RU2056958C1 - Builtup roll of pilger mill for cold rolling of tubes - Google Patents

Abstract

FIELD: rolled tube production. SUBSTANCE: builtup roll of a pilger mill for cold rolling of tubes has a shaft, mounted on two bearing assemblies and having a seat for changeable roll pass. A bearing part of the shaft, being removable, is in the form of an insert-segment. Bandages of a pinion connect the roll pass and the insert-segment with the shaft. The shaft with a cylindrical mean portion has flat portions, arranged between its journals for the bearing assemblies and the cylindrical portion at both sides and engaging with respective supporting surfaces of the insert-segment and of the changeable roll pass. EFFECT: enhanced structure of rolls. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям рабочих валков пильгерстанов холодной прокатки труб с подвижными валковыми кассетами и стационарными силовыми станинами. The invention relates to rolling production, and more specifically, to the designs of the work rolls of the cold pilger pipe mill with movable roller cartridges and stationary power beds.

Передача усилий прокатки от калибра на стационарную станину осуществляется через контакт опорных валков между собой и с опорным рельсом стационарной станины. С увеличением размеров прокатываемых труб значительно увеличиваются размеры и масса деталей, изготавливаемых из высококачественной инструментальной стали. Это обстоятельство существенно увеличивает трудозатраты на изготовление оборудования, а следовательно увеличивает себестоимость труб. The transfer of rolling forces from the caliber to the stationary bed is carried out through the contact of the support rolls with each other and with the support rail of the stationary bed. With the increase in the size of rolled pipes, the dimensions and weight of parts made of high-quality tool steel increase significantly. This fact significantly increases the labor costs for the manufacture of equipment, and therefore increases the cost of pipes.

Одним из путей решения задачи является создание конструкции составного валка, в которой из инструментальной стали изготавливаются только те части, которые непосредственно передают нагрузки через контакт. One way to solve the problem is to create a composite roll design in which only parts that directly transfer loads through the contact are made of tool steel.

Известен рабочий валок стана холодной прокатки труб [1] Рабочий валок выполнен из кольца, смонтированного на валу с подшипниковыми опорами. На одной половине кольца нарезан ручей, а другая половина является опорной поверхностью. Known work roll of the cold rolling mill [1] The work roll is made of a ring mounted on a shaft with bearing bearings. A stream is cut on one half of the ring, and the other half is the supporting surface.

Недостаток известной конструкции сборного валка заключается в том, что для изготовления ручья калибра и опорной части в единой детали существенно увеличивается расход дорогостоящей инструментальной стали, а также снижается срок службы ручья и опорной части из-за более низкой твердости, получаемой при закалке больших масс металла. A disadvantage of the known design of the prefabricated roll is that for the manufacture of a gauge stream and a support part in a single part, the consumption of expensive tool steel significantly increases, and the service life of the stream and the support part is reduced due to the lower hardness obtained when quenching large masses of metal.

Из известных сборных валков стана холодной прокатки труб наиболее близким по технической сущности является сборный валок пильгерстана со сменным калибром. Of the known prefabricated rolls of the cold rolling mill, the closest in technical essence is the Pilgerstan prefabricated roll with a replaceable caliber.

Этот сборный валок содержит на двух подшипниковых опорах вал с посадочным гнездом под сменный калибр, шестерни-бандажи для крепления калибра на валу и цилиндрический штырь для фиксации калибра на валу в осевом направлении. This assembly roll contains, on two bearings, a shaft with a seat for a replaceable caliber, pinion gears for attaching the caliber to the shaft and a cylindrical pin for fixing the caliber on the shaft in the axial direction.

Посадочная поверхность вала под калибр выполнена в виде выступа либо прямоугольной, либо цилиндрической формы со смещением центра относительно оси вала. The landing surface of the shaft for the caliber is made in the form of a protrusion of either a rectangular or cylindrical shape with a center offset relative to the axis of the shaft.

Недостаток известной конструкции сборного валка пильгерстана со сменным калибром заключается в том, что опорная поверхность, контактирующая с опорным валком, выполнена единым целым с валом, снабженным посадочной поверхностью под калибр и цапфами под подшипниковые опоры, так как опорная поверхность испытывает высокие контактные напряжения и, следовательно, выполняется из инструментальной стали, что существенно увеличивает затраты на изготовление валка. A disadvantage of the known design of the pilgerstan assembly roll with a replaceable caliber is that the supporting surface in contact with the backup roll is integral with the shaft provided with a seating surface for the gauge and pins for bearing bearings, since the supporting surface experiences high contact stresses and, therefore is made of tool steel, which significantly increases the cost of manufacturing a roll.

