Трубоволочильний стан

Трубоволочильний стан, переважно ланцюгового типу, який включає станину зі стояком волоки, тяговий ланцюг, ведуче колесо, волочильний візок з кліщовим захватом, механізм скидання труб, упор з U-подібним вирізом і полозки для кріплення і переміщення оправляльного болта-стержня з оправкою, а також механізми переміщення візка і полозок, який відрізняється тим, що за рахунок виготовлення труб по схемах оправляльного, безоправляльного волочіння і роздачі, а також їх комбінацій на осі стана, його додатково оснащують - захватом у вигляді кошика, який має похилу площину, шарнірно з'єднаним через допоміжний стержень з полозами і клином, який установлюється за допомогою двопозиційного механізму переміщення таким чином, що в першій позиції кошик прилягає до упора болта-стержня, а в другій - взаємодіє з похилою площиною кошика, зміщуючи його відносно упора, створюючи умови для перекочування кошика через упор, при цьому болтстержень має на кінцях заплечики і оправка може вільно ковзати вздовж нього, а порожнина кошика виконана ВІДПОВІДНО конфігурації заднього заплечика болта-стержня, при цьому перехід до опорної поверхні виконують похило з кутом, більшим за кут тертя, а сама опорна стінка кошика має Uподібний виріз, ВІДПОВІДНИЙ вирізу на упорі болтастержня, - розклинювачем для роз'єднання крюка волочильного візка від ланцюга під час робочого ходу, закріпленим на станині між волочильним візком і ведучим колесом з можливістю повздовжнього переміщення і регулювання положення таким чином, що ланцюг розташовується під розклинювачем, а лінійка крюка над ним, - упором, що має U-подібний виріз для проходу переднього заплечика болта-стержня, розміщеного біля стояка волоки з боку волочильного візка і кінематично з'єднаним з копіром стояка з можливістю зміщуватись з осі волочіння Винахід відноситься до області оброблювання металів тисненням і може бути використаний при реконструкції трубоволочильних станів переважно ланцюгового типу Відомий трубоволочильний стан ланцюгового типу МІСТІТЬ станину з стояком волоки з копіром, тяговий ланцюг, головний привод, волочильний візок, механізм скидання труб, упор з V-подібним вирізом і полозки для кріплення і переміщення оправочного болта-стержня з оправкою, а також механізми переміщення візка і полозок /А М Когос, "Механічне устаткування волочильних та стрічкопрокатних цехів", Москва, - Металургія, 1980, С 103-109/ Для волочіння труб на вищеописаному стані на КІНЦІ трубної заготовки попередньо відковують головку-захватку, або стан оснащують проштовхувачем /М Б Біск, І А Грехов, В Б Славін "Холодна деформація стальних труб", Свердловськ, 1976, С 152/ Це в значній мірі ускладнює обладнання стану Головним недоліком відомого стану є його вузька спеліалізація при належній ПІДГОТОВЦІ стан на ньому можливе холодне деформування труб по схемі безоправочного або короткооправочного волочіння При намаганні деформувати трубу по схемі роздачі волочінням буде потрібно устаткувати стояк волоки спеціальним пристрієм для закріплення труби /Ю Ф Шевакін, А 3 Глейберг "Виробництво труб", Москва, - Металургія, 1968, С 402/, а також виконати попередньо бортівку на КІНЦІ трубної заготовки При роздачі по схемі удавлювання або протягнення оправки буде потрібно окремо виконати роботи по витягуванню оправки з труби Це все зна (О ю чно ускладнює виготовлення труби способом роздачі Вказані недоліки особливо сильно виявляються в випадках, коли необхідно застосувати комбінований спосіб виробництва, який містить різні схеми деформування для одержання потрібних геометричних параметрів труби В цих випадках переробка заготівки в трубу на відомому волочильному стані можлива тільки поопераційно з виконанням для кожної операції окремо допоміжних робіт (відковування головки-захвату, або виконання бортівки на одному з КІНЦІВ), а