CN201239735Y - 多辊大口径薄壁无缝管轧机 - Google Patents
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Abstract
多辊大口径薄壁无缝管轧机，涉及冷轧大口径薄壁无缝钢管轧机。轧辊运行平稳，轧辊凹弧形滚道中部和两端的线速度差值小，从而避免管子在轴向上产生过大的塑性变形量。包括主机头、无缝管夹持送进装置、芯棒送进回复装置；主机头包括机架、机座，机架内设有轧头，机座上设有轧头驱动机构，机架内的轧头可相对于机座往复运动，轧头与无缝管、芯棒同心设置，所述的轧头驱动机构设有同步运动的两级速度不同的驱动杆，驱动杆沿轧头轴线方向往复运动；所述的轧头由同心设置且可沿轴线相对运动的本体、轧辊组构成，所述的两级速度不同的驱动杆，其中的高速驱动杆与本体相连，低速驱动杆与轧辊组相连。轧制过程平稳，成品管的精度高、质量好。
Description
技术领域
本实用新型涉及无缝钢管轧机，尤其是冷轧大口径薄壁无缝钢管轧机。
背景技术
无缝钢管的加工可以通过热轧、冷轧工艺中完成。热轧加工耗能高，成品管表面质量不能符合直接利用的要求。一些用户希望得到的大口径薄壁无缝管具有一定的精度，以减少后道金加工，降低用户的生产成本。因此，冷轧加工逐步形成，如多机架斜轧机形式布置的、用于薄壁荒管延伸的阿塞尔轧管法，但是该设备的机型大，投资成本很高，成品管表面质量不能完全满足用户的需求。
现阶段，我国中小口径的无缝钢管国内采用周期式往复冷轧设备，主要是两辊、三辊周期式往复冷轧机，成品管的外表光洁、尺寸精度高，加工效率高，产量大，已经达到国际水平可代替进口产品，并有大量产品出口。但大口径特别是特大口径的无缝钢管目前基本上是热轧钢管，产品表面粗糙、壁厚不均匀、尺寸散差大，属于粗管其应用领域并不广；现代工业技术的快速发展，对产品的质量、寿命要求越来越高，大口径特别是特大口径高品质的无缝钢管需求量越来越大，其广泛应用于诸如石油、田燃气的运输管道，高压锅炉管，石油化工用管，核能用管。
目前我国的高档大口径无缝钢管大部分俨然依赖进口，特别是核能用管99％都是进口的。我国目前生产的高档的无缝钢管工艺是热轧钢管经过精加工和时效处理去应力的。材料利用率低仅仅为40～50％；而且加工设备巨大昂贵、加工困难、生产效率低下，性价比低；品质较差、产量很小，远不能满足日益扩大的市场需求(高品质、高精度的大口径冷轧无缝钢管)。根本原因是没有大口径(含特大口径)的冷轧管机设备，无法高效率地组织生产高精度、高品质的大口径冷轧无缝钢管。
大口径冷轧钢管设备无法简单地从小型号的设备扩大仿制而来，一方面是因为相对应的机械配件行业的发展并没有紧跟上无缝钢管行业的发展。另一方面，大口径管由于直径大，如果仍按现有技术的加工模式，轧辊凹弧形滚道中部和两端的线速度会有很大差值，如图5、6所示，图中所示为两辊式，由于1/2辊子中间与两端的半径差值较大，其中间点84的线速度V5和端点83处的线速度V6在1/2辊子转速为定值的情况下，会有较大的差值。这一差值会造成与1/2辊子接触处的管子塑性变形量不均匀，出现管子破裂、壁厚不一或管子各部分致密度不均等问题。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种在轧制大口径管时，轧辊运行平稳，轧辊凹弧形滚道中部和两端的线速度差值小，从而避免管子在轴向上产生过大的塑性变形量的多辊大口径薄壁无缝管轧机。