Другим недостатком известной конструкции сборного валка является то, что форма посадочной поверхности как в виде прямоугольного (шпоночного) соединения, так и в виде цилиндрического участка, ось которого смещена относительно оси вращения валка, не обеспечивает требуемой точности при изготовлении составных посадочных поверхностей под шестерни-бандажи, что снижает надежность крепления калибра на валу. Another disadvantage of the known design of the prefabricated roll is that the shape of the seating surface in the form of a rectangular (key) connection, and in the form of a cylindrical section, the axis of which is offset from the axis of rotation of the roll, does not provide the required accuracy in the manufacture of composite seating surfaces for gear bandages , which reduces the reliability of mounting the caliber on the shaft.

Целью изобретения является сокращение затрат высококачественной инструментальной стали на изготовление валка, упрощение изготовления посадочной поверхности под калибр, повышение надежности крепления калибра на валу. The aim of the invention is to reduce the cost of high-quality tool steel for the manufacture of the roll, simplifying the manufacture of the landing surface under the caliber, improving the reliability of mounting the caliber on the shaft.

Цель достигается тем, что в сборном валке пильгерстана холодной прокатки труб, содержащем на двух подшипниковых опорах вал с посадочным гнездом под сменный калибр, размещенный с противоположной стороны от опорной части, и средства его крепления в виде шестерни-бандажа, опорная часть вала выполнена отъемной в виде вставки-сегмента, а вал в своей средней части выполнен цилиндрическим, контактирующим с соответствующими опорными поверхностями вставки-сегмента и сменного калибра, а между цапфами под подшипниковые опоры и цилиндрическим участком с обеих сторон вал имеет плоские участки, взаимодействующие с опорными плоскостями вставки-сегмента и сменного калибра. The goal is achieved by the fact that in the pilot roll of the cold rolling pipe pilgerstan, containing on two bearing bearings a shaft with a mounting seat for a replaceable gauge located on the opposite side from the support part, and means of its fastening in the form of a gear bandage, the shaft support part is detachable in in the form of an insert segment, and the shaft in its middle part is cylindrical in contact with the corresponding supporting surfaces of the insert segment and interchangeable caliber, and between the trunnions for bearing bearings and cylindrical tkom on both sides of the shaft has flat portions cooperating with the reference planes and inserting the replaceable segment caliber.

Такое конструктивное выполнение сборного валка пильгерстана холодной прокатки труб позволяет сократить затраты на изготовление валка. Such a constructive implementation of the prefabricated roll of pilgerstan cold rolling pipes reduces the cost of manufacturing a roll.

Это достигается за счет выполнения опорной поверхности в виде вставки-сегмента, при этом большая часть вала выполняется из обычной конструкционной стали. В то же время уменьшение объема детали, обрабатываемой термически до высокой твердости, позволяет существенно увеличить твердость поверхности контакта, что повышает долговечность детали. This is achieved by making the supporting surface in the form of an insert segment, while most of the shaft is made of ordinary structural steel. At the same time, a decrease in the volume of the part thermally processed to high hardness can significantly increase the hardness of the contact surface, which increases the durability of the part.

Выполнение вала под посадку калибра и вставки-сегмента в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью валка, и двух плоских участков с обеих сторон цилиндра позволяет изготавливать эти поверхности во всех трех деталях с одной установки с посадочными поверхностями под шестерни-бандажи, что упрощает изготовление и повышает точность сопряжения деталей, в результате чего повышается надежность. The implementation of the shaft for landing caliber and insert segment in the form of a cylinder whose axis coincides with the axis of the roll, and two flat sections on both sides of the cylinder allows you to produce these surfaces in all three parts from the same installation with landing surfaces under the gear bandages, which simplifies the manufacture and improves the accuracy of mating parts, resulting in increased reliability.

На фиг.1 изображен сборный валок пильгерстана холодной прокатки труб; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1. Figure 1 shows a prefabricated roll of pilgerstan cold rolling pipes; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

Сборный валок пильгерстана холодной прокатки труб содержит установленный на двух подшипниковых опорах 1 вал 2 с посадочным гнездом под сменный калибр 3, размещенный с противоположной стороны от опорной части вала 2. Опорная часть вала 2 выполнена отъемной в виде вставки-сегмента 4. Бандажи-шестерни 5 соединяют калибр 3 и вставку-сегмент 4 с валом 2. Вал 2 в средней своей части выполнен цилиндрическим а, а между цапфами б под подшипниковые опоры 1 и цилиндрическим участком а с обеих сторон вал имеет плоские участки в и г. The pre-roll Pilgerstan cold rolling pipe contains a shaft 2 mounted on two bearings, 1 shaft 2 with a seat for a removable gauge 3, located on the opposite side from the shaft support part 2. The shaft support 2 is detachable in the form of an insert segment 4. Gear bandages 5 connect the caliber 3 and the insert segment 4 with the shaft 2. The shaft 2 in its middle part is made cylindrical a, and between the pins b under the bearing bearings 1 and the cylindrical section a, the shaft has flat sections c and d on both sides.

