В качестве исходной заготовки на пилигримовых станах используются слитки. Прокатка производится в ручьях валков переменной геометрии с использованием цилиндрического дорна.

Калибр валка при пилигримовой прокатке имеет круглый профиль переменного радиуса и переменной ширины (рис. 3.70).

На первом участке, образованном передним гребнем I, радиус калибра /?., уве­личивается. В этот момент подающий аппарат заталкивает гильзу 2 с дорном 1 в калибр 3. При вращении валков гребни в точке А захватывают гильзу и начинают ее обжимать на дорне. Неровности, образованные на первом участке, сглаживаются на полирующем участке II, где постоянство радиуса калибра приводит к равномерной раскатке поверхности трубы.

На третьем участке размеры калибра постепенно уменьшаются для плавного отделения валка от трубы. На четвертом участке раствор валков становится мак­симальным — большим, чем размер трубы. В этот период подающий аппарат снова подает трубу с дорном в валки и одновременно поворачивает их на 90°. Величина подачи гильзы увеличивается и становится постоянной 20-35 мм при установившемся режиме. В результате многоцикловой периодической деформации из гильзы раска­тывается труба.

Усилие прокатки Р = рср ■ Frop, где Frop = г)ф ■ ёсргЛ/2рг ■ АБг — го - ризонтальная проекция контактной поверхности на г-том участке; рср =

= (<тв/30) ^15*— -^/0,283 (t — 600) j (4,1 — 0,3 • .S'T) — среднее давление по формуле

Кольмана-Виноградова и Емельяненко; г]ф — коэффициент формы поверхности, Г)ф ~ 1,05; dCPt — средний диаметр в очаге деформации на г-том участке; pi — радиус валка на вершине г-того участка калибра; ДSi — обжатие стенки гильзы на г-том участке; <тв — предел прочности металла трубы в холодном состоянии; t — температура металла, °С; ST — толщина трубы.

м„р = Р Ь + 0,5(5 • S,

где b = ipCM • I — плечо вертикальной составляющей усилия; фсм — коэффициент смещения составляющей, зависит от угла поворота калибра:

I — длина дуги захвата; Q — осевое усилие от падающего аппарата и сил инерции; S — плечо, равное катающему радиусу RK.

Величина 0,5(5 • S для мелких и средних станов (типа станов 220) не превышает Зт-м, для больших (типа 350) не превышает 4т-м. Максимальная величина момента прокатки устанавливается на 1-ом участке на угле 25-35° .

Момент трения в подшипниках валков

Мрр = Ppdnjj 2,

где р, — коэффициент трения в опорах диаметром dm.

Суммарная мощность двигателя

N = (Мпр+Мтр) • ш/і7,

где и> — угловая скорость; г] — к. п.д. трансмиссии.

На рис. 3.71 представлена рабочая клеть пилигримового стана. Она состоит из двух массивных станин 1 закрытого типа. В подушках 3 установлены цапфы рабочих валков 2 на подшипниках скольжения. От двигателей через червячные редукторы работают нажимные устройства 4■ Предусмотрено гидравлическое уравновешива­ние 5 верхнего валка с подушками. Применяется двигатель постоянного тока для главного привода с редуктором, шестеренной клетью и маховиком.

Подающий аппарат устанавливается на каретку с регулированием положения подающего упора по высоте для совмещения с осью прокатки.

Под действием сжатого воздуха поршень с упором задает гильзу с дорном в валки и одновременно их поворачивает на 90°. Остановка гильзы и дорна производится гидравлическим торможением После очередной подали гильзы в процессе раскат­ки каретка подающего аппарата перемещается вперед с помощью гидравлических цилиндров, надвигаясь на поршень, а гильза с дорном и поршнем перемещаются назад. Таким способом осуществляется возвратно — поступательное движение дорна с гильзой, обеспечивающее переодическую раскатку трубы и схождение раскатанного участка трубы с дорна. На выходной стороне стана установлены проводки, задающие трубе правильное направление при обработке и после нее.