ОПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ
ADAPTER MILL UNIT FOR TUBES LENGTHWISE ROLLING

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на станах продольной прокатки труб.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является устройство для установки оправки на стержне трубопрокатного стана, содержащее стержень, шпильку, закрепленную в наконечнике стержня, оправку, установленную на шпильке с зазором [Авт.св. СССР №337168, М. Кл. B21b 25/02, опубл. 05.05.1972].
Недостатком устройства по прототипу является трудноосуществимость передачи поворота стержня на установленную оправку из-за того, что соединение круглого посадочного отверстия оправки с гладкой цилиндрической шпилькой осуществляется только по линии контакта, приводящее к проскальзыванию оправки по шпильке при повороте стержня и вызывающее появление задиров и рисок на внутренней поверхности труб из-за неравномерного износа по периметру долгоработающей оправки стана продольной прокатки труб.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в надежной передаче поворота стержня на долгоработающую оправку, а также в конструктивной простоте оправочного узла и возможности быстрого осуществления смены оправок, улучшении качества внутренней поверхности трубы и увеличении стойкости оправок.
Решение технической задачи достигается тем, что в оправочном узле стана продольной прокатки труб, содержащем стержень, шпильку, закрепленную в наконечнике стержня, оправку, установленную на шпильке с зазором, шпилька стержня выполнена с профилированной наружной поверхностью, соответствующей профилю внутреннего посадочного отверстия оправки с одинаковым количеством граней ≥3, при этом соединение профильной шпильки осуществляется с профильным наконечником по всем плоскостям контакта, количество которых определяется одинаковым количеством граней ≥3.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлено продольное сечение оправочного узла. На фиг.2 представлено поперечное сечение оправочного узла.
Оправочный узел содержит оправку 1, которая установлена на шпильку 2, закрепленную в профильном наконечнике 3 стержня 4. Шпилька 2 выполнена с профилированной наружной поверхностью, соответствующей профилю внутреннего посадочного отверстия оправки 1, с одинаковым количеством граней ≥3 и соединена с профильным наконечником 3 по всем плоскостям контакта, количество которых определенно одинаковым количеством граней ≥3.
Оправочный узел работает следующим образом.
Во время проката оправка 1, закрепленная на стержне 4, находится неподвижно в очаге деформации стана продольной прокатки, контактируя своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью трубы и обеспечивая получение необходимого размера внутреннего диаметра трубы. После окончания проката труба сходит с оправки 1, и стержень 4 поворачивается специальным механизмом на угол 8-15°. Профильное исполнение наружных поверхностей шпильки 2, посадочных отверстий оправки 1 и профильного наконечника 3 позволяет гарантированно, без проскальзывания, обеспечить передачу поворота стержня 4 оправке 1 за счет того, что соединение профильной шпильки 2 с оправкой 1 и с профильным наконечником 3 осуществляется по всем плоскостям контакта, количество которых определяется одинаковым количеством граней ≥3. Смена оправки 1 при износе осуществляется путем ее снятия со шпильки 2 и установки на ее место новой оправки.
Оправочный узел опробован в промышленных условиях на станах продольной прокатки труб (тандем) ТПА-140.
Пример.
Прокатано 1080 штук обсадных труб размером 101,6×6,5 мм из стали марки Д. Стойкость оправок, изготовленных из чугуна 300Х32Н3ФЛ, составила 540 проходов при нормативной стойкости оправок из чугуна 300Х32Н3ФЛ-325 проходов. Использовались оправки диаметром 106 мм. Посадочные отверстия в оправке и наконечнике выполнены в виде шестигранника с соответствующей формой сопрягаемых поверхностей шпильки. Диаметр описанной окружности посадочного отверстия в оправке равен 27 мм, а соответствующий ему диаметр описанной окружности профильной шпильки равен 25,5 мм; диаметр описанной окружности посадочного отверстия в наконечнике равен 41,075 мм, а соответствующий ему диаметр описанной окружности профильной шпильки равен 40,57 мм. Оправки поворачивались без проскальзывания после каждого прохода на 8-9°. Брак на прокате по внутренней прокатанной риске при сдаче с первого предъявления составил 0,16% при нормативе 2,0%.
Таким образом, использование заявляемого справочного узла стана продольной прокатки труб позволит увеличить стойкость оправок и улучшить качество внутренней поверхности труб, а также обеспечит осуществление быстрой смены оправок.