CN200939452Y

CN200939452Y - 集成式三辊连续轧管机

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Publication number: CN200939452Y
Application number: CN 200520133573
Authority: CN
Inventors: 汪汉明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2015-12-02

Abstract

本实用新型属于轧钢领域，涉及金属管材的轧管机。本实用新型集成式三辊连续轧管机由芯棒传递系统、主轧管机机架、脱棒定径机机架、机座、主轧管机和脱棒定径机的传动系统以及连接辊道组成。芯棒传递系统处于主轧管机的入口端，芯棒传递系统通过辊道与主轧管机机架相连，主轧管机机架通过辊道与脱棒定径机机架相连。主轧管机和脱棒定径机的传动系统通过复合传动齿轮箱与各自机架上的轧辊相连。主轧管机的传动系统由一台共用的主传动电机和各机架独自匹配的叠加电机以及复合传动齿轮箱复合组成；脱棒定径机的传动系统由一台共用的主传动电机、一台共用的叠加电机和复合传动齿轮箱组成。

Description

集成式三辊连续轧管机

技术领域

本实用新型属于轧钢领域，涉及金属管材的轧管机。

背景技术

目前世界上刚诞生的三辊连续轧管机是由若干个工作机架组成的，每个机架中的三个轧辊各由一台功率特别大的电机传动，各个轧辊为单独加工孔型与单独调整、定位。每一个轧辊必须由传动该轧辊的单独一台电机承担几倍于稳定轧制的咬入冲击负荷，因而电机功率必须为正常实用的3～5倍。随着电机功率几倍地加大，电机外形也成倍增大，各相关机械结构也随之成倍增大。加上这种结构又很难采用紧凑式结构，每个轧辊都只宜单独调整与定位，机架结构又进一步复杂与庞大。与轧管机相配合使用的是仅有三个机架的脱棒机，仅仅起到将轧出的钢管从芯棒上抽出的作用。

这种轧机有着多方面的明显不足：一是电力装机容量比正常需要大几倍，使电能利用效率显著降低；二是为保证轧辊速度稳定，必须有复杂的电控系统；三是由于机械、电机尺寸成倍加大，结构与控制的复杂化，轧机的造价几倍地增加；四是各机架同一孔型的三个轧辊是拆下来单独加工后再组装到机架框上的，且人工调整环节多，所以尺寸精度、速度稳定性难以保证；五是由于各机架的每个轧辊都各自单独用一台直流电机传动，速度的稳定性和协调性差，易于产生钢管各部位变形不均，不仅会降低成品尺寸精度、力学性能，而且增加了能源和工具消耗；六是只有三个机架的脱棒机轧出的钢管不圆，无法直接轧出成品钢管。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能耗小、轧辊速度稳定、造价低，集轧穿管、脱棒定径和减径一体化的集成式三辊连续轧管机。

针对上述目的，本实用新型集成式三辊连续轧管机包括芯棒传递系统、主轧管机机架、机座、脱棒定径机机架、机座和传动系统。主轧管机采用整体式机座，机座上依次装设5～8个紧凑式轧管机机架，并且都安装在同一机座上，另设5～9个具有脱棒、定径、减径与调节成品管壁厚功能的脱棒定径机机架，也安装在另一机座上，主轧管机机架的前端与芯棒传递系统相连，主轧管机机架通过辊道与脱棒定径机机架相连，主轧管机的传动系统由一台共用的主传动电机、自第二机架起各机架独自匹配的叠加电机和复合传动齿轮箱复合组成，而且主传动电机和每个机架各自配置的叠加电机的转速通过复合传动齿轮箱合成后，分别传动给主轧管机上各机架的轧辊，各自随时按需调整转速。脱棒定径机的传动系统由一台共用的主传动电机、一台共用的叠加电机和复合传动齿轮箱复合组成，主传动电机和叠加电机的转速通过复合传动齿轮箱合成后，传动给脱棒定径机各机架上的轧辊，其中主传动电机给各机架传动基本转速，叠加电机按各机架所需速比，同时向各机架叠加不同的转速。

主轧管机各机架的孔型采用三个轧辊按工作状态安装、调整、定位后，再进行整体加工。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

①由于传动系统包含一台主传动直流或交流电机和由各机架相匹配的直流叠加电机，前者传送的转速占轧辊工作转速的50～100％；后者的叠加转速只占轧辊工作转速的0～50％，为此，不仅对轧辊的冲击负荷小，传递速度稳定，且可降低生产消耗，提高产品质量。

②与现有技术每一个轧辊必须单独一台电机承担传动相比，本实用新的传动电机功率小，故能耗低，结构也紧凑。

③本实用新型的脱棒定径机不仅能起到脱棒的作用，而且可将主轧管机轧出的一种毛管随机同步轧成不同品种规格的成品钢管，即脱棒定径机能起到对轧后钢管按需改变钢管外径、壁厚的定径、减径作用，可直接轧出多种规格的成品钢管。

