CN102806230B - 一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备 - Google Patents

Abstract

一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：传统轧管机上用长条电磁铁组成磁约束芯棒定位机构，通电时磁力将芯棒连接杆径向定位，芯棒浮动而无前后串动，磁力不影响非磁性物的铜管坯送进；磁约束芯棒定位机构分前后两组，后端较长定位机构承受轧制时主要轴向力，电磁铁安排成四面，最大功率输入相当4.5吨吸力，前端短定位机构最大电磁吸力1吨，由可整体轴向移动10公分装置调整芯棒轧辊相对位置；回转组件带动管坯及磁约束芯棒定位机构回转，正反各两次，45度；管坯送进组件两组在床身前后排列，通过夹持瓦压紧管坯交替运行，随轧制节奏每次送进一段管坯回转一角度，在浮动芯棒和轧辊共同作用下实现无限长管坯轧制。

Description

一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备

本发明公开一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备

所属技术领域

本发明属金属管材加工领域，本发明涉及金属铜管加工时采用的轧管机，具体地说是一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备

背景技术

金属轧制是金属变形加工最常用的一种方式，对管材加工轧制也是通行的工艺。管材轧制分为斜轧和纵轧，斜轧属于连续轧制范畴，无论是两辊还是三辊轧管机都是在坯管旋转前进中实现减径减壁轧制工艺。纵轧是非连续轧制，由轧辊和芯棒组成一环形变形空间，坯管被强制通过此变形空间从而实现减径减壁。

因为环状的轧辊和坯管只有很小一段接触弧，所以用圆环状的轧辊只能让管材有很小的变形量，在轧辊回转时如果和坯管接触部分的曲面是变化的，即随着坯管沿轴向前进让轧辊和坯管接触部分也逐渐变小，则坯管的减径减壁情况就会变化，由是导致了一种被称为皮尔格轧管机的发明。在我国金属加工行业称之为两辊往复式轧管机，或是两辊周期式轧管机。

最早使用此类轧管机的是黑色金属行业，钢管，特别是不锈钢管，大量使用两辊往复式轧管机。

铜加工采用挤压工艺生产铜管是一种主要方法，采用挤压工艺时铜坯锭通过挤压工序变成大管坯，然后通过轧制、拉伸工艺最终成为适合各种用途的铜管，于是两辊往复式轧管机也成为铜加工行业生产铜管的主要设备。

两辊往复式轧管机工作原理简介如下。

参见图1，两辊往复式轧管机基本由床头箱7部分，床身10部分和尾架12部分组成。

传统的两辊往复式轧管机主传动是由直流马达拖动的一套曲柄连杆机构，图示床头箱7中显示了曲柄1和连杆2，连杆和活动轧辊牌坊6相连，从图示可看出，通过曲柄连杆机构的动作，直流马达的转动就变成了活动轧辊牌坊的在轧机床身水平往复移动。

参见图5，活动轧辊牌坊左右各一件，通过结构件固联。活动轧辊牌坊中安装了上、下轧辊轴承座25，安装轧辊5的轧辊轴14通过轴承安装在轧辊轴承中，为了使轧辊回转，在轧辊轴上安装了轧辊回转齿轮26，该齿轮和固定在床头箱本体上的齿条24相啮合，齿条固定在床头箱中不动，活动轧辊牌坊来回移动时轧辊轴上安装的齿轮在齿条上来回滚动，带动轧辊轴的转动，从而带动轧辊的回转，轧辊的来回移动和同时产生的回转就形成了两辊往复式轧管机的轧制工作原理。

管坯变形原理参见图2和图3。图2显示的是当活动轧辊牌坊在前后两个位置时轧辊转动从而形成轧辊和管坯接触位置不一样的情况。图2A-A部位显示活动轧辊牌坊在接近管坯入口端，此时管坯刚接触轧辊工作面，与其相对应的是图3.1所显示的状态，轧辊5和芯棒3共同构成的环形空间很大，轧辊刚开始对管坯进行外径的收缩。随着活动轧辊牌坊往右移动，到了图2B-B部位显示的位置，活动轧辊牌坊接近管坯出口端，与其相对应的是图3.2所显示的状态，轧辊和芯棒共同构成的环形空间已经很小，轧辊在对管坯进行最后的辗压，定径，环形空间尺寸即为轧出材的规格。

