[發(fā)明專(zhuān)利]熱軋無(wú)縫鋼管斜軋機(jī)前、后臺(tái)芯棒全支撐軋制的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710387429.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107159713B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅濤;劉京江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都誠(chéng)悟鋼管技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B21B25/02
• 分類(lèi)號(hào): B21B25/02;B21B19/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

屬于金屬壓力加工(軋鋼)技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明是提高無(wú)縫鋼管斜軋機(jī)軋制變形穩(wěn)定性，消除或最大限度降低斜軋無(wú)縫鋼管內(nèi)表面螺旋道質(zhì)量缺陷，提出對(duì)芯棒進(jìn)行穩(wěn)定的熱軋無(wú)縫鋼管斜軋機(jī)前、后臺(tái)芯棒全支撐軋制的設(shè)備。核心要點(diǎn)是在斜軋機(jī)后臺(tái)設(shè)置芯棒定位棒，在限動(dòng)軋制中將芯棒定位棒與前臺(tái)芯棒進(jìn)行在線(xiàn)連接，通過(guò)后臺(tái)的穩(wěn)定裝置，形成前、后臺(tái)芯棒全支撐的設(shè)備。使芯棒在軋制過(guò)程中從軋機(jī)入口與出口端同時(shí)限位夾持，芯棒在軋制過(guò)程中完全處于受控約束狀態(tài)，最大程度減少斜軋過(guò)程中芯棒徑向位移。配合斜軋輥形設(shè)計(jì)以及機(jī)架新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到提高軋制穩(wěn)定的效果，消除或最大限度降低斜軋內(nèi)表面螺旋道，提高鋼管產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是屬于金屬壓力加工(軋鋼)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)生產(chǎn)制造無(wú)縫鋼管，采用芯棒軋制方式的鋼管斜軋機(jī)(包括二輥，三輥斜軋機(jī)及輥式旋轉(zhuǎn)擴(kuò)管機(jī))，以提高鋼管軋制變形穩(wěn)定性，從而全面提高斜軋機(jī)無(wú)縫鋼管產(chǎn)品質(zhì)量為目的的解決方案。

背景技術(shù)

無(wú)縫鋼管熱加工中成形方式除熱擠壓外就是熱軋方式。熱軋無(wú)縫鋼管又可分縱軋與斜軋?？v軋是指變形加工的金屬主要沿軋制方向流動(dòng)，軋機(jī)出口金屬工件作直線(xiàn)前進(jìn)，而斜軋的軋件金屬出口成螺旋方式運(yùn)動(dòng)。

與縱軋相比，斜軋由于工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，更換產(chǎn)品規(guī)格快捷、靈活，尤其適用于小批量、多品種以及高合金鋼(包括不銹鋼)生產(chǎn)。相對(duì)縱軋機(jī)組(如連軋機(jī))，斜軋生產(chǎn)成本低近20％也是一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)有的無(wú)縫鋼管斜軋機(jī)主要是：輥式斜軋穿孔機(jī)(二輥立式輥布置或水平輥式布置穿孔機(jī)，三輥斜軋穿孔機(jī))；斜軋延伸機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)斜軋機(jī))類(lèi)，如：傳統(tǒng)的Diescher軋機(jī)(狄塞爾軋機(jī))，三輥Assel軋管機(jī)(阿塞爾)軋機(jī)以及精密斜軋機(jī)(AccuRoll)。

與縱軋相比，現(xiàn)有的斜軋機(jī)由于斜軋變形本身特點(diǎn)和現(xiàn)有工藝技術(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)無(wú)縫鋼管質(zhì)量上與縱軋相比有明顯劣勢(shì)，主要表現(xiàn)在變形后鋼管內(nèi)表面形成螺旋道，螺旋道高差深度一般在0.2mm左右，這就明顯制約了斜軋機(jī)生產(chǎn)高質(zhì)量要求的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)和一些品種的生產(chǎn)，盡管斜軋機(jī)組與同等產(chǎn)量縱軋機(jī)組相比投資要低60％以上，但也限制進(jìn)一步廣泛推廣和發(fā)展。

本發(fā)明者一直從事無(wú)縫鋼管生產(chǎn)，深入研究了斜軋變形理論并在實(shí)際生產(chǎn)的斜軋機(jī)上積累了生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。分析了斜軋機(jī)生產(chǎn)內(nèi)螺旋道機(jī)理及各種因素，提出了全面提高斜軋變形過(guò)程穩(wěn)定性的系統(tǒng)解決辦法。本發(fā)明就是其中斜軋工藝方式上的一個(gè)改進(jìn)方案。

現(xiàn)有斜軋機(jī)，作為主要內(nèi)部變形工具的芯棒，無(wú)論芯棒運(yùn)行方式(浮動(dòng)式、半浮動(dòng)與限動(dòng)芯棒)，芯棒在軋制時(shí)，在變形孔型中處于相對(duì)自由狀態(tài)，僅由軋機(jī)入口臺(tái)提供必要限位方式，因此芯棒仍可視為前端鉸結(jié)，孔型中芯棒處于懸空自由狀態(tài)。由于軋輥形設(shè)計(jì)，孔型調(diào)整及軋輥彈跳等多因素，導(dǎo)致變形區(qū)孔型內(nèi)軋制狀態(tài)極不穩(wěn)定，沒(méi)有形成理論希望的由輥形和芯棒構(gòu)成變形空間穩(wěn)定狀態(tài)，從而直接導(dǎo)致軋制變形過(guò)程中軋制狀態(tài)明顯的波動(dòng)。軋制狀態(tài)的不穩(wěn)定是形成內(nèi)表面成螺旋道的主要因素。

斜軋機(jī)中，現(xiàn)在通常使用的限動(dòng)芯棒工藝，是在斜軋延伸機(jī)前臺(tái)，采用機(jī)械或液壓限動(dòng)裝置對(duì)芯棒施加一定值的阻力，使芯棒向延伸機(jī)后的運(yùn)動(dòng)速度，低于延伸機(jī)軋輥帶動(dòng)的空心毛管向延伸機(jī)后運(yùn)動(dòng)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)限動(dòng)軋制。

由于軋輥沿軋制中心線(xiàn)，在垂直面內(nèi)與軋制中心線(xiàn)呈一定角度，在水平面內(nèi)與軋制中心線(xiàn)也呈一定角度。故在這種軋制方式中，毛管與芯棒均存在著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由于鋼管的壁厚主要是斜軋機(jī)軋制中決定的，當(dāng)軋輥的輥形形成的變形空間(孔型)確定后，其內(nèi)部工具芯棒與軋輥間的相互工作位置的穩(wěn)定程度，就決定了鋼管壁厚精度。因此，鋼管壁厚的精度既決定于軋輥相對(duì)于軋制中心線(xiàn)的實(shí)際工作位置，也決定于芯棒中心相對(duì)于軋制中心線(xiàn)的實(shí)際位置和穩(wěn)定狀態(tài)。而鋼管內(nèi)表面軋制是由芯棒表面與金屬之間輾軋，因此芯棒工藝狀態(tài)直接影響內(nèi)表面質(zhì)量。