CN101460264B - 用于无缝管的保持有心轴的轧机 - Google Patents

Abstract

一种用于处理无缝管的轧机(10)，包括多个沿轧制轴线(L)顺次布置的轧制单元(U)，每个轧制单元设有至少三个可拆卸的工作辊(12)，每个工作辊均设有用于容纳待加工管件(T)的凹槽(12a)，所述轧机包括心轴，该心轴适于在加工过程中装配到管的内腔中；在心轴(22)装配于管的内腔中的情况下，通过将管件(T)顺次穿过轧制单元(U)的工作辊(12)的凹槽(12a)内而加工管件，从而管件(T)的外径被减小；为了具有低投资和生产成本，每个轧制单元(U)的每个工作辊(12)都有固定的标称直径。

Description

用于无缝管的保持有心轴的轧机

技术领域

本发明的目的是一种用于无缝管的保持有心轴的轧机。

背景技术

已知的用于无缝管的连轧机设置有多个轧制单元，通常称为机架，它们沿轧制轴线顺次布置；每个轧制单元设有三个可拆卸的工作辊，每个工作辊均设有用于容纳待轧制管件的凹槽；围绕旋转轴线旋转地驱动三个工作辊，该旋转轴向彼此共面且位于与轧制轴线相垂直的平面上；还设置有心轴，轧制过程中，该心轴适于装配到管的内腔中。在轧制期间，在心轴装配到管的内腔的情况下，管穿过多个轧制单元的旋转辊；借助于管与辊之间的摩擦而产生进给操作，多个轧制单元的辊的凹槽的几何尺寸使得能够在管外径上施加减小的作用力，这样，管壁厚随之减小。

对于这种形式的轧机，辊总是用于同一个轧制单元，并且当辊过度磨损时，需要通过车削方式从辊表面去除材料而对其外表面进行加工。

实施上述车削，以便使辊具有相同工作轮廓，具有较小标称直径。这里“辊工作轮廓”指辊上与管相接触的部分。“标称直径”指轧制轴线与辊轴线之间距离的两倍。

当达到最小工作直径时，辊报废，更换新辊。

但是这种轧机有明显的缺点。

首先，为了便于多次车削及使用，使得辊的尺寸太大，这是因为在每次车削时辊的直径都会减小。由于这种太大的尺寸，使得被提供的轧机也具有大的尺寸，因此其体积大、价格高。另外，由于具有大的移动质量，所以具有相当大的能耗。

其次，由于机架尺寸过大，所以辊的拆卸以及随后的重新安装操作也变得繁重。

最后，由于每次车削后辊的直径减小，所以轧制单元中的每个工作辊位置必须进行调整，以使得辊的工作轮廓所处的工作位置与车削前相同，从而提供相同的管直径减小量。合适的调节构件或薄垫片被用来执行上述调节，然而，执行这些操作既费时又增加了操作成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺点。

这个目的是通过一种用于处理无缝管的轧机实现的，此轧机包含多个沿轧制轴线顺次布置的轧制单元，每个轧制单元设有至少三个可拆卸的工作辊，每个工作辊均设有用于容纳待加工管件的凹槽，围绕旋转轴线旋转地驱动工作辊，该旋转轴线彼此共面且处于与轧制轴线相垂直的平面中，轧机包括轧制过程中适于装配到管的内腔中的心轴，在心轴装配于管内腔中的情况下，通过使得管件顺次穿过轧制单元的辊的凹槽中而对管件进行加工，这样管的外径被减小，其特征在于，轧制单元的辊具有相同的标称直径。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面给出了本发明示例性但非限制性实施例的描述，如附图所示，其中：

图1以截面形成示出了根据本发明的用于无缝管的保持有心轴的轧机的示意图；

图2为图1的详图；

图3示出了图1所示轧机的系列辊组的透视示意图；

图4示出了图1所示轧机的顺次排列辊的轮廓的示意图；

图5以局部纵断面示出了装配于其轴上的辊的示例性结构。

具体实施方式

图1所示的轧机由10总体指示，其为公知的，该轧机的通常配置包括多个轧制单元U，这些轧制单元沿轧制轴线顺次彼此对齐地布置并且装配于固定结构S，这种布置适于使它们彼此刚性连接。

每个轧制单元U包含支撑框架11，三个工作辊12装配在其中。

具体地，如图1所示以及如图2详细所示，每个辊12可枢转地安装在叉形支撑件13上，接着该叉形支撑件由枢接于枢转轴15的杆14支撑。枢转轴15通过支撑框架11相互刚性连接。如所示那样，三个辊的三条轴线X处在同一平面内，并相互交叉形成等边三角形。此平面与轧制轴线相垂直。

