Трехвалковый раскатной стан

Трехвалковый раскатной стан в отличие от всех других установок для производства горячекатаных труб обеспечивает прокатку труб с повышенной точностью. Точность по толщине стенки труб, прокатываемых на агрегате с трехвалковым станом, в 2 – 2,5 раза превосходит точность труб, получаемых на автомат-стане. Это основное преимущество установок с трехвалковым станом. На этих станах можно изготовлять трубы широкого диапазона по диаметру и толщине стенки из катаной заготовки углеродистых, легированных и высоколегированных сталей с отношением диаметра к толщине стенки, равным или менее 11.

Однако наиболее эффективным является использование этих установок для прокатки толстостенных труб.

Предельные отклонения от номинального наружного диаметра труб, прокатанных на установке с трехвалковым станом, не превышают 0,5%.

Известны трубопрокатные установки, на которых изготовляют трубы с минимальным диаметром 34 – 36 мм, и установки для производства труб диаметром до 200 мм с толщиной стенки до 50 мм и более.

Установки с трехвалковыми станами весьма ценны для изготовления труб из шарикоподшипниковых и других сталей, подвергающихся последующей механической обработке, так как малая их разностенность позволяет значительно снизит припуски на бочку. Достоинством этих установок является также возможность быстрой перестройки станов при переходе на новый размер, для чего не требуются частые перевалки, необходимые на других установках при разнообразном сортаменте труб.

Изменение внутреннего диаметра труб при прокатке на установках с трехвалковым станом осуществляется подбором соответствующего размера оправки без перенастройки стана. Изменение наружного диаметра труб также не требует перевалки валков и производится регулировкой валков раскатного стана. Перевалки осуществляются лишь при значительном изменении наружного диаметра труб или толщины стенки, а также из-за аварий или большого износа валков. Эти перевалки при надлежащей организации планирования производства можно приурочить ко времени ремонта установки.

Характерным для трехвалковых станов косой прокатки является расположение валков соответственно вершинам равностороннего треугольника (рис. 51). Все три валка вращаются в одну сторону, причем они наклонены к оси прокатки, образуя некоторый угол, называемый углом раскатки и соответствующий обычно 7^о. кроме того, каждый валок имеет перекос относительно плоскости симметрии соответствующего проема станины. Угол скрещивания оси валка с осью прокатки называется углом подачи.

Угол раскатки определяет в известной мере степень поперечной раскатки трубы и регулируется в небольших пределах. Величиной угла подачи определяется скорость прокатки, а также отчасти и величина раскатки, поэтому угол подачи целесообразно регулировать в пределах 3 – 9^о.

Привод рабочих валков стана

Рабочие валки стана приводятся от электродвигателя постоянного тока мощностью порядка 1250 – 1450 кВт или другой мощности в зависимости от типа стана; скорость вращения валков обычно находится в пределах 120 – 225 об/мин. Вращение от электродвигателя 1 (рис. 52) к рабочим валкам 6 передается через шестеренную клеть 2.

Рис. 52. Привод рабочих валков и рабочая клеть трехвалкового раскатного стана:

1 – электродвигатель привода рабочих валков; 2 – шестеренная клеть привода рабочих валков; 3 – шпиндели; 4 – оправка; 5 – прокатываемая гильза; 6 – рабочие валки; 7 – поворотная кассета; 8 – траверса; 9 – нажимные винты; 10 – привод нажимных винтов; 11 – тяги уравновешивающего устройства; 12 – пружины уравновешивающего устройства.

В первых конструкциях раскатных станов валки располагали таким образом, что расстояния от оси каждого валка до оси прокатки убывали от сечения входа гильзы к сечению выхода трубы. Это вызывало необходимость размещения привода на передней стороне стана.

В современных конструкциях станов угол раскатки выбирают с учетом увеличения этих расстояний вдоль очага деформации.

Такое расположение валков обеспечивает более благоприятные условия деформации гильзы-трубы, так как в данном случае величина диаметра валков и соответственно осевая составляющая подачи нарастают от входного сечения очага деформации к выходному.

Одновременно это позволяет разместить привод стана на выходной стороне клети, значительно уменьшив длину шпинделей 3, передающих вращение рабочим валкам 6. При этом обычно предусматривается также возможность регулирования угла раскатки.

Шестеренная клеть трехвалкового раскатного стана в отличие от шестеренных клетей других раскатных станов имеет четыре вала, на трех из которых, расположенных под углом 120^о друг к другу, насажены три одинаковые шестерни, распределяющие вращение через одну центральную шестерню от электродвигателя между тремя валками раскатного стана. На рис. 52 верхняя шестерня шестеренной клети и верхний валок рабочей клети условно не показаны.

Вращение от шестеренной клети 2 к рабочим валкам, расположенным в рабочей клети стана, передается через шарнирные шпиндели 3. Шарнирные шпиндели 3 по своей конструкции почти не отличаются от шарнирных шпинделей других трубопрокатных станов. Если привод рабочих валков стана расположен со стороны входа гильзы в валки, то шарнирные шпиндели имеют очень большую длину, так как электродвигатель и шестеренная клеть располагаются очень далеко от рабочей клети.

Шарнирные шпиндели трехвалкового раскатного стана, так же как и в других трубопрокатных установках, имеют уравновешивающее устройство.