Кліть стану пілігримової прокатки труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции двухвалковой клети стана холодной пилигримовой прокатки труб, и может быть использовано для получения высокоточных труб. Известно, что точность труб, изготавливаемых на пилигримовых станах с приводными валками, имеющими ручьи переменного сечения, зависит не только от точности настройки валков в горизонтальной и вертикальной плоскостях, но в значительной степени также и от точности синхронизации вращения валков, т.е. от точности совмещения образующих калибр одинаковых участков сечения каждого ручья в вертикальной плоскости, проходящей через оси валков: чем точнее совмещены эти участки, тем выше точность размеров прокатываемых труб. Кроме того, на точность размеров труб оказывает влияние схема привода валков: при оснащении валков одной приводной шестерней, закрепленной с одной стороны от ручья, при обжатии заготовки происходит перекос валков, что снижает точность готовых труб из-за неравномерного износа поверхности ручья и подшипников. В традиционных станах холодной пилигримовой прокатки труб, имеющих возвратно-поступательно перемещаемый корпус клети, в котором размещены приводные валки с ручьями переменного сечения, точность синхронизации вращения валков достигается за счет фиксирования приводных цилиндрических шестерен, насаживаемых с одной стороны от ручья на оси валков с помощью шпоночного соединения, в определенных положениях относительно каждого ручья [1]. Таким образом невозможно добиться высокой точности синхронизации вращения валков из-за того, что она зависит как от точности станочной механической обработки соединяемых элементов, так и от квалификации слесарей-сборщиков. По этим причинам на практике показатели точности размеров труб, изготавливаемых на пилигримовых станах, оказываются невысокими (так, например точность труб по толщине стенки не выше ± 10%). Известна клеть стана холодной пилигримовой прокатки труб, совершая возвратно-поступательное перемещение, в которой размещены приводные валки с ручьями переменного сечения. На каждом валке с одной стороны ручья закреплены синхронизирующие шестерни, при, этом одна из них установлена на ступице валка с возможностью регулируемого поворота относительно ступицы [2]. Поворот валка при настройке калибра выполняется посредством двух пар регулировочных болтов. Усилие вращения валка в одну сторону передается одной парой болтов. В процессе работы клети концы регулировочных болтов быстро изнашиваются, между ними и выступами ступицы валка образуются неконтролируемые зазоры, в результате чего нарушается синхронизация вращения валков. Кроме того, из-за несимметричности привода валков имеет место перекос их в подшипниках, что также снижает точность размеров прокатываемых труб. Известна также клеть стана пилигримовой прокатки труб, содержащая возвратно-поступательно перемещаемый корпус, внутри которого закреплены прямолинейные опорные уланки, контактирующие с шейками приводных ручьевых валков. На оси каждого валка по одну сторону от ручья переменного сечения закреплена цилиндрическая шестерня, входящая в зацепление с приводной зубчатой рейкой. Синхронизация вращения валков достигается за счет точности шпоночного соединения валка с шестерней и расположения жестко закрепленной в корпусе клети зубчатой рейки [3]. При использовании этой известной клети точность изготовляемых труб невысока, поскольку невозможно добиться высокой точности синхронизации вращения валков из-за того, что этому препятствует конструкция соединения валка с шестерней (с помощью шпонки) и зависимость положения ручья валка от расположения приводной зубчатой рейки, а также несимметричная схема привода валков, обуславливающая их перекос при обжатии заготовки. Задачей, решаемой с помощью предлагаемого изобретения, является создание клети стана пилигримовой прокатки, обеспечивающей предотвращение перекоса валков при обжатии трубной заготовки, а также повышение точности настройки прокатного калибра за счет применения симметричной схемы привода валков и обеспечения возможности смещения одной пары приводных зубчатых реек относительно второй пары. Поставленная задача решена тем, что в клети стана пилигримовой прокатки труб, содержащей возвратно-поступательно перемещаемый корпус, внутри которого закреплены прямолинейные опорные планки, контактирующие с шейками приводных снабженных цилиндрическими шестернями валков, имеющих ручьи переменного сечения, и прямолинейные зубчатые рейки, связанные с шестернями валков, цилиндрические шестерни смонтированы на наружных