每个辊12都由其专用的马达16通过轴17被可旋转地驱动，该轴17通过齿轮连接到马达上。

液压缸18作用于每个叉形支撑件13，该液压缸的作用是调节工作辊12的位置以及通过抵消轧制过程中产生的反力而将叉形支撑件保持在该位置中。

装置19作用于多个液压缸18之一，如果需要从轧机上拆除支撑框架11以进行维修，那么该装置通过绕枢转轴20可旋转地移动液压缸而将液压缸从它的位置移开。

图3以透视图形式示出了多个顺序轧制单元U的一系列三辊组12，它们由U1，U2，U3，U4，U5指示。

图4示出了工作辊12的凹槽12a的轮廓。如所示的那样，辊12的凹槽12a的各自的轮廓与圆弧相似，上述圆弧的半径R1，R2，R3，R4，R5从第一个轧制单元U1到最后一个轧制单元U5逐步递减。然而，凹槽半径的这种减小使得辊12的标称直径“D”不变，上述直径大小为轧制轴线L与辊轴线X之间的距离的两倍，也就是说，从一个轧制单元到下一个轧制单元，标称直径“D”是不变的。轧制方向用箭头A示出。

图5示出了辊12的一个可能的实施例。辊12基本上由两部件12.1和12.2形成。辊部件12.1与轴21制成一体，该轴21与轴17一体形成，轴将运动传递到辊12。辊部件12.2呈环形，其外表面形成有辊的凹槽12a。该辊部件12.2与辊部件12.1通过键合、热缩或优选地通过粘接的方式成为一体。

如图3所示，轧机10还包括心轴22，它通过已知装置被驱动并可沿轧制轴线L移动。

这里所描述及说明的轧机10的操作情况如下所述。

如图3所示，马达16通过驱动轴17旋转地驱动一系列的三辊组12，这推动管件T前行。同时，装配在件管T内的心轴22也以比管件前行速度更慢的速度前行。

其中装配有心轴22的管件T通过穿过直径逐渐减小的辊12的凹槽12a而确定了管件T的壁厚和直径的缩减。

当辊12磨损时，其凹槽12a的工作轮廓被车削以保持具有相同的标称直径。通过从辊12上移除材料，所得到的新轮廓使轧制单元U形成较原轮廓更宽的通道部分。由于通过将管件T从一个轧制单元穿到下一个轧制单元而在轧机中减小管T的直径，所以如此处理过的辊12放置于相对于轧制方向A的前面的轧制单元中；例如，如果辊12属于轧制单元U5，则车削后它被转移到轧制单元U4，等等。当第一轧制单元U1的辊12的工作寿命结束后，辊就报废了。

如上所述的且依照本发明示出的轧机12显著优于背景技术中所述的轧机，在背景技术中所述的轧机中，辊总是用在同一个轧制单元。

首先，对于轧机10，与背景技术中所述轧机的辊不同，新辊不必尺寸过大。这是因为在轧机10中辊具有恒定的直径，如图4所示的那样，辊凹槽的半径是变化的。由此可知，与背景技术中所述的轧机相比，轧机10尺寸较小，因此其体积也较小，价格较便宜，能耗较小，同时辊的安装和拆卸容易。

轧机10中辊位置的调整很小，因为它不需要补偿辊直径的变化。于是这种调整所用的时间短得多，因此与背景技术中所述的轧机相比，轧机10需要的劳动力和管理成本较低。

在具备可变标称直径的工作辊的轧机，每次将再车削后的工作辊装配到轧机上时都要对轧机进行调整。这是由于对应工作辊的每一个标称直径，转速是不同的。此外，在轧制操作初期，需要进行进一步的调整，这能够意味着，在轧机达到最佳工况前，一部分的产品将是低质量的。当辊总是具备相同标称直径时，对轧机的调整大为简化，精调步骤不再需要，因此全部产品具备同等质量水平。

需要指出的是，在必须加工更大的孔径时(“孔径”表示管件从轧机出来时的直径)，轧机10同样具备优势。在这种情况下，对于特定的孔径，新辊能够在轧制单元U5(管材出口)开始工作，在第一轧制单元U1(管材入口)结束工作；随后，对于较大孔径，能够加工同一辊，以便使其用在从最后一个轧制单元U5至第一轧制单元上U1。因此，辊的使用得到优化，这是因为其被尽可能多地使用，并且使得在生产成本上的投入最低。

同样值得注意的是，在轧机10中，当辊保持在同一轧制单元中时，辊轮廓被重复车削1或2次，因此标称直径会发生轻微变化，可以通过同等较小的调节来补偿这个变化。

通过提供图5中的辊12，当辊达到寿命周期末期时，有利地降低了耗损。实际上，当与管件T接触的环形部件12.2完全磨损时，可以将它从部件12.1上拆除，并用一个新的环形部件12.2替换。因此，该方法可以只更换其中的一个部件，而避免了不得不对整个辊进行更换。

还可对上面描述和示出的内容进行变型和/或增加。

能够在结构、操作和外形上改变轧机10的多个构件。

轧制单元的数量可根据要求而与这里所述的有所不同。

还可对每个轧制单元设置三个以上的辊。

辊的外形及其凹槽的轮廓形状也可以与上述的不同。

每个辊都可以作为一个部件制造。然而，如图5所示，由两个部件构成辊是特别有利的。

Claims (6)