④脱棒定径机的作用，可单从本机直接轧出多种规格产品钢管，在成品规定范围不很大的生产线中省去了再加热与定减径两道工序，是经济实用的短流程。

⑤按相同规格、产能相比，本实用新型的装机容量、轧机重量及造价约可减少一半，生产中的能源与轧辊消耗约可减少1/3。生产每吨成品钢管的追加成本约减少一半，而成品的尺寸精度，力学性能更高。

⑥主轧管机各机架的孔型加工在三个轧辊按工作状态安装、调整、定位后，再进行整体加工，故精度高、工作稳定、调整简捷。

附图说明

附图1为集成式三辊连续轧管机的俯视结构示意图。

附图2为集成式三辊连续轧管机的侧视结构示意图。

附图3为主轧管机复合传动齿轮箱的结构示意图。

附图4为脱棒径定机采用复合传动时齿轮箱的结构示意图。

附图5为轧管机机架的剖视结构示意图。

附图6为轧管机机架的部分剖视结构示意图。

具体实施方式：

现根据附图对本实用新型作详细说明

由图1、2看出，本实用新型集成式三辊连续轧管机由芯棒传递系统7、主轧管机机架3、机座2、与主轧管机机架3配合使用的脱棒定径机机架9、机座8、主轧管机和脱棒定径机的传动系统以及连接辊道51和52组成。芯棒传递系统7处于主轧管机的入口端，芯棒传递系统7通过辊道51与主轧管机机架3相连，主轧管机机架3通过辊道52与脱棒定径机机架9相连。主轧管机和脱棒定径机的传动系统通过复合传动齿轮箱1、10与各自机架上的轧辊目连。

主轧管机的传动系统由一台共用的主传动电机6、自第二机架起各机架独自匹配的叠加电机5和复合传动齿轮箱1复合组成；主传动电机6和每个机架配置的叠加电机5各自直接与复合传动齿轮箱1相连；主传动电机6和每个机架配置的叠加电机5的转速通过复合传动齿轮箱1合成后，分别传动给主轧管机各机3上的轧辊，各自随时按需调整转速。

脱棒定径机当只有3～5个机架9时，各机架上的轧辊由一台主传动电机12通过传动齿轮箱10，按特定速比传动；当脱棒定径机具有5～9个机架9时，其传动系统由一台共用的主传动电机12、一台叠加电机11和复合传动齿轮箱10复合组成；主传动电机12和叠加电机11各自直接与复合传动齿轮箱10相连。主传动电机12和叠加电机11的转速通过复合传动齿轮箱10合成后，传动给脱棒定径机各机架上的轧辊，其中主传动电机12给各机架传动基本转速，叠加电机11按各机架所需速比，同时向各机架叠加不同的转速。

主轧管机的一台主传动电机6和每个机架各自配置的叠加电机5的转速通过复合传动齿轮箱1合成后分别传动给主轧管机上各机架的轧辊，各自随时按需调整转速。即复合传动齿轮箱1是将主传动电机传给各机架的主传动速度与各机架配备的叠加电机的叠加传动速度复合在一起，成为每个机架上轧辊的实际工作转速。主传动电机6同时向各机架输入各自所需的基本转速占轧辊工作转速的50～100％；由各机架相匹配的叠加电机5单独给对应的机架输入按不同轧制规范另行调整的叠加转速占轧辊工作转速的0～50％。

在同一个极为紧凑的机座2上装配5～8个主轧管机机架3，即机架31、32、33、34、35、36、37、38；具有脱棒、定径、减径与调节成品管壁厚功能的脱棒定径机上装配了5～9个机架，即机架41、42、43、44、45、46、47，并同时安装在一个整体式机座8上；主轧管机机架3中的机架31、32、33、34、35承担着钢管轧制的绝大部分变形。脱棒定径机的机架，一般为3架，仅能起到脱棒的作用，本实用新型中则多为5～9架，可将主轧管机轧出的一种毛管随机同步轧成多个规格不同的成品钢管，即脱棒定径机机架不仅起到将轧出的钢管从芯棒上抽出来的作用，还起到对轧后钢管按需改变钢管外径、壁厚的定径、减径作用，可直接轧出多种规格的成品钢管。另外，轧机入口端的芯棒传递系统7具有传动、冷却、润滑及插入芯棒的作用，其结构上与常规连续轧管机的芯棒传递系统相似。

图3为复合传动齿轮箱1内部的齿轮形式，13为速度复合轮系，可为图示平面差动轮系，也可为四个成四边形装配的圆锥齿轮组成的空间差动轮系，14为主传动齿轮，各机架间以特定速比一起传动，6为主传动电机，5为叠加电机，15为叠加传动齿轮；主传动齿轮14与叠加传动齿轮15在由速度复合轮系13复合之前各自还可能有几对不相同的配比齿轮，以达到每一机架轧辊特定需要的基本转速与叠加转速。

由图4看出，脱棒定径机的传动系统由一台共用的主传动电机12、一台共用的叠加电机11和复合传动齿轮箱10组成；主传动电机12和叠加电机11的转速通过复合传动齿轮箱10合成后，传动给脱棒定径机各机架上的轧辊，其中主传动电机12给各机架传动基本转速，叠加电机11按各机架所需速比，同时向各机架叠加不同的转速。

