[發明專利]動態平穩的二輥大口徑菌式穿孔機

無效

• 申請號: 00119074.1
• 申請日: 2001-01-03
• 公開（公告）號: CN1362297A
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發明（設計）人: 張懷德;史善淼;馮寶峰;王如軍;陳志發;張圣確
• 申請（專利權）人: 江蘇誠德鋼管股份有限公司
• 主分類號: B21B19/02
• 分類號: B21B19/02;B21B39/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 何朝旭

本發明涉及一種生產大口徑無縫鋼管的主軋機，尤其是一種二輥斜軋菌式穿孔機，屬于重型冶金技術壓力加工設備技術領域。

熱軋無縫鋼管的穿孔機已有一百多年的發展史，早在1886年德國的曼內斯曼兄弟就發明了二輥斜軋臥式穿孔機(簡稱曼式穿孔機)，1899年瑞士人斯蒂菲爾發明了菌式穿孔機。由于老式菌式穿孔機的軋輥懸臂結構剛性差，因此未得到廣泛應用。但經理論研究和生產實踐都證明，當要求軋出的荒管直徑大于管坯直徑(即擴徑穿孔)時，最好采用菌式穿孔機。目前，國內外能生產大無縫鋼管的廠家主要有：成都無縫鋼管廠(頂管熱擴最大Φ680毫米)，武漢重型鑄鍛廠(引進日本住友頂管擠壓工藝生產，最大Φ1066.5毫米)，美國喀麥隆飛機工廠(可擠壓生產Φ1425毫米)，日本鋼管京浜廠(頂管生產Φ1061毫米)。尤其值得一提的是，1993年，由曼內斯曼——德馬克·茵西公司研制的旋轉擴徑工藝新軋機(Rotary?Expanding?Mill)，即“REM”軋機，在達爾明工廠投產，可生產28英寸口徑的熱擴無縫鋼管。

在軋鋼技術領域中，通常兩支軋輥軸心線與軋制中心線的投影夾角被稱為送進角β。所謂二輥斜軋穿孔機，是指上軋輥送進角為+β，下軋輥送進角為-β。若二軋輥軸心線的水平(指二輥臥式穿孔機)投影平行于軋制中心線，則稱為曼式桶形軋輥，軋機稱做曼式穿孔機；若兩支軋輥與軋制中心線不僅有送進角±β，且兩支軋輥軸心線的水平常投影與軋制中心線有被稱為輾軋角的夾角±γ，軋輥輥面呈錐形，則稱菌式軋輥，組成的穿孔機就是菌式穿孔機。以上兩種穿孔機生產軋管的共同特點是：把熾熱的待軋管坯送進兩支同向旋轉的軋輥孔型中，在裝有頂頭的頂桿定位作用下，管坯被穿軋出空心荒管并沿以頂桿為中心螺旋輾軋前進，直至軋管完成并抽出頂桿和頂頭，待軋下一支荒管。兩種穿孔機比較，菌式穿孔機可軋出比曼式穿孔機質量更好的鋼管，而且能穿軋擴徑管。菌式穿孔機的兩支軋輥，通常各由一臺主電機通過減速器連接萬向聯軸器帶動旋轉，兩組傳動裝置同步工作以實現勻速軋鋼。

以下對現有二輥斜軋穿孔機主機做簡要評述。目前世界上公知比較權威的二輥斜軋穿機有：曼內斯曼德馬克--米爾公司制造的穿孔機，日本住友和歌山鋼管廠的穿孔機，前蘇聯烏拉爾重機廠制造的穿孔機，以及我國各主要鋼管廠所使用的穿孔機等。下面，以被廣泛使用的最具代表性的前蘇聯烏拉爾重機廠制造的包鋼400自動軋管機組穿孔機及鞍鋼無縫鋼管廠140穿孔機(見附圖1、圖2)為例：

圖1和圖2中，開式機架由上機架(1)及下機架(2)在分箱面上通過固定螺栓連接(圖中未示)構成。左、右軋輥(3)、(4)及軋輥軸承箱架(5)、(6)裝進在圓柱形的轉鼓(7)內。電機傳動減速裝置(8)驅動固定在轉鼓端部的大齒圈(9)，并帶動轉鼓(7)實現軋輥(3)、(4)送進角β的調整。在兩個轉鼓端裝有側壓進機構(10)，實現軋輥側壓進給，以調整孔型。每個轉鼓通過安裝在上機架(1)上的壓鼓器(11)、(12)壓緊轉鼓(7)，以實現軋鋼時兩支軋輥的送進角(或包括輾軋角)鎖定不動。

壓鼓機構有多種型式：前蘇聯烏拉爾重機廠為鞍鋼無縫鋼管廠Φ140穿孔機上設計安裝的復雜龐大的鐘形壓鼓器，為包鋼400穿孔機上安設的是液壓彈簧壓鼓器。1994年，曼內斯曼德馬克——茵西公司在為包鋼400穿孔機改造中設計了液壓回轉式壓鼓器(12)，雖較先進，但很復雜。

仍以圖1為例，上導板裝置架(13)的升降由傳動系統(14)帶動蝸桿蝸輪減速機(15)帶動位于裝置架(13)兩側的雙絲杠(圖中未示)來實現。裝置架在機架(1)限定的窗口內升降滑動時，靠設有兩個手動螺栓(19)的兩側滑板來調整滑動間隙，而無可靠的動態鎖緊裝置。裝置架(13)上有手動螺母(16)和螺桿(17)，用以拉緊上導板(圖中只示出鉤頭)。實踐證明難以拉緊，常發生導板動態松脫。此外，由于軋輥(3)、(4)在兩個轉鼓(7)內的上下兩組滑板(18)之間滑動，存在滑動間隙，軋鋼時軋輥受沖擊力和軋制力的作用，必然造成軋輥的動態振動和引起所有導衛裝置跳動，盡管有壓鼓器(11)、(12)緊壓在整體轉鼓(7)上，但因存在滑動間隙，常常出現軋件不能在孔型中穩定軋制，導致荒管壁厚不均，橢圓度加大，甚至出現卡鋼的惡果，對于機件和工具而言，則會因過早磨損而報廢。