本实用新型的技术方案是：包括主机头、无缝管夹持送进装置、芯棒送进回复装置；主机头包括机架、机座，机架内设有轧头，机座上设有轧头驱动机构，机架内的轧头可相对于机座往复运动，轧头与无缝管、芯棒同心设置，所述的轧头驱动机构设有同步运动的两级速度不同的驱动杆，驱动杆沿轧头轴线方向往复运动；所述的轧头由同心设置且可沿轴线相对运动的本体、轧辊组构成，本体包括套筒、扇形块、滑道、调整斜楔，轧辊组由导架和至少四个轧辊组成；导架将至少四个轧辊排列在一个圆周线上，至少四个轧辊的轴线与所述的一个圆周线处于同一平面且相切，导架还设有架脚；滑道、调整斜楔固定连接在套筒内，滑道顶面为弧形或折线形凸面，底面与调整斜楔适配，滑道横截面呈U形；轧辊的两轴头与滑道顶面滚动接触，轧辊设置在滑道的U形形腔内；扇形块两侧面分别与相邻的滑道、调整斜楔的侧面相连，扇形块底面与套筒内表面适配相连，扇形块顶面与导架的架脚滑动圆定心连接；所述的两级速度不同的驱动杆，其中的高速驱动杆与本体相连，低速驱动杆与轧辊组相连。
所述滑道顶面的弧形或折线形凸面，按照朝向进给方向包括逐步上升的回转送进段、减直径段、减壁厚段、均整段和逐步下降的倒锥段。
所述的轧辊组中设72°均布的五只轧辊，五只轧辊的外轮廓在轧辊组的轴向截面上呈环孔形。
本实用新型设置了至少四只轧辊，与现有技术的两辊、三辊相比，辊子中间处与辊子两端的半径差值小，在辊子转速一定的情况下，中点处线速度与端点处线速度接近，在压延加工中，“推动”塑性区金属材料流动的推动力一致，使得管子微观组织的均匀度高。此外，根据轧制工艺所提出的正、反行程加工，设计了与正、反行程加工适配的滑道，在滑道的顶面设置了具有与压延加工适应的逐步上升的回转送进段、减直径段、减壁厚段、均整段和逐步下降的倒锥段，使得辊子按照上述曲线在轴向往返运动的同时，加载径向运动，实现正行程、返行程的压延加工。为了保证辊子与滑道间的相对运动，本实用新型的轧头由本体、轧辊组构成，两者由同步运动的两级速度不同的驱动杆分别驱动，设在本体内的滑道与轧辊组内的辊子在轴向上运动速度不同，保证了辊子与滑道间的相对运动，进而保证了辊子与被加工管子表面相对滚动，因为只有在辊子与钢管表面相对滚动地压延，才能确保钢管表面的质量。本实用新型轧制过程平稳，成品管的精度高、质量好。
附图说明
图1是本实用新型中轧头横向截面的结构示意图
图中1是套筒，2是扇形块，3是滑道，4是调整斜楔，5是导架，6是辊子；
图2是本实用新型中轧头纵向截面的结构示意图
图中7是荒管，8是变形区，9是成品管，10是芯棒，11是驱动杆一，12是驱动杆二，a是回转送进段，b是减直径段，c是减壁厚段，d是均整段，e是倒锥段，V1是辊子的轴向移动速度，V2滑道的轴向移动速度；
图3是本实用新型辊子工作时的原理图
图中81是辊子端点，82是辊子中点；
图4是图3的右视图
图中V3是辊子中点线速度，V4是辊子端点线速度；
图5是现有技术中1/2辊子的工作原理图
图中83是1/2辊子端点，84是1/2辊子中点；
图6是图5的右视图
图中V5是1/2辊子中点线速度，V6是1/2辊子端点线速度。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型包括主机头、无缝管夹持送进装置、芯棒送进回复装置；主机头包括机架、机座，机架内设有轧头，机座上设有轧头驱动机构，机架内的轧头可相对于机座往复运动，轧头与无缝管、芯棒10同心设置，轧头驱动机构设有同步运动的两级速度不同的驱动杆，驱动杆沿轧头轴线方向往复运动；轧头由同心设置且可沿轴线相对运动的本体、轧辊组构成，本体包括套筒1、扇形块2、滑道3、调整斜楔4，轧辊组由导架5和至少四个轧辊6组成；导架5将至少四个轧辊6排列在一个圆周线上，至少四个轧