往复式轧管机通过一对轧辊表面变断面的孔型，轧辊在回转前进时和管材内部的芯棒共同构成了一不断缩小的环形空间，由此完成对坯管减径减壁的轧制过程。

活动轧辊牌坊在床头箱内依靠曲柄连杆机构拖动作一个往复运动，其往复运动的距离即轧制行程取决于曲柄连杆机构，观在的此类轧管机一般行程短的约500毫米，长的约1.1-1.3米。

为了实现轧制工艺，在进入下一道前进周期时应给予坯管一定量的送进，确保轧机在进入下一个轧制周期时可以对坯管进行新的辗压轧制，这就是往复式轧管机的送进机制，每一台往复式轧管机都有送进机构。管坯送进组件11安装在床身上，可以推着管坯前进。常规的往复式轧管机的管坯送进组件是由丝杠控制的，回转的丝杠由安装在尾架中的送进机构按一定的送进速度，力量控制调整。

从图3可看出，一对轧辊表面的孔型和一支芯棒共同构成了变形空间，一对轧辊的接合面对坯管而言是一道缝，两辊往复式轧制是一种有缝轧制。为了保证轧出材的质量，被轧制的管材必需在每一道轧制时旋转一个角度，这就形成了往复式轧制工艺中的回转，管坯和芯棒在每一道轧制时都要给予一定的回转，以保证下一道轧制时开缝的一边已经处于被直接辗压的位置。芯棒回转组件包括从电机或是油马达拖动通过一系列的变速装置最终对芯棒夹紧装置实施回转的动作。图4显示了安装在尾架中的芯棒回转机组件19和管坯回转输出轴18，此图示意管坯回转的动作可通过管坯回转输出轴一直送到管坯送进组件。

图4所示管坯送进组件11是采用了管坯压紧组件15通过管坯夹持瓦16配合芯棒回转组件对管坯实施回转送进的结构，老式的送进机构一般采用在管坯末端硬顶送的方式，现在新的机构多采用从管坯外实施压紧后一同旋转的方式，因为在对其他装置进行改造后有可能进入连续上料的轧制工艺。

从以上的表述可看出，两辊往复式轧管机由曲柄连杆机构拖动活动轧辊牌坊作水平往复运动，固定在机座上的齿条迫使和其啮合的轧辊回转齿轮旋转，由此带动轧辊旋转。

在活动轧辊牌坊每作完一次水平往复运动，轧机的送进、回转机构就要产生一个送进、回转动作，将管坯回转一个角度，送进一定的距离，以便下一道轧辊回转时的轧制，这就是两辊往复式轧机基本的节奏。往复一次，回转一个角度，送进一次。随着轧机的不断改造创新，此种节奏也有所变化，出现了所谓的双回转，甚至双送进，也就是在活动轧辊牌坊起始位(管坯入口端)有一次回转，送进，在终了位(管坯出口端)有一次回转，送进。

两辊往复式轧管机所体现的往复式轧制工艺由于冷轧变形区的金属基本处于三向压应力状态，可获得很大的变形量，相对高的精度，在轧制过程没有金属损失，而且可减少一部分中间工序，显现出这种工艺的本质优势。所以在铜管加工中两辊往复式轧管机已经成为最广泛使用的设备。

回到图3，由轧辊和芯棒共同构成的环形空间是管坯变形的空间，轧辊从A-A位滚动到B-B位时，轧辊将管坯在芯棒上辗压时也将对芯棒产生一个拖动或是后顶的力量。

在A-A位如果芯棒是活动的，将随坯管往前进，造成合金钢材质的轧辊对合金钢材质的芯棒强行辗压，损坏轧辊或芯棒，在接近B-B位时轧辊会对芯棒产生一个往后的力，让芯棒往后滑脱，造成轧制工艺的不可控，所以芯棒必需是固定的。为此，两辊往复式轧管机从发明之日起就设计了芯棒固定机构，尾架上除了安装芯棒回转机构外还安装了芯棒定位机构，厚壁钢管或是实心钢棒制成的芯棒连接杆9前面和芯棒4相连，后面由安装在尾架上的芯棒连接杆固定机构13固定在尾架上，该固定装置在固定芯棒不允许芯棒前后串动同时，允许芯棒和管坯一同旋转。

