CN212944648U - 一种多边形孔型的新型张减机 - Google Patents
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Abstract
一种多边形孔型的新型张减机，包括构成张减机的一列机架，每个机架包括三个轧辊，三个轧辊的三个辊面连接，构成孔型，其特征在于：每个轧辊的构成孔型的横截面为三段相连接的椭圆弧，所述三段椭圆弧包括椭圆弧EA、椭圆弧AbC、椭圆弧CF，椭圆弧EA、椭圆弧CF关于椭圆弧ABC的中垂线轴对称设置一个椭圆Ⅰ的两段椭圆弧，椭圆Ⅰ的长轴半径为a1短轴半径为b1，椭圆弧ABC为椭圆Ⅱ的一段椭圆弧，椭圆Ⅱ的长轴半径为a2短轴半径为b2，椭圆Ⅰ的长轴中点与椭圆Ⅱ的长轴中点重合，b2>b1，且a1+b1=a2+b2。本实用新型通过将轧辊的横截面设置成三段相连接的椭圆弧，中间椭圆弧向着辊心凹陷，使得三个轧辊的三个辊面形成多边椭圆弧形孔型，减少了钢管与轧辊辊面的接触长度，消除内六方缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于轧管张减领域，具体涉及一种多边形孔型的新型张减机。
背景技术
张减机包括一列机架1，机架1的中心线在同一水平线上，相邻的两个机架1的后一个机架1是以前一个机架的中心顺时针旋转60度后设置的，张减的过程是一个空心体连轧过程，除了起定径淀粉作用外，还要求有较大的减径率，除此之外，张力减径还要求通过各个机架间建立张力来实现减壁的目的。荒管在再加热炉加热至920摄氏度至1050摄氏度后出炉，在出炉辊道出口进行表面测温后，首先经20MPa的高压水除磷装置去除荒管在再加热过程中表面产生的氧化铁皮，然后在张减机中轧制成外径为48-168mm的钢管，轧后最大管长达80m。荒管出张减机后通过冷床的辊道上进行壁厚、温度、外径、长度的连续测量。如图1所示，每个机架设置三个轧辊2，轧辊的侧端面中间开设有一圈弧槽A21，形成辊面A，三个轧辊2的辊面A围成一个椭圆孔型3。荒管在经过张减机减径时，由于金属在三维方向上流动，横向变形造成了钢管管壁不均匀增厚，使钢管横截面的内孔呈现“六方形”，俗称“内六方”。内六方缺陷是可以通过改变孔型来消除的，减少钢坯与轧辊辊面的接触长度，可以消除内六方的缺陷。
专利号：JP4125437B2，多机架式偏心金拉伸减速机公开了一种椭圆孔，所述的椭圆孔截面由六个圆弧围形成的椭圆弧多边形，很大程度上消除了内六方的缺陷。
根据实际需要，张减机孔型需要轧制外径32~114mm，壁厚3~12mm，S/D<0.15的规格的钢管。
目前某公司设计的张减机孔型两套，分别为A系列椭圆孔型和B系列圆孔型。B系列圆孔型目前可以轧制外径48~114mm，且S/D<0.15的部分规格。
随着新产品的研发，特别是轴承管的开发，小口径的中厚壁需求增加，要求S/D>0.15。目前的孔型设计不能满足生产需求，为了减轻内六方倾向，满足厚壁管的生产，需要开发多边形孔型的张减机。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是减轻内六方倾向，满足厚壁管的生产，为解决上述问题，本实用新型提供一种多边形孔型的新型张减机。
本实用新型的目的是以下述方式实现的：
一种多边形孔型的新型张减机，包括构成张减机的一列机架，每个机架包括三个轧辊，三个轧辊的辊面连接，构成孔型，每个轧辊的构成孔型的横截面为三段相连接的椭圆弧，所述三段椭圆弧包括椭圆弧EA、椭圆弧ABC、椭圆弧CF，椭圆弧EA、椭圆弧CF关于椭圆弧ABC的中垂线轴对称设置一个椭圆Ⅰ的两段椭圆弧，椭圆Ⅰ的长轴半径为a1短轴半径为b1，椭圆弧ABC为椭圆Ⅱ的一段椭圆弧，椭圆Ⅱ的长轴半径为a2，椭圆Ⅱ的短轴半径为b2，椭圆Ⅰ的长轴中点与椭圆Ⅱ的长轴中点重合，b2> b1，且a1+b1=a2+b2。
所述椭圆弧ABC所在椭圆Ⅱ的椭圆系数与椭圆弧EA所在椭圆Ⅰ的椭圆系数的比值为0.9。
所述椭圆Ⅱ的椭圆弧ABC对应的圆心角∠AOB为50度-70度。
相对于现有技术，本实用新型通过将轧辊的横截面设置成三段相连接的椭圆弧，中间椭圆弧向着辊心凹陷，使得三个轧辊的辊面形成多边椭圆弧形孔型，减少了钢管与轧辊辊面的接触长度，消除内六方缺陷。
附图说明
图1是背景技术中机架孔型剖视图。
图2是本实用新型结构示意图。
图3是三段椭圆弧示意图。
图4是加工曲线示意图。
其中，1是机架；2是轧辊； 3是椭圆孔；4是孔型。
具体实施方式
如图2-4所示，一种多边形孔型的新型张减机，包括构成张减机的一列机架1，每个机架1包括三个轧辊2，三个轧辊2的三个辊面连接，构成孔型4，每个轧辊2的构成孔型4的横截面为三段相连接的椭圆弧，所述三段椭圆弧包括椭圆弧EA、椭圆弧ABC、椭圆弧CF，椭圆弧EA、椭圆弧CF是关于椭圆弧ABC的中垂线轴对称设置一个椭圆Ⅰ的两段椭圆弧，椭圆Ⅰ的长轴半径为a1，短轴半径为b1；椭圆弧ABC为椭圆Ⅱ的一段椭圆弧，椭圆Ⅱ的长轴半径为a2，短轴半径为b2，椭圆Ⅰ的长轴中点与椭圆Ⅱ的长轴中点重合，b2> b1，且a1+b1=a2+b2。
