улучшения поверхности тонкостенных труб.

Основы процесса раскатки

По кинематике раскатные станы винтовой прокатки в основном аналогичны валковым прошивным станам. В трехвалковом стане каждый из трех равноудаленных друг от друга "и от оси прокатки валков вращается в одну сторону и повернут на угол подачи р. Благодаря этому гильза получает вращательно-поступательное (винтовое) движение. Оси валков наклонены также к оси прокатки и образуют угол 6, называемый углом раскатки. При положительном значении угла б расстояние от осей валков до оси прокатки в направлении движения деформи­руемого металла непрерывно возрастает, а при отрицательном уменьшается.

Специфической особенностью раскатного стана является нали­чие на валках деформирующего гребня, на котором происходит основная деформация трубы, составляющая 60—80 % от суммар­ной. Наличие гребня позволяет осуществлять деформацию трубы без существенного увеличения ее периметра.

Очаг деформации металла в трехвалковом раскатном стане для раскатки гильз и трубы на длинной подвижной оправке (рис. XIII.22) обычно состоит из нескольких участков: конуса захвата L гребня 2, раскатного или калибрующего конуса 3 и выходного конуса 4.

После осуществления захвата гильзы происходит уменьшение ее диаметра — редуцирование, а при дальнейшем продвижении металла — обжатие стенки гильзы. Основная деформация стенки осуществляется гребнем валков.

На раскатном участке очага деформации выравнивается тол­щина стенки, а на калибровочном уменьшается овализация и происходит скругление профиля.

Таким образом, в очаге деформации существуют две зоны: зона винтовой прокатки полого тела без оправки (редуцирования) и зона винтовой прокатки на оправке.

Условия деформации металла в этих зонах приближаются к условиям в аналогичных зонах прошивного стана. Можно до­пустить, что при редуцировании толстостенных труб схема де­формации сходна со схемой прошивки сплошной заготовки.

На трехвалковых раскатных станах можно прокатывать только относительно толстостенные трубы с отношением D/s10—12.

Конструкции раскатных станов

В состав трехвалкового раскатного стана входят рабочая клеть, главный привод, состоящий из шестеренной клети, шпинделей, электродвигателя постоянного тока, и оборудование входной и вы­ходной сторон.

33. Редукционные и калибровочные станы

Редуцирование труб применяют почти на всех трубопрокатных агрегатах, а также при изготовлении труб сваркой. Этот способ прокатки рассчитан на получение труб малых размеров, производ- ство которых другими известными способами экономически не­целесообразно, а в некоторых случаях практически неосущест­вимо.

Редуцирование труб проводят на многоклетевых станах без применения оправки. Известно два способа редуцирования: с меж­клетевым натяжением и без натяжения. Широкое распространение получил первый способ, так как он позволяет наряду с уменьше­нием диаметра одновременно утонять стенку трубы, т. е. расши­рить сортамент готовой продукции. Второй способ (свободное редуцирование) используют при производстве относительно тол­стостенных труб и труб среднего сортамента (диаметром более 70 мм), когда уменьшить толщину стенки за счет натяжения ста­новится затр уди итель н ым.

Конструкции калибровочных и редукционных станов

Калибровочные станы имеют в своем составе от трех до двенад­цати рабочих клетей обычно двухвалкового типа. Клети уста­навливают под углом 45° к горизонту и под углом 90^е друг отно­сительно друга, что улучшает условия деформации труб.

Современные калибровочные станы оборудованы, как пра­вило, индивидуальным приводом валков (рис. XII 1.24). В этом случае стан состоит из рабочих клетей /, вращение валков в ко­торых передается от электродвигателя 2 через комбинированный редуктор 3 и зубчатые шпиндельные соединения 4. Рабочие клети выполняются со станинами закрытого типа. В них рабочие валки размещены на подшипниках качения.

Число клетей в редукционных станах достигает 29. Существует несколько типов редукционных станов, отличающихся системой привода валков (групповой или индивидуальный), числом рабочих валков в клети (двух-, трех- и четырехвалковые) (рис. XIII.25) и расположением клетей (горизонтально-вертикальное или наклон­ное — под углом 90° друг к другу и под углом 45° к горизонту). Известно консольное и двухопорное крепление валков в клети.

Схема индивидуального привода редукционных станов ана­логична приводу калибровочного стана, но групповой привод не применяется, поскольку он крайне затрудняет ведение процесса прокатки труб с натяжением.