CN2182005Y - 锥形辊钢管斜轧延伸机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一钢管斜轧延伸机,适用于热轧无
缝钢管生产,采用多段锥形轧辊、双弧形固定导板和
圆柱体形芯棒的结构型式。锥形轧辊l由减径区
(l1)、减壁区(l2)、辗轧区(l3)和规圆区(l4)组成,该钢
管延伸机,具有变形合理、结构简单、操作方便、投资
少、建设周期短等优点,可广泛应用于新建钢管机组
的延伸工序,也可用于老机组延伸工序的改造,以及
向冷拨(轧)提供壁薄、精度好的坯料,减少冷拨(轧)
道次。
Description
本实用新型为一钢管斜轧延伸机,适用于热轧无缝钢管。
延伸是热轧钢管生产的主要工序之一,其目的是将穿孔后毛管的壁厚减薄,外径减小(或扩大),使之接近成品管的尺寸。
延伸分斜轧延伸和纵轧延伸两类。现有的斜轧延伸主要有以下三种方法:
(1)二辊曼氏斜轧延伸机。其结构特点是轧辊为鼓形(桶形),两个轧辊的轴线与轧制中心线在垂直平面上交叉成一定的角度(称为前进角)。钢管旋转的导向装置采用单弧度的固定导板,变形的内支撑工具为锥形顶头。其特点是结构简单,缺点是附加改形严重,延伸后钢管的尺寸精度低。
(2)二辊狄赛尔斜轧延伸机。轧辊为鼓形,在空间也构成前进角。与曼氏延伸机相比,结构上的特点是以主动的导盘代替固定的导板,以全浮动长芯棒代替锥形顶头。其主要优点是钢管精度较好,缺点是结构较复杂,延伸系数小,附加变形严重。
(3)Accu-Roll轧机(精密斜轧延伸机)。其特点是:以锥形辊代替鼓形辊,两轧辊轴线与轧制中心线在垂直平面上交叉成前进角(α),在水平面上交叉成辗轧角(β),加大主动导盘的直径。芯棒采用旋转的、运动速度可以调节的可控芯棒。主要优点是钢管精度高、延伸系数大、钢管的直径(D)与壁厚(S)之比D/S大、钢管附加变形小。缺点是结构复杂、投资大、操作困难、一些工艺问题(如钢管精度、延伸系数等)有待进一步解决,难以推广应用。
本实用新型在深入分析比较上述三种延伸方式的基础上,通过实验验证,开发结构简单、投资省、操作方便、工艺合理、推广前景好的新型斜轧延伸机。
本实用新型为锥形辊斜轧延伸机,主要由轧辊、导板、芯棒组成,两轧辊轴线和轧制中心线在垂直平面上交叉成前进角(α)、在水平面上交叉成辗轧角(β)。轧辊ι由减径区(ι1)、减壁区(ι2)、辗轧区(ι3)和规圆区(ι4)组成的多段锥形辊,ι1~ι4值由合理的延伸过程确定,一般取值范围为:
ι1=(0.20~0.3)ι,ι2=(0.20~0.25)ι,
ι3=(0.2~0.25)ι,ι4=(0.25~0.3)ι。
辊面锥角取决于α、β及钢管的尺寸,一般取值范围:
γ1=β+(3~4)°,γ2=β+(2~3)°,
γ3=β±(0~1)°,γ4=β=(3~4)°
钢管旋转的导向装置为固定式导板。为既能起到导向作用,又能减少导板对钢管旋转的阻力,导板的横断面形状采用双弧形,靠近钢管旋转出口处的圆弧半径R1小于钢管旋转入口处的半径R2,R1/R2=0.7~0.85。导板的纵向宽度与轧辊在空间的形状相适应,也由多段锥构成,这样,就可以用轧辊和导板组成一个封闭形的变形区孔型。
支撑钢管变形的工具采用圆柱形芯棒。芯棒的长度L。小于轧辊的长度L,而大于变形区的长度。芯棒尾端用螺纹与顶杆相连,轧制时芯棒位置在轧制方向上固定不变,只被钢管带动旋转。轧制结束后,根据芯棒的磨损情况,通过改变顶杆的位置,调整芯棒位置,达到提高芯棒寿命的目的。
两个轧辊左右布置,分别由直流电机驱动,导板上下对称布置。钢管在由轧辊、导板与芯棒组成的变形区内实现延伸变形(参见图4)。
轧辊、导板及芯棒设计合理与否,直接影响钢管精度、D/S和延伸系数等指标。本实用新型工具设计的原则是:首先确定由轧辊及芯棒组成的合理的孔型形状,然后根据三维空间关系,遵循轧辊-钢管共轭原理,由计算机对变形工具(轧辊、导板、芯棒)进行综合一体化设计,即根据预先确定的合理孔型,同时完成变形工具的设计。
本实用新型的优点:
