Оборудование трубосварочного стана состоит из трех участков: подготовки лен­ты; формовки, сварки и калибровки; резки и уборки труб.

Технологический маршрут участка подготовки включает доставку ленты в ру­лонах и установку ее на разматыватель. С разматывателя лента после обрезки переднего и заднего концов ножницами проходит на пятивалковую правильную машину с подъемной поворотной траверсой. На траверсе установлены два валка и на подушках нижней станины еще три в шахматном порядке. Валки траверсы и два первых по ходу правки нижних валка приводные. Пятый валок выполнен холостым. Выправленная лента поступает в стыкосварочную машину, включающую сварочный аппарат и гратосниматель. Здесь передний конец ленты, проходящей правку, и задний конец ленты, уже прошедшей правку, плотно свариваются.

Тянущие ролики, установленные за стыкосварочной машиной, протягивают по­лучившийся шов ленты через гратосниматель. При этом происходит зачистка шва ножами.

Лента собирается в петлеобразователе. Здесь создается необходимый ее запас для непрерывного технологического процесса.

Формовочно-сварная линия ТЭСА 20-76 состоит из: устройства для образования петли; формовочного стана; трубосварочной машины с высокочастотной установкой; охлаждающего агрегата и профильно-калибровочного стана.

Передняя линия стана включает устройство для образования петли перед фор­мовочным станом для стабилизации формовочных процессов.

Формовочный стан объединяет общая плита, на которой установлены две непри­водные вертикальные клети, затем шесть приводных горизонтальных клетей и между ними еще пять неприводных вертикальных. Отформованная — свернутая в трубу лента попадает в трубосварочную машину, где происходит сварка стыка, снятие грата и выравнивание шва в гладильной клети. Окончательное выправление формы трубы происходит в профильно-калибровочном стане, состоящим из принимающей вертикальной клети, четырехвалковых горизонтальных калибровочных клетей и пра­вильной линии.

Окончательный технологический маршрут включает устройства для резки трубы на мерные длины, контроль качества, маркировку и упаковку труб.

Горизонтальная клеть трубоформовочного стана (рис. 3.77) состоит из станины, составленной из двух частей 3 и 21 и установленной внутри рамы, собранной из поперечин 1, 17 и стоек 2, 22. Части станины монтируются на пальцах 5, 19, закрепленных в поперечинах 1, 17, в плоскости, проходящей через ось формовки. В пазах станины установлены подушки 10 и 23 валков 18 и 20. Валки закреплены на нижних 24 и верхних 8 валах, которые установлены на подшипниках качения 9 в подушках.

Положения подушек по высоте регулируется устройствами 4, 11, 25 и по горизон­тали устройствами 6 и 7. Поворот станины в вертикальной плоскости осуществляется с помощью винта 12 с конусом 13. Вертикальные перемещения винта 12 и его конуса 13 разворачивают станину с помощью упора в клиновой выступ 14, закреп­ленный на станине, и пружины 15, разворачивающей станину между выступом 14 и кронштейном 16 поперечины.

Станина вертикальной формовочной клети (рис. 3.78) состоит из неподвижной ча­сти 15, жестко закрепленной к плите 16. Подвижная часть 7 шарнирно (10) установ­лена в неподвижной станине. В пазах подвижной станины расположены подушки 6 вертикальных валков 1 и 3. Валки монтируются на полых валах, установленных в роликовых конических подшипниках. Регулировка валков по высоте проводится с помощью крышек 5 и болтов 4-

Горизонтальную настройку валков обеспечивает система винтов 8. Угловая на­стройка вертикальных валков проводится винтом 11, упирающимся в кронштейн 9 подвижной станины.

Горизонтальный валок 2 закреплен на валу 12, вращающимся на подшипниках качения в раме 14■ Положение валка регулируется кольцами и закрепляется крыш­ками 13. Указанная регулировка стабилизирует деформационный процесс.

Конструкция калибровочных станов аналогична описанной выше.

Расчеты параметров деформаций и тянущих усилий представлены на рис. 3.79.

Для первой клети (рис. 3.79, а) по методике А. П. Коликова последовательно опре­деляются геометрические параметры контакта заготовки с калибрами для нижнего и верхнего валков:

Рис. 3.77. Горизонтальная клеть трубоформовочного стана

1. Диаметр нижнего валка DfK в сечении с кромкой заготовки

где £>" — диаметр нижнего валка по дну калибра; /2" — радиус формовки нижнего валка; Ві — ширина заготовки в контакте с валком.

2. Высота профиля в калибре

Рис 3 78 Вертикальная клеть трубоформовочного стана

Рис 3 79 Схемы расчета параметров деформаций и тянущих усилий в калибрах формовоч- ных клетей а — первая и вторая клеть, б — третья и четвертая клеть, в — пятая клеть

3. При входе в калибр высота профиля 7/jBX = 0,947/j.

4. Длина контакта кромки с валком

/о,5-РГ+^Л

/

Длина контакта кромки с валком с учетом пружинения Цк = 0,1 х 7^к.

5.

Катающий диаметр нижнего и верхнего валков

где V„ — скорость формовки; п", п® — частота вращения нижнего и верхнего валков.

6. Контактирующая площадь металла с нижним и верхним валками

Ft = 0,55 • LiK • Ві = F?.

7. Тянущее усилие

r - = ^'(e‘+ 2)-

где 5 — толщина трубы.

8. Крутящий момент на валке

( £)? D"

м; = Ti-[pr + - f)-

9. Мощность на формовку в клети

Ni — Мі ■ иц.

Расчеты на третьей и четвертой клети (рис. 3.79, б) проводятся аналогично до пункта 6. Дальнейшее продолжение расчета включает:

6. Определение контактной площади трубной заготовки с нижним валком:

F" = 0,55 • L"K • В" •

и с верхним валком:

Ft = 0.55 • (74 + B™BJJL) - В°оп,

В™

где В®оп = 2- Щ ■ arccos - и Я^ = R^-S; Я^, Я” — радиус формовки в верхнем

и нижнем валках; В? оп — ширина трубной заготовки с верхним валком в зоне опережения; В? — ширина верхнего валка.

7.

Тянущее усилие в клети

8. Крутящий момент и мощность привода принимаются в соответствии с пункта­ми 8 и 9 предыдущего расчета.

На последней пятой клети (рис. 3.79, в) последовательно вычисляются:

1. Зазор между валками

где Sш — ширина разрезной шейки в 5-ом калибре.

7.

Тянущее усилие

8. Крутящий момент и мощность привода

Мкр — Т5 • (Djj к + к) • 0,5 и Л/5 — Мкр 5 • w.

Общая мощность по всем клетям и общий к. п.д.

/V06 ^ ^ ї j? Уоб И?/об = U ї

где і = 1, 2, 3, ..., к — число клетей.

После уточнения всех параметров работы формовочного стана с такой же деталь­ностью аналитически вычисляются расчетные данные сварочного и калибровочного станов. Они имеют типовые клети и рассчитываются в той же последовательности и по той же методике.

Применение сварных конструкций труб позволяет значительно упростить кине­матику клетей и стана, повысить его производительность, снизить потери метал­ла. Там, где условия позволяют использовать сварные конструкции, экономические и технологические факторы требуют решительней использовать сварные изделия.