综上述，参见图1，两辊往复式轧管机尾端送进一支待轧制的管坯，管坯从芯棒中穿过直到轧辊前端，管坯尾端由管坯送进组件11顶紧，管坯送进组件左面是尾架，装在尾架上的芯棒连接杆固定机构将芯棒固定，不让芯棒产生沿轴向前后移动，轧机由曲柄连杆机构带动往复运动，轧辊回转齿轮沿齿条滚动同时带动轧辊轴转动从而带动轧辊对送进的坯管进行减径减壁辗轧，轧辊牌坊每往复一次，坯管就被送进一次，同时回转一次，待一支坯管被轧制完毕，停止曲柄连杆机构的运动，轧辊牌坊也停止运动，松开芯棒连接杆固定机构，将下一支坯管再次套在芯棒上送进轧机床身，进行下一支坯管的轧制变形，这就是传统往复式两辊轧机的典型工艺过程。

从以上表述可看出，无论两辊往复式轧管机从最初发明之日起到现在为止有了多么大的改进，但是纵向，有缝，不连续轧制是其固有的特点，由于受床身长度的影响，轧制管坯的长度一般而言只有十米左右。从图1所示可知在床头箱7和尾架12之间是床身10，床身是管坯送进组件11活动的空间，按图示管坯送进组件11从左到右将管坯顶送着送入轧辊，要轧更长的管坯就要加长床身的长度，而床身长度的加长会影响其他一些设置，尤其是会影响到芯棒连接杆的长度，刚度，弹性，进而影响到芯棒定位的精度，变形的工艺。所以现在无论是铜管轧制还是其他钢管轧制或是其他稀贵金属的轧制，两辊往复式轧管机允许的坯管长度一般也就几米到十几米。

对于一般的铜管加工而言，十几米长的管坯轧制已足够，因为铜管坯只用一道轧制，接下去走拉伸工艺，但是对需要进行多道轧制的金属加工而言，这种一支一支短管坯送进方式就有很大的缺陷，因为轧制工艺可以允许较大的加工率，所以送进十米的管坯轧出材就可能是几十米长，进行第二道轧制时就要将此长管坯锯切后再用，无论是工艺时间还是金属材料利用都不合理，而且凡是需要多道轧制的金属都是稀贵金属，比如钛管，锆管等，就是铜材轧制中需多道轧制的也是些铜合金材，中断就意味着降低金属成品率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有金属铜管以及所有非磁性金属管坯比如钛管、锆管等轧制时坯管长度受到固定芯棒影响而只能一支一支轧制的工艺，本发明提供一种可以轧制无限长管坯概念的两辊往复式轧管机，所轧管坯长度不受床身长度的限制，不受芯棒固定装置长度的限制，可以送进几十米长的管坯不断的轧制。

本发明技术方案如下：一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：取消常规两辊往复式轧管机尾架12上安装的芯棒连接杆固定机构13，参见图6，代之以在轧管机床头箱管坯进入端和尾架后端分别安装的磁约束芯棒定位机构17，磁约束芯棒定位机构由几组电磁铁组成，参见图7，长条型的电磁铁21安装在电磁铁底座22中，由电磁铁压紧盖23压紧组成一个可回转的整体，装在磁约束芯棒定位机构中的电磁铁在轧制起始前通电，电磁铁产生足够大的电磁力，将钢制的芯棒连接杆9在径向定位，当轧制力在一定范围内时确保轴向力也控制在一定范围内，芯棒在活动磁约束芯棒定位机构中浮动而不产生前后串动，铜管坯不是磁性物质，电磁铁对芯棒的吸力丝毫不影响铜管坏的送进。

磁约束芯棒定位机构分前后两组安装，一组磁约束芯俸定位机构安装在尾架后面的空间中，可以安装较长的电磁铁，大致从1.5米到2.5米的长度，电磁铁为直流220V供电，电磁铁可安排成二面、三面或四面，相应输入电磁力最大可达30吨，因为钢制的芯棒连接杆外面套着铜管坯，隔开的空间降低了磁性作用，电磁铁对芯棒实际的电磁吸力只有电磁铁所标定的电磁吸力的15％，最大功率输入时相当4.5吨的吸力，如果现场需要轧制更大的的管坯相应产生更大的轴向力时可调整电磁铁的安装量从而调整电磁铁可施加的磁性吸力，磁约束芯棒定位机构承受轴向力由回转定位组件31实现，参见图8，回转定位组件和尾架固联。

