2.2. Калибровка рабочих валков раскатного стана.

Трубопрокатные установки с трехвалковым раскатным станом имеются двух типоразмеров: 40— 160 и 50—200. Основные преимущества установок с трехвалковым раскатным станом заключаются в возможности получения труб высокой точности, быстрой перестройке стана при переходе на прокатку труб других размеров и комплексной автоматизации установки. Допуски при прокатке нержавеющих труб по наружному диаметру равны ±0,5%, по толщине стенки ±6%. Это позволяет снизить расход металла на машиностроительных заводах, подвергающих трубы обточке, например в шарикоподшипниковой промышленности.

Прокатка трубы, температура которой 1000—1100°С, в трехвалковом раскатном стане происходит путем раскатки на длинной оправке гильзы, полученной в прошивном стане. Гильза вместе с оправкой вводится в стан толкающими тележками.

Прокатка осуществляется в стане с тремя валками, вращающимися в одну сторону и симметрично расположенными относительно оси прокатки. Оси валков в горизонтальной плоскости наклонены к оси прокатки под углом р, называемым углом раскатки и равным обычно в этих станах 7° (рисунок 18). Одновременно оси валков в вертикальной плоскости наклонены под углом α к оси прокатки. Этот угол называется углом подачи и изменяется обычно в пределах от 4 до 10° в зависимости от размеров прокатываемых труб.

Рис. 18. Схема очага деформации в трёхвалковом раскатном стане

Каждый валок состоит из четырех участков: конуса захвата 1, гребня 2, раскатного конуса 3 и калибрующего конуса 4. Деформация металла в конусе захвата заключается в редуцировании трубы по диаметру и раскатке стенки трубы на длинной оправке. Основная деформация стенки осуществляется гребнем валка. Раскатной конус c осуществляет раскатку стенки трубы и получение ровной гладкой поверхности трубы по всей длине; калибрующий конус производит округление наружного диаметра трубы и способствует некоторому отставанию ее от оправки, что облегчает извлечение оправки.

Валки раскатного стана так же можно разделить на валки с гребнем и валки без гребня. Гребень валка это участок входного конуса рабочего валка в виде усеченного конуса, обращенный меньшим основанием к входу в очаг деформации, а большим к пережиму валков. Угол наклона образующей гребня валка к оси прокатки составляет от 30 до 45°, гребень валка способствует увеличению интенсивности деформации и созданию осевого подпора; применяется в калибровках валков раскатных и прошивочных станов.

Предлагаемые валки для реконструкции являются валками с участком обжатия имеющий угол конусности 7 - 20 градусов. Также они отличаются небольшой продольной длиной и имеют 4 зоны воздействия во время прокатки. Первый участок – участок редуцирования, предназначенный для уменьшения диаметра гильзы и посадки ее внутренней поверхности на оправку. Угол наклона участка рассчитывается из величины редуцирования не более 10 мм по диаметру и длины участка. Второй участок – обжимная зона. Третья зона – пред-отделочный участок, четвертая – калибрующая зона. На рисунках 19-21 показаны именно эти валки.

Рис.19. Валок с углом конусности на участке обжатия 7 градусов.

Рис.20. Валок с углом конусности на участке обжатия 15 градусов.

Рис.21. Валок с углом конусности на участке обжатия 20 градусов.

Из выше представленных примеров необходимо выбрать один вариант для непосредственной реконструкции правильно-калибровочного стана. Для этого сравниваем их геометрические параметры, из-чего можно сделать вывод что они отличаются друг от друга. А именно, зона обжимного участка различна своей длиной и углом конусности. После анализов технических характеристик можно сделать вывод, что целесообразнее будет выбрать валок с большим углом конусности, так как поперечная длина ее самая короткая.

Так как необходимо обеспечить обжатие стенки гильзы 5мм, целесообразней будет использовать валок с большим углом конусности участка обжатия, поскольку это существенно сократит его длину, как следствие сократится длина и площадь контактной поверхности металла с валком.