Інструмент стану поздовжньої прокатки труб

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении труб способом холодной или горячей прокатки. Наиболее близким к предлагаемому является технологический инструмент стана непрерывной прокатки труб, включающий несколько приводных пар валков с круглым без выпусков калибром постоянного диаметра чередующихся с неприводными парами валков с овальным калибром и закрепленную ступенчатую с возрастающим по ходу прокатки оправку с числом ступеней, соответствующим числу калибров, причем валковые калибры установлены с поворотом плоскостей разъема калибров относительно друг друга [1]. Общим недостатком указанных технологических инструментов является их низкая деформационная способность. Это обусловлено тем, что при прокатке в очаге деформации создается неоднородное напряженно-деформированное состояние, при котором течение металла в продольном направлении затруднено и сопровождается течением металла в поперечном направлении. В основу изобретения поставлена задача создания инструмента стана продольной прокатки труб, в котором взаимодействием инструмента с трубчатой заготовкой обеспечивается повышенная его деформационная способность и за счет этого повышается разовая деформация в отдельно взятом калибре, снижается расход энергозатрат, и при меньшем количестве валковых калибров достигается точность прокатываемых труб. Указанная задача достигается тем, что в известном инструменте стана продольной прокатки труб, включающим последовательно расположенные по ходу прокатки ручьевые валки с овальным и круглым без выпусков калибром и закрепленную ступенчатую оправку с числом ступеней, соответствующим числу калибров, ручьевые валки установлены с расположением разъемов калибров в одной плоскости и размещенная в круглом без выпусков калибре ступень оправки имеет цилиндрическую калибрующую часть и обжимной увеличивающегося к ней сечения участок, при чем рабочий зазор по периметру в сечении начала длины обжимного участка соответствует рабочему зазору по периметру в сечении по осевой плоскости валков овального калибра. На фиг.1 изображен предлагаемый инструмент; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1. Инструмент включает последовательно расположенные ручьевые валки 1, 2 и закрепленную ступенчатую оправку 3 со ступенью 4 и 5. Ручьевые валки 1 образуют овальный калибр. В овальном калибре размещена ступень 4. Ступень 4 имеет цилиндрическую или коническую форму. Ручьевые валки 2 образуют круглый без выпусков калибр, в котором размещена ступень 5. Ступень 5 имеет цилиндрическую калибрующую часть 6 и обжимной увеличивающегося к ней сечения участок 7. Ступень 5 расположена в круглом без выпусков калибре таким образом, что калибрующая часть 6 находится в осевой плоскости валков 2 (сечение В-В), а в начале длины обжимного участка 7 (сечение Б-Б) образует по периметру с поверхностью ручья круглого без выпусков калибра рабочий зазор 8, соответствующий рабочему зазору 9 между оправкой и овальным калибром в сечении по осевой плоскости валков 1 (сечение А-А). Прокатка труб с использованием предлагаемого инструмента осуществляется следующим образом. Заготовка 10, поступая в ручьевые валки 1, подвергается в овальном калибре деформации с неравномерным по периметру трубчатой заготовки обжатием стенки. На большую величину стенка обжимается по гребню ручья валков 1. После выхода из овального калибра трубчатая заготовка поступает в ручьевые валки 2 с круглым без выпусков калибром и подвергается повторной прокатке. При прокатке ручьевые валки 2 образуют с обжимным участком 7 в начале длины обжимного участка (сечение Б-Б) рабочий зазор, соответствующий рабочему зазору в сечении по осевой плоскости валков 1 (сечение А-А) и потому обжатие стенки наступает одновременно по всему периметру трубчатой заготовки и исключается предпосылка для поперечного течения металла. По гребню ручья калибра стенка обжимается на меньшую величину, чем обжатие стенки по реборде ручьи, поскольку разъем калибра ручьевых валков 2 находится в плоскости разъема калибра ручьевых валков 1, а труба после прокатки в ручьевых валках 2 имеет одинаковую по ее периметру толщину стенки. При таком неравномерном обжатии стенки открывается возможность для создания условий, при которых равномерное приращение длины в любом продольном сечении по ее периметру достигается эквивалентным обжатием стенки. Потребность в неравномерном обжатии стенки возникает в связи с тем, что обжатие стенки происходит по периметру трубчатой заготовки в различных условиях. По гребню ручья калибра стенка обжимается по наружному диаметру ручьевыми валками 2 и изнутри трубчатой заготовки обжимным участком 7, а по разъему калибра обжатие стенки осуществляется только изнутри трубчатой заготовки обжимным участком 7. При этом обжатие стенки валками вызывает приращение длины на большую величину, чем обжатие стенки на ту же величину изнутри трубчатой заготовки. Эта разность компенсируется путем обжатия стенки на меньшую величину по гребню ручья калибра, чем по разъему калибра. При равномерном приращении длины трубчатой заготовки за счет обжатия стенки исключаются поперечное течение металла, очаг деформации характеризуется более однородным по периметру трубчатой заготовки напряженно-деформированным состоянием, пластическая деформация наступает при более низком удельном давлении по контактной поверхности. Это стало возможным благодаря повышенной деформационной способности инструмента.