CN1315887A - 在张力减径机内轧管时管端增厚极小化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在张力减径机内轧管时管端增厚极小化的方法,为此在管始端和管末端通过张力减径机时暂时改变各被驱动机架的扭矩,所以管端以比稳态的轧辊转速比大的轧辊转速比轧制。其中,在稳态与提高了的转速比之间调整为比稳态转速比小的转速比。
Description
本发明涉及一种在张力减径机内轧管时管端增厚极小化的方法，为此当管始端和管末端通过张力减径机时暂时改变各被驱动机架的扭矩，所以管端以比稳态的轧辊转速比大的轧辊转速比轧制。
在管子张力减径时大的纵向拉应力强化了出现所谓的“增厚端”，这是在管端由于减小了有效的延伸产生的区域。管端与管中部相比延伸较小的原因在于，为稳定的运行状态所设计的轧辊转速比，通常对于在管端形成物理上最大的拉应力而言不够大。与稳定轧制的管中部相比，管端有更大的朝管端方向渐增的壁厚。若此壁厚超出允许的公差范围，则必须从成品管上切除此管段。
对在管端壁厚增大尺寸的度量是在每个变形阶段，亦即在每个机架内，稳态与非稳态下所作用的拉应力之间的差值。由于形成过程不同，所以沿轧制方向看在前部和后部管段的壁厚变化不同；它们的区别主要在于壁厚、壁厚变化以及壁厚增大区的长度。
增厚到超出公差范围的管端被切除，这意味着产生了会显著降低生产率的废物。因此务必提出一些方法，以防止形成管端增厚，或至少能保持端头损失尽可能小的管端增厚最小化。
业已证实，端头损失可以减小，只要通过恰当地改变张力减径机的驱动电机转速来调整管端处的应力和形状变化状态，使它们接近稳定的变形条件。若在轧制过程的起始和结束阶段通过提高转速比增大作用在管端上的拉应力并因而防止壁厚超出公差范围地增大，则可以减少由于管端增厚造成的材料损失。按已知的管端控制方法这样来计算拉应力超前量，即确定一个最大可能的拉应力，但在这种情况下应当注意，一个尚未增厚的管段不应受到比稳定的拉应力更高的负荷，因为要不然在稳定的变形条件下制成的成品管上管的壁厚可能减小。
为了能实现转速改变，当然需要能快速和逐个调整轧辊转速的驱动系统。作为驱动装置不仅可采用具有适当的组分配器的组叠加驱动装置，而且可采用单个驱动装置。
在已知的方法中，专门在与后部管端相比较短的前部管端上有目的地只是少量地缩短增厚端；因为在合格的管区与增厚的管端之间出现不允许的壁减薄限制了提高转速比。通过减少参与提高转速的机架数量使拉应力更窄地局部化是必要的，这尤其是因为在起始阶段只是设在进口侧有限数量的机架才能有效地影响管端增厚。但是采用已知的转速改变方法不可能减少参与的机架，因为用较少的机架数只能施加较小的拉应力。
本发明的目的是，提高已知的管端控制的效果和使之局部化，以便防止出现增厚的管端或进一步使之最小化。
按本发明为达到此目的建议改进已知的方法，经改进后的方法其特征在于，在稳态的与提高了的转速比之间调整为比稳态转速比小的转速比。采用按本发明的建议，借助于与稳定的轧制状态相比为减小了的转速比，调整为恰当的壁增厚，也就是说一方面使拉应力增大局部化和更好地与壁增厚区相适应，以及另一方面再次补偿在增厚的管端与合格管之间区域内可能出现的不允计的壁减薄。借助于按本发明的转速改变方法，可以避免不允许地壁减薄并因而可以调整为更大的转速比，从而可以达到缩短增厚的管端的目的。
虽然按本发明的方法既可以采用组叠加驱动装置也可以采用单个驱动装置，但一个突出的优点在于，通过这种新的转速控制方法能采取比较简单的措施避免单个电驱动装置的缺点，亦即在前部管端由于冲击负荷使转速下降会引起更大的端部损失。
下面借助于三个曲线图图解地表示和说明本发明。其中：
图1沿管纵向的轧辊转速变化曲线；
图2沿管纵向的拉应力变化曲线；以及
图3在合格管与增厚管端之间的过渡区内管子壁厚的变化曲线。
在全部三个曲线图中，先有技术的变化曲线用虚线表示，按本发明的变化曲线用实线表示。张力减径机的稳态用点线表示。
由图1可见，稳态的轧辊转速简化为一条线性上升的直线，以及在管端进入时转速比n1提高。与此同时在图2中的拉应力升高z1通过减少参与转速增高的机架数量而局部化，由此得到在图3中用虚线表示的壁厚变化曲线。可以看到，在增厚的管端(图3中的右边)与合格管的区域(图3中的左边)之间的区域内形成一个管段，在此管段中可看出壁厚变化曲线在容许极限的下方。
若现在按本发明在提高了的转速比与稳态转速比之间调整为比稳态转速比小的转速比，如图1中用实线表示的那样，则一方面使拉应力的升高局部化，如图2中z2所示，并因而使拉应力的升高更好地适应于壁增厚的区域。与此同时，如图3实线所示，重新补偿了在增厚的管端与合格管之间的区域内可能出现的不允许的壁减薄，从而避免了不允许的壁减薄。以此方式可以调整为更大的转速比，由此缩短了增厚的管端，如图3中长度l1和长度l2所示，其中l2＜l1。
Claims (1)
1．在张力减径机内轧管时管端增厚极小化的方法，其中在管始端和管末端通过张力减径机时暂时改变各被驱动机架的扭矩，所以管端以比稳态的轧辊转速比大的轧辊转速比轧制，其特征为：在稳态与提高了的转速比之间调整为比稳态的转速比小的转速比。
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