辊6的轴线与所述的一个圆周线处于同一平面且相切，导架5还设有架脚；滑道3、调整斜楔4固定连接在套筒1内，滑道3顶面为弧形或折线形凸面，底面与调整斜楔4适配，滑道3横截面呈U形；轧辊6的两轴头与滑道3顶面滚动接触，轧辊6设置在滑道3的U形形腔内；扇形块2两侧面分别与相邻的滑道3、调整斜楔4的侧面相连，扇形块2底面与套筒1内表面适配相连，扇形块2顶面与导架5的架脚滑动圆定心连接；所述的两级速度不同的驱动杆，包括驱动杆一11、驱动杆二12，其中的高速驱动杆，即驱动杆二12与本体相连，低速驱动杆即驱动杆一11与轧辊组相连。
滑道3顶面的弧形或折线形凸面，按照朝向进给方向包括逐步上升的回转送进段a、减直径段b、减壁厚段c、均整段d和逐步下降的倒锥段e。
轧辊组中设72°均布的五只轧辊6，五只轧辊6的外轮廓在轧辊组的轴向截面上呈环孔形。
本实用新型的工作原理如图2、3、4所示，驱动杆一11、驱动杆二12分别驱动轧辊6、滑道3以不同的速度向荒管7的方向运动，由于V1、V2速度差的存在，轧辊6相对于滑道做轴向运动的同时，也在做径向运动。荒管7中插设芯棒10，轧辊6的上缘接触荒管7表面，首先接触部位形成塑性变形区8，当运动超过均整段d后，继续运动，到达倒锥段e后，荒管7转动一定角度，返程，直至回转送进段a，成品管9成型。本实用新型最大的优势在于，增加辊子6数量的同时，减小了辊子6的弧度，使得辊子6的辊子端点81、辊子中点82的线速度V4、V3接近。这样，在荒管7塑性变形时加载在其变形区8轴向的“推动力”也接近，塑性变形后的成品管9的致密度、纤维方向比较均匀、一致。
Claims (3)
1、多辊大口径薄壁无缝管轧机，包括主机头、无缝管夹持送进装置、芯棒送进回复装置；主机头包括机架、机座，机架内设有轧头，机座上设有轧头驱动机构，机架内的轧头可相对于机座往复运动，轧头与无缝管、芯棒同心设置，其特征在于，所述的轧头驱动机构设有同步运动的两级速度不同的驱动杆，驱动杆沿轧头轴线方向往复运动；所述的轧头由同心设置且可沿轴线相对运动的本体、轧辊组构成，本体包括套筒、扇形块、滑道、调整斜楔，轧辊组由导架和至少四个轧辊组成；导架将至少四个轧辊排列在一个圆周线上，至少四个轧辊的轴线与所述的一个圆周线处于同一平面且相切，导架还设有架脚；滑道、调整斜楔固定连接在套筒内，滑道顶面为弧形或折线形凸面，底面与调整斜楔适配，滑道横截面呈U形；轧辊的两轴头与滑道顶面滚动接触，轧辊设置在滑道的U形形腔内；扇形块两侧面分别与相邻的滑道、调整斜楔的侧面相连，扇形块底面与套筒内表面适配相连，扇形块顶面与导架的架脚滑动圆定心连接；所述的两级速度不同的驱动杆，其中的高速驱动杆与本体相连，低速驱动杆与轧辊组相连。
2、根据权利要求1所述的多辊大口径薄壁无缝管轧机，其特征在于，所述滑道顶面的弧形或折线形凸面，按照朝向进给方向包括逐步上升的回转送进段、减直径段、减壁厚段、均整段和逐步下降的倒锥段。
3、根据权利要求1所述的多辊大口径薄壁无缝管轧机，其特征在于，所述的轧辊组中设72°均布的五只轧辊，五只轧辊的外轮廓在轧辊组的轴向截面上呈环孔形。
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| CN111774419A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-16 | 天津仁和聚科技发展有限公司 | 一种方管轧辊装置及应用该装置的方管定方机 |
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