另一组磁约束芯棒定位机构安装在轧管机床身连接轧管机床头箱的一段空间内，传统的轧管机在活动轧辊牌坊返回到曲柄连杆最大位置时到管坯进口段都留有一段空间，如果没有空间则可在床身前端留出一段安装空间，因为空间不大，所以前端安装的磁约束芯棒定位机构长度不超过0.8米，所提供的对芯棒最大电磁吸力约为1吨，此磁约束芯棒定位机构在接受管坯回转输出轴输入的回转功作以保证和管坯送进机构同步运动外，本身还带有可整体移动10公分的轴向移动装置，参见图8，磁约束芯棒定位机构也安装在回转定位组件31中，回转定位组件不但允许磁约束芯棒定位机构在其间回转，承受轧制时产生的很大的轴向力，其本身也由轴向调整组件29来定位，其目的是在对芯棒连接杆产生磁约束后由可施加轴向力的轴向调整活塞30对磁约束芯棒定位机构施以不超过10公分的轴向位置的调整，从而带动芯棒在此距离内的调整，最终确定芯棒和轧辊合理的相对位置。

由芯棒回转组件19带动管坯回转输出轴18通过回转输入齿轮20将轧管机轧制时需要的回转动作通过回转齿轮28(参见图8)输入活动磁约束芯棒定位机构，电磁铁随活动磁约束芯棒定位机构回转，芯棒连接杆受磁约束也跟随回转，回转角度一般为30-60度，正转2次，反转2次。传统的轧管机回转机构是以一个方向对芯棒和管坯进行回转输出，本发明浮动芯棒轧制允许送进管坯很长，轧出材就更长，必需实现在线卷取，朝一个方向的回转就要求卷取机构在将直条管材卷成盘状时也有一个回转动作，带来卷取设备制作的复杂化，采取正反向各转几次的回转方式既可满足轧制工艺要求又不对轧出的上百米长的管材产生缠绕，离轧机出口留出约20米距离轧出材基本就可不回转，卷取机可稳定的在线卷取，同时电磁线圈的供电线路也不用采取滑环炭刷结构，只要有一段软电缆32顺回转机构正反转一定的角度即可，参见图7，在左右各45度的回转范围内软电缆可正常供电。

轧机每一道轧制行程都会有送进动作，管坯送进组件11采用在管坯外面用管坯压紧组件15通过管坯夹持瓦16压紧管坯，常规轧管机丝杠送进方式将管坯送进组件随轧制节奏送进，回转，管坯送进组件11一共两组，在两辊往复式轧管机床身前后排列，丝杠也分前后两段，动力拖动系统也分成两组，分别控制两段丝杠的动作，可同步正转也可一正转一反转，分别控制前后两架管坯送进组件在轧机床身上前进，后退，第一组管坯送进组件夹持管坯前行时第二组管坯送进组件后退，第二组后退到到中间部位管坯压紧机构15动作，管坯夹持瓦16夹持住管坯也前行，第一组管坯送进机构到达中间部位时第一组的管坯压紧机构松开，夹持瓦松开，送进组件后退到尾架前，然后压紧机构再次动作，压紧，夹持瓦夹紧管坯，再次前行，二台管坯送进机构交替运行，确保管坯不断的被送进，轧制。

二台管坯送进组件的回转动作由管坯回转输出轴18输入，传统轧管机上称为光杠，轴表面有和轴同长的键槽，回转输入齿轮20可跟随管坯送进组件11在回转输出轴上来回滑动，同时完成回转输入，确保管坯送进组件和磁约束芯棒定位机构同时回转并且回转同一角度，从而确保芯棒和管坯同时回转并且回转相同的角度。

在图6示尾架左端的磁约束芯棒定位机构左面是一排管坯托辊27，长管坯被托辊托住缓慢的送进两辊往复式轧管机，前后两组管坯送进组件将管坯夹持住，随轧制节奏每一次轧制送进一定距离的管坯，并且回转一定的角度，由芯棒连接杆连接的芯棒被前后安装的两组磁约束芯棒定位机构纵向约束在床头箱的相对位置上，在浮动芯棒和轧辊的共同作用下管坯被轧制到所需要的尺寸，实现无限长的管坯轧制工艺。