所述椭圆弧ABC所在椭圆Ⅱ的椭圆系数与椭圆弧EA所在椭圆Ⅰ的椭圆系数的比值为0.9。
所述椭圆Ⅱ的椭圆弧椭圆弧ABC对应的圆心角∠AOB，即角度α为50度-70度。
本实用新型的工作过程：经过加热炉加热后的荒管出炉后并去除表面的氧化铁皮，送入张减机中的第一台机架1的孔型中，轧辊2咬合钢坯后，轧辊2旋转将钢坯减径的同时慢慢输送至第二台机架1的孔型4中继续。由于第二台机架1的孔型4小于第一台机架的孔型4，第二台机架1的孔型4继续对钢坯减径的同时，输送至第三台机架1，以此类推，直至压制成需要的钢管，通过调整椭圆弧ABC对应的圆心角∠AOB、椭圆弧ABC所在的椭圆的椭圆系数以及椭圆弧EA所在的椭圆的椭圆系数的比值来控制椭圆弧ABC的深度，使得多边椭圆弧形的外轮廓形状发生变化，荒管经过第二个机架1（第二个机架1是以第一个机架的中心旋转了60度后设置的）时，受力点更加分散，则外轮廓变数增多，外轮廓变数越多，张减后的钢管截面的内孔越趋近于圆，使得荒管与辊面接触长度减少，内六方缺陷。
以下为具体实验数据。
在某公司设计的B系列圆孔型基础上（表2），调整椭圆度，计算相应的b2（表2），使得最终尺寸宽展率降低约10%（表3）。
其中，表1为一次加工的具体数值；表2、表3、表4为二次加工的具体数值， a1代表一次加工曲线所在的椭圆的长轴半径，b1代表一次加工曲线所在的椭圆的长轴半径；a2代表二次加工曲线所在的椭圆的长轴半径，b2代表二次加工曲线所在的椭圆的短轴半径。所述的椭圆弧EA、椭圆弧CF为一次加工曲线的两段椭圆弧；椭圆弧ABC为二次加工曲线的一段椭圆弧。
表1 一次加工
表2 △b计算
表3 最终尺寸
表4 二次加工
根据角度α计算出A点和C点的坐标（xA，yA）、（xC，yC），B点坐标为（0，b2），根据A、B、C三点可以计算出二次加工曲线的方程，进而计算出D点的坐标（xD，yD），a2=sqrt(xD* xD+ yD*yD)，所述的角度α为60度（可根据实际情况进行调整角度α的角度）。
根据a2和b2可以计算出二次加工曲线的刀具距离和刀具直径。在一次加工曲线加工完成后，机架不下车床，取出刀具，根据二次加工曲线的刀具距离和刀具直径，重新对刀、走刀，进行二次曲线的加工。
项目实施后可稳定生产S/D>0.15的规格，如73*8、76*8、76*10、89*8、89*9、89*10等规格厚壁管，也稳定生产了75.6*10.95轴承管，满足相应标准的要求。
使用多边形孔型的张减机后，扩展了产品规格，可稳定生产轴承管、臂架管、厚壁液压支柱管、油管接箍料等产品。实现以后厚壁管每个月生产1000吨，一年可生产1.2万吨，按照吨钢利润增加100元计算，可每年产生可创造120万效益。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (3)
1.一种多边形孔型的新型张减机，包括构成张减机的一列机架，每个机架包括三个轧辊，三个轧辊的辊面连接，构成孔型，其特征在于：每个轧辊的构成孔型的横截面为三段相连接的椭圆弧，所述三段椭圆弧包括椭圆弧EA、椭圆弧ABC、椭圆弧CF，椭圆弧EA、椭圆弧CF关于椭圆弧ABC的中垂线轴对称设置一个椭圆Ⅰ的两段椭圆弧，椭圆Ⅰ的长轴半径为a1短轴半径为b1，椭圆弧ABC为椭圆Ⅱ的一段椭圆弧，椭圆Ⅱ的长轴半径为a2短轴半径为b2，椭圆Ⅰ的长轴中点与椭圆Ⅱ的长轴中点重合，b2> b1，且a1+b1=a2+b2。
2.如权利要求1所述的多边形孔型的新型张减机，其特征在于：所述椭圆弧ABC所在椭圆Ⅱ的椭圆系数与椭圆弧EA所在椭圆Ⅰ的椭圆系数的比值为0.9。
3.如权利要求2所述的多边形孔型的新型张减机，其特征在于：所述椭圆Ⅱ的椭圆弧ABC对应的圆心角∠AOB为50度-70度。
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| CN202020956833.6U CN212944648U (zh) | 2020-05-31 | 2020-05-31 | 一种多边形孔型的新型张减机 |
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| CN202020956833.6U CN212944648U (zh) | 2020-05-31 | 2020-05-31 | 一种多边形孔型的新型张减机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112547805A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-03-26 | 林州凤宝管业有限公司 | 一种张减机双圆弧孔型加工工艺 |
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