також переналадки стана Технічною задачею данного винаходу є створення трубоволочильного стану, який забезпечує розширення технологічних можливостей за рахунок виготовлення труб по схемам оправочного, безоправочного волочіння і роздачі, а також їх комбінації на осі стана Указана задача вирішена тим, що відомий трубоволочильний стан, який вміщує станину зі стояком волоки, тяговий ланцюг, ведуче колесо, волочильний візок з кліщовим захватом, механізм скидання труб, упор-подібним вирізом і полозки для кріплення і переміщення оправочного болтастержня з оправкою, а також механізми переміщення візка і полозок, додатково оснащують 1 Захватом у вигляді кошика, який має похилу площину, шарнірно з'єднаним через допоміжний стержень з полозами і клином, який установлюється за допомогою опозиційного механізму переміщення таким чином, що в першій позиції кошик прилягає до упору кріплення болта-стержня, а в другій - взаємодіє з похилою площиною кошика, зміщує його відносно упора, створюючи умови для перекочування кошика через упор, при цьому болт-стержень має на кінцях заплечики і оправка може вільно ковзати вздовж нього, а порожнина кошика виконана ВІДПОВІДНО конфігурації заднього заплечика болта-стержня, при цьому перехід до опорної поверхні виконують похило з кутом, більшим за кут тертя, опорна стінка кошика має Vподібний виріз, ВІДПОВІДНИЙ вирізу на упорі болтастержня 2 Розклинюючим пристроєм для роз'єднання крюка волочильного візка від ланцюга під час робочого ходу, закріплений на станині між волочильним візком і ведучим колесом з можливістю повздовжнього переміщення і регулювання положення таким чином, що ланцюг розташовується під розклинювачем, а лінійка крюка над ним 3 Упором, що має V-подібний виріз для проходу переднього заплечика болта-стержня розміщуємий біля стояка волоки з боку волочильного візка і кінематично з'єднаним з копіром стояка з можливістю зміщуватись з осі волочіння Головною відзнакою запропонованого стану холодного волочіння труб від відомого є те, що полозки для переміщення болта-стержня з оправкою з'єднуються з болтом-стержнем не безпосередньо, а через захват у вигляді кошика, який може або прилягати до упору, сприймаючи опорною стінкою навантаження на болт-стержень, або зміщуватися за допомогою клина відносно упора і перекочуючись через упор, просувати болтстержень в бік стояка волоки на потрібну відстань, 56444 а також приймати заплечик болта-стержня в свою порожнину і перекачуючись в зворотньому напрямку захвачувати болт-стеркень для переміщення від стояка волоки Інші відзнаки, а саме можливість вільного ковзання оправки вздовж болтастержня, устаткування станини розклинюючи пристрієм для роз'єднання крюка волочильного візка від ланцюга під час робочого ходу, устаткування стояка волоки упором, який має можливість зміщуватись з осі волочіння і кинематично зв'язаний з копіром стояка, дозволяють, у взаємодії з визначеним вище, комбінувати схеми безоправочного, короткооправочного волочіння і роздачі в залежності від потреби безпосередньо на робочій лінії стана без попереднього виконання складних допоміжних робіт Технічним результатом від використання запропонованого винаходу є значне розширення технологічних можливостей стану, перетворення його в справді універсальний, на якому досить легко виконуються технологічні операції волочіння і роздачі, а також їх комбінації На фіг 1, 2, 3, 4, 5 представлена загальна схема запропонованого стану для холодного волочіння труб, а також положення пристроїв на різних стадіях процесу волочіння і роздачі труб по різним технологічним схемам На фіг 6, 7, 8 показана схема взаємодії похилої площини кошика з клином і упором, з показанням дм сил на кошик і умови, при якій кошик перевертається Запропонований трубоволочильний стан утримає станину 1 зі стояком 2, волоки 3, тяговий ланцюг 4, ведуче колесо 5, волочильний візок 6 з кліщовим захватом 7, упор 8 з V-подібним вирізом 9, і полозки 10 для кріплення і переміщення оправочного болта-стер.