附图说明

图1、传统两辊往复式轧管机示意图。

图2、两辊往复式轧管机轧辊前进变形示意图。

图3.1、轧辊和芯棒在进入端构成的变形空间示意图。

图3.2轧辊和芯棒在出口端构成的变形空间示意图。

图4、传统两辊往复式轧管机管坯送进机构示意图。

图5、传统两辊往复式轧管机轧辊转动机构示意图

图6、两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制示意图。

图7、磁约束芯棒定位组件示意图。

图8、磁约束芯棒定位组件轴向调整机构示意图。

具体实施方式

本发明的基本设计思想体现在以下几个方面。

一、本发明采用了一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：在传统轧管机上安装磁约束芯棒定位机构17，磁约束芯棒定位机构由几组电磁铁组成，长条型的电磁铁21安装在电磁铁底座22中，由电磁铁压紧盖23压紧组成一个可回转的整体，装在磁约束芯棒定位机构中的电磁铁在轧制起始前通电，电磁铁产生足够大的电磁力，将芯棒连接杆9在径向定位，当轧制力在一定范围内时确保轴向力也控制在一定范围内，芯棒在磁约束芯棒定位机构中浮动而不产生前后串动，铜管坯不是磁性物质，电磁铁对芯棒的吸力丝毫不影响铜管坯的送进。

二、所述的磁约束芯棒定位机构分前后两组安装，后端磁约束芯棒定位机构安装在尾架后面，承受芯棒在轧制时产生的主要的轴向力。由于尾架后有很富裕的地方，可以安装较长的电磁铁，大致从1.5米到2.5米的长度，电磁铁为直流220V供电，电磁铁可安排成二面、三面或四面，相应输入的电磁力最大可达30吨甚至更多，因为钢制的芯棒连接杆外面套着铜管坯，电磁铁对芯棒实际的电磁吸力只有电磁铁生产商所标定吸力的15％，最大功率输入时相当4.5吨吸力，需要更大的轴向固定力则可加长此段电磁铁的数量，磁约束芯棒定位机构承受轴向力由回转定位组件31实现，参见图8，回转定位组件和尾架固联，前端磁约束芯棒定位机构安装在轧管机床身连接轧管机床头箱的一段空间内，因为空间不大，所以前端安装的磁约束芯棒定位机构长度不超过0.8米，所提供的对芯棒最大电磁吸力约为1吨。

三、前端磁约束芯棒定位机构在接受管坯回转输出轴输入的回转动作以保证和管坯送进机构同步运动外，本身还带有可整体移动10公分的轴向移动装置，参见图8，前端磁约束芯棒定位机陶也安装在回转定位组件31中，回转定位组件不但允许活动磁约束芯棒定位机构在其间回转，承受轧制时产生的很大的轴向力，其本身也由轴向调整组件29来定位，对芯棒连接杆产生磁约束后由可施加轴向力的轴向调整活塞30对磁约束芯棒定位机构施以不超过10公分的轴向位置的调整，从而带动芯棒在此距离内的调整，最终确定芯棒和轧辊合理的相对位置。

四、芯棒回转组件19带动管坯回转输出轴18通过回转输入齿轮20将轧管机轧制时需要的管坯回转动作通过回转齿轮28(参见图8)输入磁约束芯棒定位机构，磁约束芯棒定位机构可随轧制节奏回转，回转角度设定30-60度，正转几次，反转几次，可确保轧制缝被分散，确保轧出的长管材可在线打卷，确保电磁铁输入软电缆的布置简单，不被会被卷断，

五、管坯送进组件11一共两组，在两辊往复式轧管机床身前后排列，采用在管坯外面用管坯压紧组件15通过管坯夹持瓦16压紧管坯，将常规轧管机丝杠分成两段，动力拖动系统也分成两组，两段丝杠可分开送进和后退，将管坯送进组件随轧制节奏送进或后退，第一组管坯送进组件夹持管坯前行时第二组管坯送进组件后退，第二组后退到到中间部位管坯压紧机构15动作，管坯夹持瓦16夹持住管坯也前行，当第一组管坯送进机构到达中间部位时第一组管坯压紧机构松开，夹持瓦松开，送进组件后退到尾架前，然后压紧机构再次动作，夹持瓦夹紧管坯，再次前行，二台管坯送进机构交替运行，确保管坯不断的被送进，二台管坯送进组件的回转动作由管坯回转输出轴18输入，回转输出轴18表面有和轴同长的键槽，回转输入齿轮20可跟随管坯送进组件11在回转输出轴上来回滑动，同时完成回转输入，确保管坯送进组件和磁约束芯棒定位机构同时回转并且回转同一角度，从而确保芯棒和管坯同时回转并且回转相同角度。