шейках каждого валка по обе стороны от ручья, а зубчатые рейки закреплены на наружных поверхностях выступов опорных планок, при этом по меньшей мере одна пара зубчатых реек с ее опорной планкой выполнена с возможностью продольного регулируемого перемещения. Отличительными признаками предлагаемой клети от прототипа являются: оснащение валков двумя приводными шестернями, по обе стороны от ручья, жесткое закрепление зубчатых реек на опорных планках и выполнение одной пары зубчатых реек, закрепленных на опорной планке с возможностью регулирования ее положения в продольном направлении. Техническим результатом использования предлагаемого изобретения является предотвращение перекоса валков при обжатии трубной заготовки и повышение точности настройки прокатного калибра. Это достигается тем, что усилие вращения передается на каждый валок по обе стороны ручья, что устраняет перекос валков, а также тем, что при настройке калибра одна пара приводных зубчатых реек может быть смещена относительно второй пары, чем достигается высокая точность синхронизации вращения валков. Конструкция предлагаемой клети поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена клеть стана, вид спереди: на фиг. 2 - поперечный, на фиг. 3 - продольный разрезы клети. Клеть (фиг, 1, 2, 3) представляет собой массивный корпус 1, в котором смонтированы приводные валки 2, имеющие ручьи 3 переменного сечения, образующие прокатный калибр 4„ Валки 2 имеют также опорные (внутренние) шейки 5 и наружные шейки 6. Внутренние шейки 5 опираются на рабочие поверхности опорных планок 7, имеющих выступы 8. На наружных шейках 6 валков 2 с помощью шпонок 9 закреплены цилиндрические шестерни 10. Идентичность положения зубьев каждой шестерни 10 относительно ее ручья 3 достигается за счет точности изготовления шпоночного соединения. На наружных поверхностях выступов 8 опорных планок 7 жестко закреплены приводные зубчатые рейки 11 так, что в поперечной плоскости выступа зуба одной рейки 11 расположен напротив зуба другой рейки 11. Одна опорная планка 7 закреплена внутри корпуса 1, вторая опорная кленка 7 с закрепленными на ней рейками 11 может перемещаться в продольном направлении. Для перемещения и фиксирования в требуемом положении подвижной пары зубчатых реек 11 с ее опорной планкой 7 предназначены болты 12. При перемещении подвижной опорной планки 7 связанный с нею валок 2 поворачивается вокруг своей оси, при этом изменяется положение одного ручья 3 относительно другого ручья 3, что необходимо для синхронизации вращения валков 2. Для настройки калибра 4 по вертикали и горизонтали предусмотрены клинья 13 и 14. Валки 2 вращаются в. разъемных подшипниках, закрепленных в корпусе сепаратора (на чертежах не показаны). К корпусу 1 клети сепаратор крепится планками 15. В станине стана (не показана) клеть перемещается по направляющим 16. Перед прокаткой труб валки настраивают в следующей последовательности. Вначале выполняют настройку калибра 4 в вертикальной и горизонтальной плоскостях, перемещая клинья 13 и 14 до совмещения калибра 4 с осью прокатки. При этом клиньями 14 сводят валки до установления требуемого зазора между ребордами валков (настраивают валки на заданный диаметр трубы). Эту настройку осуществляют визуально и при помощи щупа. Затем в калибр вводят оправку (не показана) до упора и, вращая регулировочные болты 12, добиваются равномерного прилегания поверхности валковых ручьев 3 к оправке. При необходимости пользуются щупом. После настройки калибра 4 устанавливают на место планки 15 сепаратора - клеть готова к прокатке труб. Клеть, например клеть стана ХПТР 15 -30, работает следующим образом. Трубную полую заготовку (на чертежах не показана) размером 16 х 2,5 мм при прокатке из нее труб размером 8 х 1,2 мм из нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т, надевают на оправку. Включают привод стана и переводят клеть 1 в заднее положение. Вводят торец заготовки в зев калибра 4, образованного ручьями 3 валков 2, и на заправочной скорости закатывают рабочий конус на переднем конце заготовки. Передний конец трубы на выходе ее из клети 1 зажимают в патроне (не показан), включают рабочую скорость движения клети 1 и выполняют прокатку заготовки в трубу готового размера. Так, например, при прокатке труб указанного выше размера, а также труб размером 10 х 1,95 мм (заготовка 18 х 3,2 мм) из титанового сплава достигнута точность по диаметру ±0,1-0,15 мм, по толщине стенки - ± 5% (при прокатке на известном стане, принятом в качестве прототипа, труб указанных размеров точность соответственно ± 0,3 мм и ±10%).