1.一种用于处理无缝管(T)的轧机(10)，

所述轧机(10)限定有轧制轴线(L)，在所述轧机(10)的处理期间，所述无缝管(T)沿着所述轧制轴线(L)在轧制方向(A)上移动，

所述轧机(10)包括多个沿所述轧制轴线(L)顺次布置的轧制单元(U)，

其中每个所述轧制单元(U)设有至少三个可拆卸的工作辊(12)，所述工作辊(12)能够被驱动以绕旋转轴线(X)旋转，

其中相应一个轧制单元(U)的工作辊(12)的所述旋转轴线(X)是彼此共面的，且位于与所述轧制轴线(L)相垂直的平面中，

其中每个工作辊(12)均具有凹槽(12a)，所述凹槽(12a)用于在待加工的管(T)沿着所述轧制轴线(L)移动时容纳待加工的管(T)，

其中所述工作辊(12)的所述凹槽(12a)具有与圆弧相似的轮廓，且具有凹槽半径(R1；R2；R3；R4；R5)，

其中所述工作辊(12)的所述凹槽半径(R1；R2；R3；R4；R5)在所述轧制方向(A)上从所述轧制单元(U)的第一个轧制单元(U1)到最后一个轧制单元(U5)减小，

从而通过使所述管(T)在顺次布置的所述轧制单元(U)的所述辊(12)的凹槽(12a)内沿所述轧制方向(A)通过而加工所述管(T)，使得所述管(T)的外径减小，

其中每个轧制单元(U)包括标称直径(D)，所述标称直径(D)被限定为所述轧制轴线(L)和所述轧制单元(U)的所述工作辊(12)的所述旋转轴线(X)之间的距离的两倍，

其特征在于，所述标称直径(D)从一个轧制单元(U1)到下一个轧制单元(U2)基本上不变，并且所述轧机(10)被构造成使得，属于所述轧制单元中的一个轧制单元(U5)的所述工作辊(12)在其凹槽(12a)被车削之后能够被放置到相对于所述轧制方向(A)的前 面的轧制单元(U4)中。

2.根据权利要求1所述的轧机，其中，所述轧机(10)还包括心轴(22)，所述心轴(22)适于在处理期间被装配在所述管(T)的内腔中，使得在所述心轴(22)被装配在所述管(T)的内腔中的情况下，通过使所述管(T)在顺次布置的所述轧制单元(U)的所述辊(12)的凹槽(12a)内通过而加工所述管(T)，使得所述管(T)的外径减小。

3.根据权利要求1所述的轧机，其中，所述辊(12)由两个部件(12.1，12.2)组成：第一部件(12.1)与用于所述辊(12)的驱动轴(21)一体形成，并且第二部件(12.2)以可拆卸方式刚性紧固到所述辊(12)的所述第一部件(12.1)上。

4.根据权利要求3所述的轧机，其中，所述辊(12)的第二部件(12.2)具有大致环形的结构。

5.根据权利要求3所述的轧机，其中，所述辊(12)的第二部件(12.2)通过粘接方式连接到所述第一部件(12.1)。

6.用于操作轧机(10)来处理无缝管(T)的方法，

所述轧机(10)限定有轧制轴线(L)，在所述轧机(10)的处理期间，所述无缝管(T)沿着所述轧制轴线(L)在轧制方向(A)上移动，

所述轧机(10)包括多个沿所述轧制轴线(L)顺次布置的轧制单元(U)，

其中每个所述轧制单元(U)设有至少三个可拆卸的工作辊(12)，所述工作辊(12)能够被驱动以绕旋转轴线(X)旋转，

其中相应一个轧制单元(U)的工作辊(12)的所述旋转轴线(X)是彼此共面的，且位于与所述轧制轴线(12)相垂直的平面中，

其中每个工作辊(12)均具有凹槽(12a)，所述凹槽(12a)用 于在待加工的管(T)沿着所述轧制轴线(L)移动时容纳待加工的管(T)，

其中所述工作辊(12)的所述凹槽(12a)具有与圆弧相似的轮廓，且具有凹槽半径(R1；R2；R3；R4；R5)，

其中所述工作辊(12)的所述凹槽半径(R1；R2；R3；R4；R5)在所述轧制方向(A)上从所述轧制单元(U)的第一个轧制单元(U1)到最后一个轧制单元(U5)减小，

从而通过使所述管(T)在顺次布置的所述轧制单元(U)的所述辊(12)的凹槽(12a)内沿所述轧制方向(A)通过而加工所述管(T)，使得所述管(T)的外径减小，

其中每个轧制单元(U)包括标称直径(D)，所述标称直径(D)被限定为所述轧制轴线(L)和所述轧制单元(U)的所述工作辊(12)的所述旋转轴线(X)之间的距离的两倍，

其特征在于包括如下步骤：

-提供所述工作辊(12)，使得所述标称直径(D)从一个轧制单元(U1)到下一个轧制单元(U2)基本上不变，

-当所述工作辊(12)的所述凹槽(12a)磨损时，车削所述辊(12)的所述凹槽(12a)，以便增大其凹槽半径，

-在属于所述轧制单元中的一个轧制单元(U5)的所述工作辊(12)的凹槽(12a)被车削之后，将该工作辊(12)放置到相对于所述轧制方向(A)的前面的轧制单元(U4)。 

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