六、在图6示尾架左端磁约束芯棒定位机构左面是一排管坯托辊27，长管坯被托辊托住缓慢的送进两辊往复式轧管机，套在芯棒外面，前端磁约束芯棒定位机构送电，芯棒被吸住，调整好和轧辊的相对位置，后端磁约束芯棒定位机构送电，轧管机动作，前后两组管坯送进组件将管坯夹持住，随轧制节奏每一次轧制送进一定距离的管坯，并且回转一定的角度，由芯棒连接杆连接的芯棒被前后安装的两组磁约束芯棒定位机构纵向约束在床头箱的相对位置上，在浮动芯棒和轧辊的共同作用下管坯被轧制到所需要的尺寸，实现无限长的管坯轧制工艺。

根据上述发明思想，结合现场实施实例，参见图6，可知本发明一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：一台改造的LG-60轧管机，在轧管机床头箱管坯进入端和尾架后端分别安装磁约束芯棒定位机构17，所述的后端安装的磁约束芯棒定位机构分别由四组电磁铁组成，规格为2500×120×80的电磁铁21安装在电磁铁底座22中，由电磁铁压紧盖23压紧组成一个可回转的整体，电磁铁在轧制起始前通电，将芯棒连接杆9在径向定位，芯棒在磁约束芯棒定位机构中浮动而不产生前后串动，铜管坯不是磁性物质，电磁铁对芯棒的吸力丝毫不影响铜管坏的送进，电磁铁为直流220V供电，四组电磁铁中间构成85×85的矩形空间，中间芯棒尺寸为￠58，此组磁约束芯棒定位机构输入相当4.5吨的吸力，磁约束芯棒定位机构承受轴向力由回转定位组件31实现，回转定位组件和尾架固联。

前端磁约束芯棒定位机构安装在轧管机床身进入轧管机床头箱的一段空间内，前端安装的磁约束芯棒定位机构电磁铁规格为800×120×80，所提供对芯棒最大电磁吸力约为1吨，此磁约束芯棒定位机构在接受管坯回转输出轴输入回转动作以保证和管坯送进机构同步运动外，本身还带有可整体移动10公分的轴向移动装置，磁约束芯棒定位机构也安装在回转定位组件31中，回转定位组件允许活动磁约束芯棒定位机构在其间回转，承受轧制时产生的很大的轴向力，其本身也由轴向调整组件29来定位，轴向调整组件系一活塞缸，￠180×￠86×450活塞杆中空，和回转定位组件31固联，￠82的管坯从内孔通过，￠300直径的活塞30足可提供几十吨的定应力，对磁约束芯棒定位机构施以不超过10公分的轴向位置调整，从而带动芯棒在此距离内的调整，最终确定芯棒和轧辊合理的相对位置。

芯棒回转组件19带动管坯回转输出轴18，回转输出轴是传统的光杠，开有通长的键槽，通过回转输入齿轮20将轧管机轧制时需要的管坯回转动作通过回转齿轮28(参见图8)输入活动磁约束芯棒定位机构和管坯送进组件11，回转角度设定为45度，正转2次，反转2次，四组电磁铁的供电用软电缆32集中输入，正反各两次的回转方式确保软电缆集中供电正常。

轧机每一道轧制行程都有回转、送进动作，管坯送进组件11采用在管坯外面用管坯压紧组件15通过管坯夹持瓦16压紧管坯，按常规LG-60轧管机丝杠送进方式将管坯送进组件随轧制节奏送进，回转，管坯送进组件11一共两组，在两辊往复式轧管机床身前后排列，丝杠也分前后两段，可同步正转也可一正转一反转，分别控制前后两架管坯送进组件在轧机床身上前进，后退，第一组管坯送进组件夹持管坯前行时第二组管坯送进组件后退，第二组后退到到中间部位管坯压紧机构15动作，管坯夹持瓦16夹持住管坯也前行，当第一组管坯送进机构到达中间部位时第一组的管坯压紧机构松开，夹持瓦松开，送进组件后退到尾架前，然后压紧机构再次动作，压紧，夹持瓦夹紧管坯，再次前行，二台管坯送进机构交替运行，确保管坯不断送进，二台管坯送进组件回转动作由管坯回转输出轴18输入，确保管坯送进组件和磁约束芯棒定位机构同时回转并且回转同一角度，从而确保芯棒和管坯同时回转并且回转相同角度。