уя 11 з оправкою 12, а також механізм переміщення візка 13 і полозок 14 Відомий стан додатково оснащують захватом у вигляді кошика 15, який має похилу площину 16, шарнірно з'єднаного через допоміжний стержень 17 з полозами 10 і клином 18, який установлюється за допомогою двох-позиційного механізму 19 таким чином, що в першій позцм кошик 15 приляга до упору 8 (див фіг 4,5), а в другій - взаємодіє з похилою площиною 16 кошика 15, зміщує його відносно упора 9, створюючи умови для перекочування кошика через упор (див фіг 1, 2, 3, а також фіг 7, 8) При цьому болт-стержень 11 має на кінцях заплечики 20 і 21 і оправка 12 може вільно ковзати вздовж нього Товщину опорної стінки кошика 22, яка повернена до упору 8 вибирають із співвідношення m £ n tga, де m-товщина опорної стінки 22, п - відстань від осі волочіння до верхнього края клина 18, a - кут при вершині клина, а порожнина кошика виконана ВІДПОВІДНО конфігурації заднього заплечика 20 болта-стержня 11, при цьому перехід до опорної поверхні виконано похило з кутом, більшим за кут тертя, опорна стінка 9 кошика має V-подібний виріз, ВІДПОВІДНИЙ вирізу 9 на опорі болта-стержня (ДИВ фіг 6) Стан устатковується розклинювачем 23 для роз'єднання крюка 24 волочильного візка 6 від ланцюга 4 під час робочого ходу Цей пристрій закрі пляють на станині 1 між волочильним візком 6 і ведучим колесом 5 з можливістю повздовжнього переміщення і регулювання положення таким чином, що ланцюг 4 розташовується під розклинювачем 23, а лінійка 25 крюка 24 над ним (див фіг 2, 3) Отан оснащується також упором 26, що має Vподібний виріз для проходу переднього заплечика 21 болта-стержня Він розміщується біля стояка 2 з боку волочильного візка 6 і кінематично зв'язаний з копіром 27 стояка 2 з можливістю зміщуватись з осі волочіння, наприклад за допомогою важіля 28 і пневмоциліндру 29 Більш докладно взаємодія кошика, клина і упора при перекиданні болта-стержня з заплечиком через упор показана на фіг 6, 7, 8 На фігурі вказані 1 - додатковий стержень, який шарнірно з'єднує кошик 2 з полозами (на фіг не показані) Болт-стержень 6 з заплечиком 3 знаходиться одночасно В V-подібному вирізі упора 7 і опорної стінки 5 кошика Порожнина кошика переходе на опорну поверхню через похилу площину 4 Товщина опорної стінки кошика дорівнює m Відстань від осі волочіння до верхнього зрізе клина 8 - п Кут при вершині клина а відповідає похилій площині кошика 9 Позиція на фіг 6 відзеркалює розташування вузлів, коли клин знаходиться в правім крайнім положенні Умова відсутності обертання кошика навкого точки 0 Q m >P n або, враховуючи що Р = Q tga m £ n tga В цій позиції опорна стінка кошика приляга до упора і може утримати болт-стержень від осьового зміщення В позиції на фіг 7 кпин, зсунутий в ліве крайнє положення, взаємодіє з кошиком, зміщуючи його вверх відносно упору При цьому умова відсутності обертання кошика порушується і він перекочується через упор В позиції на фіг 8 перекочування кошика через упор закінчено і болт-стержень просовується вперед на потрібну відстань Захват кошиком болта-стержня при зворотньому русі відбувається завдяки обертанню кошика навколо точки О (фіг 8) і подальшому перекочуванню його через упор в зворотньому напрямку Клин при цьому заздалегідь зсувається в праве крайнє положення Після виконання цих рухів вузли розташовуються В позиції, зображеній на фіг 6 Із приведеннях діаграм діючих сил можна одержати співвідношення, яке виража умову обертання кошика навколо точки О (позиція на фіг 8) Для створення начальних умов обертання кут повинен бути більшим за кут тертя Принцип роботи запропонованого трубоволочильного стана продемонструємо на прикладах реалізації