[發明專利]無縫鋼管的精密軋制方法及其加工裝置

無效

• 申請號: 201110279879.4
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102327896A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 管延康
• 申請（專利權）人: 浙江寶時德鋼管有限公司
• 主分類號: B21B19/04
• 分類號: B21B19/04;B21B19/10;B21B35/12;B21B27/00;B21B27/02
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 王堅強

技術領域

本發明涉及一種無縫鋼管的加工方法及裝置，具體涉及一種無縫鋼管的精密軋制方法及其加工裝置。

背景技術

無縫鋼管是一種中空且側壁沒有焊縫的管件，被廣泛用于輸送介質，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及固體物料等的管道。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，用于制造結構件和機械零件時是一種經濟型材，如制造石油鉆桿、汽車傳動軸及自行車架等。目前，熱軋管機是軋制無縫鋼管的主要設備，主要包括軋輥裝置、電機、減速裝置及萬向軸，這種設備主要是針對大口徑的無縫鋼管(如采油管、輸油管等)批量軋制，由于工件的口徑較大（公稱直很100mm以上），而且長度也很長（10m以上），軋制力也很大，減速裝置一般采用集中動力源多輸出軸的方式，即利用一個電動機帶動減速裝置，在減速裝置中有多個輸出軸，這樣，減速裝置就很龐大，而且電動機啟動后多個輸出軸同時旋轉，輸出的力矩很大，需要電動機的功率也很大，不利于節能控制。在加工時，主要工藝如下：①管坯及其軋前準備，管坯→切斷→定心→加熱；②毛管生產，加熱→穿孔→軋管→定、減徑；③荒管生產，加熱→穿孔→軋管→定、減徑；④成品管生產，加熱→穿孔→軋管→定、減徑。由于工件較長，工件在軋制過程中熱量損失較多，不進行二次加熱實現不了連軋，因此，在加工時需要進行抽出芯棒和二次加熱工藝，工藝復雜，能耗高，加工效率低。對于小口徑用于機械結構件的無縫鋼管（如汽車傳動軸）來說，精度要求較高，如采用上述的熱軋管機和工藝步驟進行加工難以達到設計要求，因此，現有的熱軋管機不適合軋制小口徑用于機械結構件的無縫鋼管。

發明內容

為了克服現有的熱軋管機在軋制無縫鋼管時工藝復雜、能耗高及加工效率低，不適合軋制小口徑用于機械結構件的無縫鋼管的不足，本發明提供一種無縫鋼管的精密軋制方法，同時提供一種專門設計的無縫鋼管熱軋裝置，本發明在背景技術的基礎上進行了改進，能夠實現軋管、減徑連續作業，一次軋制出成品管，適合軋制小口徑用于機械結構件的無縫鋼管，具有工藝簡單、能耗低及加工效率高的特點。

本發明的構思：對于長度較短的小口徑用于機械結構件的無縫鋼管采用連續軋制的方式，壞料采用毛管，一次性加工出達到設計要求的成品管。在此過程中，一次性加熱毛管，將內外徑軋制和減徑軋制連續進行，不需要二次加熱，在毛管減徑的過程的同時抽出芯棒，進而簡化工藝、降低能耗、提高加工效率。本發明基于上述總的發明構思提出一種無縫鋼管的精密軋制方法和一種無縫鋼管熱軋裝置。

本發明的技術方案是：一種無縫鋼管的精密軋制方法，其步驟是，將毛管加熱后利用無縫鋼管熱軋裝置中的穿孔裝置進行穿孔，毛管位于無縫鋼管熱軋裝置中的內外徑軋輥裝置的入口處，穿孔裝置中的芯棒的端頭伸入到無縫鋼管熱軋裝置中的內外徑軋輥裝置與減徑軋輥裝置之間，軋管時芯棒定位不動，毛管相對芯棒軸向移動，毛管的內外徑同時軋制，當毛管行走至減徑軋輥裝置時，毛管開始減徑，在減徑的同時芯棒與毛管漸漸脫離，直至毛管完全脫離芯棒從減徑軋輥裝置輸出，形成成品管。

一種無縫鋼管熱軋裝置，包括主機座、底座、電機、減速裝置、萬向軸及穿孔裝置，電機和減速裝置安裝在底座上，穿孔裝置中設有芯棒，芯棒能夠直線往復運動，主機座上依次按軋孔逐漸縮小的次序安裝有多個軋輥裝置，軋輥裝置內設有能夠咬合、擠壓和牽拉毛管的軋輥，芯棒的中心及多個軋輥裝置的軋孔中心位于同一中心線上，軋輥裝置通過萬向軸與減速裝置相連；所述的軋輥裝置分為兩組，一組位于主機座前端用于連軋毛管的內外徑軋輥裝置，另一組位于主機座后端用于使毛管減徑的減徑軋輥裝置。

進一步，所述的軋輥裝置由機架、驅動軸、兩個從動軸及軋輥組成，驅動軸和兩個從動軸呈三角形分布，驅動軸與機架之間以及兩個從動軸與機架之間均安裝有軸承，驅動軸和兩個從動軸上均固定軋輥，軋輥的外壁上設有弧形凹槽，三個軋輥上的凹槽對應后形成軋孔，驅動軸的兩端分別通過兩對相同的錐齒輪與兩個從動軸之間1:1傳遞扭矩，驅動軸轉動帶動兩個從動軸同步轉動，使三個軋輥同時向軋孔內旋轉。

進一步，各個軋輥裝置單獨驅動，即一個軋輥裝置依次連接一個減速裝置、一個電機，各個軋輥裝置的驅動軸均位于主機座同側且間隔上、下交錯分布為兩行；底座為兩個前后分開為兩排，前排底座上的減速裝置所連接的萬向軸較短且向下傾斜，后排底座上的減速裝置所連接的萬向軸較長且向上傾斜。

進一步，所述的軋輥裝置為12個，前5個軋輥裝置為內外徑軋輥裝置對毛管內外徑連軋，后7個軋輥裝置為減徑軋輥裝置對毛管減徑軋制。