CN1027967C - 高精度管材矫直机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度管材矫直机。为了较大地提高管材的矫直精度，本发明是在由对置布置的矫直辊所组成的对置式矫直环节后面至少增设一个由交错布置的矫直辊所组成的交错式矫直环节。对置式矫直环节主要起着对管材直线度的初矫和圆度的矫正作用，交错式直环节主要用于提高管材的直线度。本矫直机可使管材的直线度提高到0.25%以下，而圆度则比现有的矫直机提高30～50%。

Description

本发明涉及一种金属圆管材的矫直设备，特别是一种高精度管材矫直机。

目前国内外的金属管材矫直机其矫直辊基本上都呈对称布置，即辊子两两对置为一组，三组辊子组成一个矫直环节，其典型的结构形式为2-2-2分布的六辊矫直机，如太原矿山机械厂所使用的六辊矫直机（前苏联产品）。

管材矫直与棒材矫直不同，在矫直过程中不允许有压扁情况出现。另外，在矫直中不但有直线度的要求，还有圆度和直径尺寸精度上的要求。现有的六辊矫直机的矫直原理是：以两端辊子为支撑，用中间辊施力，管子在前移的同时还伴有自转，即矫直是以螺旋方式进行的，而其圆度和直径精度正是靠各组对置的辊子来保证的。除了六辊矫直机外，目前还有2-1-2分布的五辊矫直机和2-2-2-1分布的七辊矫直机，它们都是在六辊矫直机的基础上增、减一个辊子所派生出来的，均属单环节直机。就目前的单环节矫直机而言，其矫直精度（直线度）一般为1.5-3‰，但这一精度仍不能满足某些管材的要求，如用于制造汽车、摩托车减震器的薄壁管材要求直线度＜0.25‰，而有些管材对直线度要求甚至更高。为了提高矫直精度，国外有单辊座的两辊带凸凹辊的矫直机，据称其精度可达0.3‰，但由于易将管材矫裂、圆度及表面质量较差，管材规格受限制等原因而未能得到普遍应用。所以目前国外基本上是在前述六辊矫直机的基础上以增加对置的辊子数，即增加矫直环节来提高矫直精度，如英国BRONX公司的2-2-2-2-2布置的十辊矫直机和美国AETNA公司的2-2-2-2-2-2-2布置的十四辊矫直机。本发明人认为：增加对置的辊子数固然可提高矫直精度， 但矫直精度的提高是有限的。过去认为，在斜辊式矫直中用压紧辊的方式（即矫直辊两两对置）可以增加塑性区，扩大塑性铰，并且提高辊身长度、增加矫直次数，从而可提高矫直精度，本发明人称此为“正”作用。本发明人认为，在一个矫直环节中，对称布置的辊子（即压紧辊）不但有“正”作用，还有“负”作用，即不利于矫直的作用或者说有矫弯作用。这主要是由于在矫直中辊子对管子还存在一个反变形量，特别是在最后一对压紧辊的作用下将已经矫直的管子又重新变弯，即前述的“负”作用。只是“负”作用要比“正”作用小，这也是单环节对置式矫直机的矫直精度不能提高的原因。对於对置式多环节矫直机而言，上述的“负”作用依然存在，所以其矫直精度的提高是有限的。

本发明的目的是提供一种高精度管材矫直机，其矫直后的直线度可小于0.25‰。

实现本发明目的的解决方案是：所提供的高精度管材矫直机，至少包括一个由三组对置布置的矫直辊所组成的对置式矫直环节，在前述的对置式矫直环节后面至少增设一个由交错布置的矫直辊所组成的交错式矫直环节。

本发明的对置式矫直环节主要用来施加变形量，达到普通矫直的目的，同时也起着矫正圆度的作用。另外，由于对置式辊子能对管子形成完整的包角，从而使矫直过程稳定。而交错式矫直环节主要起着进一步提高管材直线度的作用。据前所述，对置的压紧辊对管材有“负”作用，如果去掉压紧辊即可大大减少“负”作用，但没有对置式矫直环节又是不行的，所以本发明采用了在对置式矫直环节的后面增设交错式矫直环节的形式。本发明人认为：交错布置的辊子在矫直过程中主要是反弯管材，它可以抵消前面对置辊所产生的“负”作用，同时其本身对管材的“负”作用也极小。因此，这种由对置辊与交错辊所组成的多环节矫直机可大大提高矫直精度。

本发明的交错式矫直环节可以是一个半，即是由三个交错布置的矫直辊组成;也可以是两个半，即是由五个交错布置的矫直辊组成。当然也可是其它数目，但以设置一个半或两个半的交错式矫直环节为宜。

为了扩大矫直机适用管材的规格范围，并保证大小规格的管材均能达到相同精度，本发明的各矫直环节间的辊距可设计成从入口到出口逐渐减小。除此而外，这种变辊距的结构还可增加矫直过程的稳定性。

本发明由于采用了对置辊与交错辊结合的多环节矫直结构，其中对置式矫直环节主要用于直线度的初矫和圆度矫正，而交错式矫直环节主要用于提高直线度，因而可对管材的直线度和圆度同时兼顾。而现有的对置式矫直机，直线度与圆度的矫正是在同一环节中进行的。所以本发明与现有的矫直机相比，不但矫直精度高，而且被矫管材的圆度也有较大提高。另外，本发明对管材规格的适用范围较大，矫直精度比较稳定。

附图是本发明一个实施例的结构示意图。

如图所示：本矫直机采用一个对置式矫直环节和两个半交错式矫直环节，共十一辊。辊1～6对对布置为三组，组成一个矫直环节。辊7～11均上下交错布置，其中辊7、8与前面的一对辊5、6组成第二个矫直环节;辊9、辊10与前面的辊8组成第三个矫直环节;辊11与辊10为半个矫直环节。辊距T、T₁与T₂的关系为：T＞T₁＞T₂。

本实例的十一辊均为斜辊，安装在矫直机本体上。除辊7因受结构限制为被动辊外，其余各辊均为主动辊，它们是由电机经减速机构和万向接轴来驱动的。上排各辊和下排的辊4可上下移动，以适应不同管径的需要。上排辊子的上下移动量是由电机12驱动螺杆13，并带动辊架14移动来调节的，其量值经轮系15由指针盘16指示。 下排辊4的上下移动量是由电机17驱动螺杆18，并带动辊架19移动来调节的，其量值经轮系20由指针盘21指示。

本实例的矫直机可矫管材的规格范围是：管材外径18～76mm，管材壁厚0.7～4.5mm，均比现有的六辊矫直机的范围大。矫直精度：直线度为0.08～0.15‰;圆度比现有的六辊矫直机提高30～50%，而且所矫的管材外表面无擦伤，可直接作为摩托车的减震器套、航空管和油缸管等另件。

Claims (4)

1、高精度管材矫直机，至少包括一个由三组对置布置的矫直辊所组成的对置式矫直环节，其特征是在前述的对置式矫直环节后面至少增设一个由交错布置的矫直辊所组成的交错式矫直环节。

2、如权利要求1所述的矫直机，其特征是所说的交错式矫直环节有一个半，是由三个交错布置的矫直辊组成。

3、如权利要求1所述的矫直机，其特征是所说的交错式矫直环节有两个半，是由五个交错布置的矫直辊组成。

4、如权利要求1、2或3所述的矫直机，其特征是各矫直环节间的辊距从入口到出口逐渐减小。

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