деяких технологічних схем волочіння, роздачі і їх комбінацій 1 Безоправочне волочіння (фіг 1) Для здійснення цієї схеми волочіння на болтстержень замість оправки надівають шайбу з центруючим конусом Трубну заготовку ЗО розміщують на прийомний 56444 жолоб (на фіг не показаний) Згідно з дліною заготовки вибирають позицію і встановлюють на ній розклинювач 23 для роз'єднання крюка візка від ланцюга під час робочого ходу Далі /фіг 2/ в порожнину трубної заготовки з попомогою захватакошика всовують болт-стержень так, щоб передній заплечик його опинився в зоні дії кліщового захвату 7 волочильного возика 6 Після пього КЛІЩІ захвачують болт-стержень, крюк з'єднюється з ланцюго і волочильний возик рухається до тих пір, поки не зустрінеться з разклинювачем Крюк від'єднюється від ланцюга і возик зупиняється Позиція розклинювача вибирається з такого розрахунку, щоб передній кінець труб и-за готовки було просунуто через волоку на відстань, достатню для наступного захвату кліщами возика ТИМ самим створюється головка-захватка на КІНЦІ заготовки При зворотньому руху возика болт-стержень рухається в зворотному напрямку до тих пір, поки задній його заплечик 22 не попаде в порожнину захвата-кошика Після цього зворотним рухом полозків кошик приводиться в обертальний рух, захвачуючи болт-стержень, перекочується через упор і переміщується в ліве крайнє положення (фіг 1) КЛІЩІ возика захвачують трубу за виступаючий з волоки кінець і ЗДІЙСНЮЮТЬВОЛОЧІННЯ 2 Короткооправочне волочіння і роздача Дня реалізалм цих схем на болт-стержень надівають оправку, діаметр якої дещо більше внутрішнього діаметру труби-заготовки, а саме на величину, яка забезпечує таку ПОСЛІДОВНІСТЬ рухів спочатку просування заготовки через волоку, а потім просування оправки через заготовку Упор 26 установлюють на все волочіння, а розклинювач 23 в позицію, яка забезпечує в момент роз'єднання крюка від ланцюга розташування оправки 12 в зоні волоки 3 (див фіг 3) Трубну заготовку ЗО розміщують на прийомний жолоб (фіг 1) Кпин зміщують в крайнє ліве положення Рухом полозів 10 болт-стержень вводять в порожнину труби-заготовки і просувають доки передній заплечик 21 не пройде через V-nofli6Hnq виріз упора 26 і не попаде в зону дії кліщового захвату 7 волочильного візка 6 Ця позиція показана на фіг 2 Далі візок захоплює болт-стержень, крюк з'єднується с ланцюгом і здійснюється спочатку просування заготовки ЗО через волоку до упору 26, а потім роздача або просунення оправки через полость заготівки доки вона не попаде в зону волоки З В цей момент лінійка 25 наїздить на розклинювач 23 і крюк 24 від'єднується від ланцюга 4 (див фіг 3) Упор 26 за допомогою пневмоциліндра 29 і важіля 28 зміщуються з осі волочіння Візок 6 рухається в зворотньому напрямку, протовхуючи болт-стержень через оправку, поки задній заплечик 20 не попаде в порожнину кошика 15 Рухом полозів 10 в зворотньому напрямку кошик захоплює задній заплечик 20 болта-стержня і, перекачуючись через упор 8, переміща -його за цей упор Клин 18 зміщують в праве крайнє положення Прямим рухом полозів 10 кошик 15 притискують до упору 8 Кліщовим захватом 7 візок 6 захоплює кінець труби (головку-захватку) і здійснює операцію волочіння труби на короткій оправці або знімання труби з оправки, якщо виконується операція 56444 роздачі (див фіг 4, 5) Оскільки розклинювач 23 не бере участі на цих стадіях, він не показаний Таким чином, порівняно з відомим трубоволочильним станом в запропонованому стані забез 8 печено розширення технологічних можливостей за рахунок виготовлення труб по схемам справочного, безоправочного волочіння і роздачі, а також їх комбінацій, на осі стана 25 9 8 12 21 ЗО L U L U . ФІ2 1 п 2 Фіг,З Фі2 гь 10 c piz. 6 Lz, 7 с ріг. Підписано до друку 05.06.2003 p. Тираж 39 прим. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)236-47-24