Цилиндрический участок а размещен в средней части вала соосно цапфам б, длина его выполняется больше, чем наибольший диаметр прокатываемой трубы, а диаметр его выполняется большим, чем расстояние между участками в и г, таким образом калибр 3 и вставка-сегмент 4 центрируется относительно оси вала 2. Плоские участки в и г выполнены параллельными между собой и осью вала 1. Цилиндрический участок а и плоские участки в и г вала контактируют с соответствующими опорными поверхностями вставки-сегмента 4 и сменного калибра 3. Бандажи-шестерни 5 монтируются по посадке с натягом на составных цилиндрических поверхностях, образуемых участком вала 2, концевыми цапфами калибра 3 и вставки-сегмента 4, вследствие этого вал 2, калибр 3 и вставка-сегмент 4 представляют собой единое целое. The cylindrical section a is located in the middle part of the shaft coaxially with the trunnions b, its length is longer than the largest diameter of the rolled pipe, and its diameter is larger than the distance between sections c and d, thus caliber 3 and insert segment 4 are centered relative to the axis of the shaft 2. The flat sections c and d are made parallel to each other and to the axis of the shaft 1. The cylindrical section a and the flat sections b and d of the shaft are in contact with the corresponding supporting surfaces of the insert segment 4 and interchangeable gauge 3. Gear bandages 5 to the mount are tightened on composite cylindrical surfaces formed by a section of shaft 2, end pins of caliber 3 and insert segment 4, as a result of this shaft 2, caliber 3 and insert segment 4 are a single unit.

В процессе работы валок в составе рабочей клети перемещается возвратно-поступательно, при этом через бандажи-шестерни 5 получает качательное вращение. Калибр 3 взаимодействует своим ручьем с прокатываемой трубой, вставка-сегмент 4 наружной цилиндрической поверхностью взаимодействует с опорным валком (на чертежах изображено тонкими линиями). Возникающие при этом усилия прокатки стремятся сместить калибр 3 и вставку-сегмент 4, однако цилиндрическая поверхность а центрирует калибр 3 и вставку-сегмент 4 относительно оси вала 2 и препятствует их смещению. In the process, the roll as part of the working stand moves reciprocatingly, while through the gears-gears 5 receives a swinging rotation. Caliber 3 interacts with its stream with the rolled pipe, the insert-segment 4 interacts with the backup roll with the outer cylindrical surface (shown in thin lines in the drawings). The rolling forces arising from this tend to shift the gauge 3 and the insert segment 4, however, the cylindrical surface a centers the gauge 3 and the insert segment 4 relative to the axis of the shaft 2 and prevents their displacement.

Крутящий момент, возникающий при прокатке и воздействующий на калибр и вставку-сегмент 4, воспринимается плоскостями в и г и передается далее (на опорный валок) через зубчатую передачу с шестерней-бандажом 5. The torque that occurs during rolling and affects the caliber and insert segment 4, is perceived by the planes c and d and transmitted further (to the backup roll) through a gear transmission with gear-bandage 5.

Калибр 3 и вставку-сегмент 4 выполняют из высококачественной инструментальной стали, вал 2 выполняется из обычной конструкционной стали. Поэтому предложенный сборный валок по сравнению с известными позволяет существенно снизить затраты высококачественной инструментальной стали на его изготовление. Caliber 3 and insert-segment 4 are made of high-quality tool steel, shaft 2 is made of ordinary structural steel. Therefore, the proposed prefabricated roll compared with the known ones can significantly reduce the cost of high-quality tool steel for its manufacture.

Конструкция сборного валка позволяет также повысить точность установки калибра на рабочем валке, что позволяет повысить качество прокатываемых труб. The design of the prefabricated roll also allows you to increase the accuracy of the installation of the caliber on the work roll, which improves the quality of the rolled pipes.

Claims (1)

СБОРНЫЙ ВАЛОК ПИЛЬГЕРСТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий на двух подшипниковых опорах вал с посадочным гнездом под сменный калибр, размещенный с противоположной стороны от опорной части, и средства его крепления в виде шестерни-бандажа, отличающийся тем, что опорная часть вала выполнена отъемной в виде вставки-сегмента, а вал в своей средней части выполнен цилиндрическим, контактирующим с соответствующими опорными поверхностями вставки-сегмента и сменного калибра, а между цапфами под подшипниковые опоры и цилиндрическим участков в обеих сторон вал имеет плоские участки, взаимодействующие с опорными плоскостями вставки-сегмента и сменного калибра. PILGERSTAN COLD ROLLING PRE-ASSEMBLY SHAFT, comprising on two bearing bearings a shaft with a mounting seat for a replaceable gauge located on the opposite side from the support part, and means for securing it in the form of a gear bandage, characterized in that the shaft support part is detachable in the form of an insert -segment, and the shaft in its middle part is made cylindrical in contact with the corresponding supporting surfaces of the insert-segment and interchangeable gauge, and between the trunnions for bearing bearings and cylindrical sections on both sides, the shaft has flat sections interacting with the reference planes of the insert segment and interchangeable gauge.

Images