(1)结构简单。本实用新型由锥形轧辊、固定导板、圆柱形固定芯棒组成,与近年国内外推出的Accu-Roll轧机相比,具有结构简单的突出优点,由此又带来了操作方便、投资少、建设周期短等一系列优点。
(2)工艺合理,钢管在斜轧延伸时的变形包括主变形与附加变形,主变形是改变形状所必要的变形,附加变形是改变形状不需要的不均匀变形,应尽力减少。锥形轧辊的轴向分速度沿轧制线逐渐增加,钢管的轴向前进速度也逐渐增加,两者相适应,因此,附加变形可以减少到最低程度。
(3)指标先进。D/S为25~30。延伸系数可达到2以上,超过自动轧管机而接近Accu-Roll。钢管的横向壁厚精度好,可达到±5%。钢管的出口速度快、生产效率高。工具寿命长。
(4)应用面广。本实用新型可用于:
①新建钢管机组的延伸机,实现穿孔→延伸→定径的短流程生产新工艺。
②现有轧管机组的改造。在出热轧成品管的机组中,本实用新型可以代替自动轧管机、二次穿孔等延伸机。在出冷拔(轧)成品管的机组中,本实用新型可设在穿孔机后面,向冷拔(轧)提供壁厚精度高、外径小的坯料,以减少冷拔(轧)道次,提高冷拔能力。
图1 为多段锥形轧辊
图2 为双弧形固定导板主视图
图3 为双弧形固定导板的剖面图
图4 为双弧形固定导板的俯视图
图5 为变形区的封闭孔型
图6 为圆柱形固定芯棒。
图5中 1.轧辊 2.导板 3.芯棒 4.钢管
北京科技大学压力加工系φ40mm锥型辊钢管斜轧延伸机。轧辊直径195mm,前进角选用8°,辗轧角选用5.5°。轧辊由4段圆锥组成,各段的长度和锥面角分别为ι1=34mm,γ1=9°,ι2=42.5mm,γ2=7.5°,ι3=51mm,γ3=5.5°,ι4=42.5mm,γ4=2°(参见图1)。双圆弧导板的圆弧半径R1=45mm,R2=56mm(见图2、3、4)。圆柱形固定顶头的总长度为80mm,其中圆柱部分长度为60mm,用于导入钢管的圆锥部分长度为20mm(见图6)。坯料外径42mm,壁厚4.2mm。经延伸变形后,钢管外径为40~42mm,壁厚为2.5~3.2mm,钢管外径与壁厚之比为20~25延伸系数达1.5~1.78,研究表明附加变形约减小40~50%。
Claims (1)
1、本实用新型为一锥形辊钢管斜轧延伸机,主要由轧辊、导板、芯棒组成,两轧辊轴线与轧制中心线在垂直平面上交叉成前进角(α),在水平面上交叉成辗轧角(β),其特征是:
(1)轧辊l由减径区(l1),减壁区(l2),辗轧区(l3)和规圆区(l4)组成的多段锥形辊,l1~l4值由合理的延伸变形过程确定,一般取值范围为:
l1=(0.20~0.30)l,l2=(0.20~0.25)l,
l3=(0.20~0.25)l,l4=(0.25~0.3)l
辊面锥角取决于α、β及钢管的尺寸,一般取值范围
r1=β+(3~4)°,r2=β+(2~3)°,
r3=β+(0~1)°,r4=β-(3~4)°
(2)导板的横断面采用双弧形,靠近钢管旋转出口处的圆弧半径R1小于钢管旋转入口处的半径R2,R1/R2=0.7~0.85R1、R2值要与钢管的尺寸相适应,并以减小钢管旋转阻力、均匀接触与磨损、封闭孔型为准则。导板的纵向宽度与轧辊在空间的形状相适应,也由多段锥构成,
(3)芯棒采用圆柱形芯棒,芯棒的长度小于轧辊的长度,而大于变形区的长度,芯棒尾端和顶杆采用紧连接,最好采用螺纹连接。
Priority Applications (1)
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CN 94211241 CN2182005Y (zh) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 锥形辊钢管斜轧延伸机 |
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- 1994-05-19 CN CN 94211241 patent/CN2182005Y/zh not_active Expired - Fee Related
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