由图5和图6看出，主轧管机机架3由对称的两半机架体16、3个互成120°分布的轧辊17、六个支撑轧辊17的轴承19、两对圆锥齿轮20及三根传动轴21、轧辊轴向调整螺盖22与两半机架联接螺栓23组成。而且主轧管机机架3的轴承19外装配有调整压下量的偏心轴承套18。三根传动轴21中，一根传动轴为主动轴，另两根为被动轴。各机架的孔型加工采用三个轧辊按工作状态安装、调整、定位后，再进行整体加工。故精度高、工作稳定、调整简捷。

本实用新型的主要工作过程如下：

主轧管机开始启动，图1中的大功率主传动电机6通过复合传动齿轮箱1，即图3中主传动齿轮14与叠加传动齿轮15及图5中的传动轴21带动三个轧辊17，给每机架的轧辊以基本转速。此转速在不同机架中分别占轧辊工作转速的50～100％；图1中从第二架往后每个机架都有一个功率很小的叠加电机5，它们同时分别通过图3中的主传动齿轮14与叠加传动齿轮15，经速度复合轮系13给对应机架复合成一个可满足该架不同轧制规范所需的不同速度。由于基本转速是全机共用一台大的电机，而轧制冲击是从第一架起逐架产生的，所以对主传动电机而言仍是一个较小的负荷，不会产生明显的速降。另由各机架相匹配的叠加电机5单独给对应的机架输入按不同轧制规范另行调整的叠加转速占轧辊工作转速的0～50％。各机架单独调速传动的叠加电机显然可能产生较大的速降，但因只占该机架轧辊转速的0～50％，因而每个轧辊总转速因冲击产生的速降仅为全靠单独传动的0～50％，即对前面一些机架没有影响，后面的机架中只有小的影响。这样就大幅度地降低了本机的装机容量，缩小了设备尺寸，简化了电控设备及改善了速度稳定性，不仅可确保同一机架中共同工作的三个轧辊速度完全同步，而且相邻机架轧辊的速度关系也得到高度协调。

接着从本轧管机前面的穿孔机刚穿出的约1100℃以上的钢管坯料由芯棒传递系统7插入己喷润滑剂的芯棒，并同时一并送入主轧管机机架3的三辊孔型中，即由图5中的传动轴21带动三个轧辊17同时按规定的速度转动，从第一至最后一架机架连续轧过。在轧制过程中，芯棒始终衬在处于轧制过程中的钢管内，实现钢管的减壁，其前进速度可按需调控，但比钢管的轧出速度低。由于各机架孔型尺寸与轧辊转速依次按特定规律缩小与增高，钢管壁厚便大幅度减薄，各处也变得均匀与平滑。当孔型磨损过多或需调整壁厚减薄量时，可通过偏心轴承套18的调整改变轧辊压下量来实现。

插入芯棒的钢管全部轧出或即将轧出最后一架机架时，芯棒己伸出最后一个机架2～5米，已轧出钢管的前端早已进入脱棒定径机机架41的孔型中，在芯棒未到达脱棒定径机之前，脱棒定径机以比前机轧出速度略高的速度将钢管从芯棒上脱开，芯棒则由芯棒传递系统7从轧管机架孔型中抽回去再周转使用。而经脱棒定径机的钢管则进一步轧至完全合符成品要求的尺寸。

Claims

1、一种集成式三辊连续轧管机，包括芯棒传递系统(7)、主轧管机机架(3)、机座(2)、脱棒定径机机架(9)、机座(8)和传动系统；主轧管机机架(3)安装在机座(2)上，脱棒定径机机架(9)安装在机座(8)上；芯棒传递系统(7)处于主轧管机的入口端，且通过辊道(51)与主轧管机机架(3)相连，主轧管机机架(3)通过辊道(52)与脱棒定径机机架(9)相连，传动系统与主轧管机各机架(3)相连，其特征在于：

①在同一个整体式机座(2)上依次紧凑地装配着5～8个主轧管机机架(3)；

②在同一个整体式机座(8)上依次紧凑地装配着5～9个脱棒定径机机架(9)；

③主轧管机的传动系统由一台共用的主传动电机(6)和自第二机架起各机架独自匹配的叠加电机(5)以及复合传动齿轮箱(1)复合组成；主传动电机(6)和每个机架配置的叠加电机(5)各自直接与复合传动齿轮箱(1)相连；

④具有5～9个机架(9)的脱棒定径机，其传动系统由一台共用的主传动电机(12)、一台共用的叠加电机(11)和复合传动齿轮箱(10)组成；主传动电机(12)和叠加电机(11)各自直接与复合传动齿轮箱(10)相连。

2、根据权利要求1所述的轧管机，其特征在于主轧管机各机架(3)由对称的两半机架体(16)、3个互成120°分布的轧辊(17)、六个支撑轧辊(17)的轴承(19)、两对圆锥齿轮(20)及三根传动轴(21)、轧辊轴向调整螺盖(22)与两半机架连接螺栓(23)组成；而且主轧管机各机架(3)的轴承(19)外装配有调整压下量的偏心轴承套(18)。