图6示尾架左端的磁约束芯棒定位机构左面是一排坯管托辊27组成的上料架，所送管坯的长度决定上料架的长度，长管坯被托辊托住缓慢的送进两辊往复式轧管机，前后两组管坯送进组件将管坯夹持住，随轧制节奏每一次轧制送进一定距离的管坯，并且回转一定的角度，由芯棒连接杆连接的芯棒被前后安装的两组磁约束芯俸定位机构纵向约束在床头箱的相对位置上，在浮动芯棒和轧辊的共同作用下管坯被轧制到所需要的尺寸，实现无限长的管坯轧制工艺。

采用磁约束芯棒定位机构的两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备也可用于所有非磁性金属管材的轧制，特别适用于钛管轧制，锆管轧制。

本实施例送进管坯名义尺寸￠82×10，轧出材为￠42×2.2。

序号名称

曲柄1  连杆2  轧出管材3  芯棒4  轧辊5

活动轧辊牌坊6  床头箱7  管坯8

固定芯棒连接杆9  床身10  管坯送进组件11

尾架12  芯棒连接杆固定机构13  轧辊轴14

管坯压紧组件15  管坯夹持瓦16  磁约束芯棒定位机陶17

管坯回转输出轴18  芯棒回转组件19  回转输入齿轮20

电磁铁21  电磁铁底座22  电磁铁压紧盖23  齿条24

轧辊轴承座25  轧辊回转齿轮26  管坯托辊27

回转齿轮28  轴向调整组件29  轴向调整活塞30

回转定位组件31  软电缆32

Claims (4)

1.一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺，其特征是：在轧管机上安装磁约束芯棒定位机构(17)，磁约束芯棒定位机构由几组电磁铁组成，长条型的电磁铁(21)安装在电磁铁底座(22)中，由电磁铁压紧盖(23)压紧组成一个可回转的整体，装在磁约束芯俸定位机构中的电磁铁在轧制起始前通电，电磁铁产生足够大的电磁力，将芯棒连接杆(9)在径向定位，芯棒浮动而不产生前后串动，在浮动芯棒和轧辊共同作用下对非磁性的铜管坯实现无限长的管坯轧制工艺。 

2.如权利要求1所述的一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺，其特征是：磁约束芯棒定位机构分前后两组安装，后端磁约束芯棒定位机构安装在尾架后面，承受芯棒在轧制时产生的主要轴向力，可以安装从1.5米到2.5米长度的电磁铁，电磁铁为直流220V供电，电磁铁可安排成二面、三面或四面，因为钢制的芯俸连接杆外面套着铜管坯，电磁铁对芯棒实际电磁吸力只有电磁铁标定吸力的15％，最大功率输入时相当4.5吨吸力，需要更大轴向固定力可加长此段电磁铁的数量；前端磁约束芯棒定位机构安装在轧管机床身连接轧管机床头箱的一段空间内，安装的磁约束芯棒定位机构长度不超过0.8米，提供对芯棒最大电磁吸力约为1吨。 

3.如权利要求1所述的一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺，其特征是：前端磁约束芯棒定位机构在接受管坯回转输出轴输入的回转动作并承受轧制时轴向力外，其本身由轴向调整组件(29)定位，可施加轴向力的轴向调整活塞(30)对磁约束芯棒定位机构给以不超过10公分的轴向位置调整，从而调整芯棒和轧辊的相对位置。 

4.如权利要求1所述的一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺，其特征是：芯棒回转组件(19)带动管坯回转输出轴(18)通过回转输入齿轮(20)将轧管机轧制时需要的回转动作通过回转齿轮(28)输入磁约束芯棒定位机构，磁约束芯棒定位机构随轧制节奏回转，回转角度设定30-60度，正转2次，反转2次。