[發明專利]一種降低無縫鋼管冷軋機芯棒彎曲的方法

有效

• 申請號: 201810428830.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN110449466B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 談振鑫;王旭;陳濤
• 申請（專利權）人: 寶武特種冶金有限公司
• 主分類號: B21B25/00
• 分類號: B21B25/00;B21B39/06
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發明公開了一種降低無縫鋼管冷軋機芯棒彎曲的方法，由來料檢驗、工模具制備、軋制準備、軋制生產、成品檢驗組成，采用連續加料、分段定位、套管補償、配重包容、勻速軋制、逐一添加、兩端固定的方式，采用前后兩支管坯與送進卡盤、芯棒卡盤、入口卡盤共同組成一個整體，通過管坯對芯棒的包容，從源頭上消除直徑100mm以下細長芯棒在軋制中的彎曲變形故障，在保障無縫鋼管軋制質量的基礎上，降低現場處置消耗與生產成本，減輕勞動強度，減少軋制機構及其工模具消耗。本發明工序流暢緊湊、現場操作維護便捷，安全可靠、實用高效，且不增加設備設施投入，成本低、費用少、易于現場實施，具有一定的消故降本促生產作用，通用性強。

技術領域

本發明涉及冶金、機械行業生產無縫鋼管的冷軋生產設備，更具體地說，涉及一種降低無縫鋼管冷軋機芯棒彎曲的方法，特別適用于大規格厚壁管軋制用小于1000mm細長芯棒。

背景技術

無縫鋼管常見的鋼鐵冶金制品。無縫鋼管冷軋機是廣泛使用的無縫鋼管生產設備，通過安裝在軋輥裝置上的變形工具(孔型)與安裝在芯棒端部的頂頭所組成的封閉圓環(無數個直徑不同有大至小的連續封閉圓環)，對管坯實施金屬變形加工。因此，環孔型與芯棒(頂頭)所組成的變形工具的工況狀態，直接影響到無縫鋼管冷軋變形的生產質量與成本消耗。由于一臺無縫鋼管冷軋機需要軋制多種規格的管坯，形成與之相適應的成品管，均需要通過更換相應的環孔型與芯棒(頂頭)實現，因此，單臺無縫鋼管冷軋機一般都配套4種以上的軋制規格。其中環孔型是外圓周表面帶環形槽的中孔圓柱體，通過溫差法定向裝配在軋輥輥軸上成對使用。如圖1所示，芯棒裝置是一細長型芯部為圓形通孔的圓鋼，前后兩端加工螺紋孔，長度可有若干段芯棒(圓鋼)依靠螺紋孔拼接而成(一般長度為17米，由4～5支芯棒拼接而成)，完成拼接的芯棒最前端螺紋孔安裝頂頭，尾部螺紋孔安裝尾椎。頂頭是一圓錐形圓鋼，表面經過淬火熱處理，尾椎是一表面加工多處等距等徑環形槽的圓鋼，芯部加工圓形通孔。

如圖2所示，無縫鋼管軋制時，常用的是分段投料的方式，就是無縫鋼管管坯在推料機構的作用下，內孔套裝在芯棒1外圓周表面，水平運動到軋制機構中，此時芯棒1尾椎為芯棒卡盤2夾持，管坯3外徑被入口卡盤夾持，管坯3尾部被設置在中間床身4內的送進卡盤5頂門導口頂撐，由送進卡盤5的水平運動，頂送管坯3進入軋制機構，在環孔型6與頂頭7的作用下實現金屬變形加工，當一支管坯軋制接近尾聲時，加料送入第二支管坯連續軋制。

無縫鋼管冷軋日常生產中，由于軋制規格的不同，需要采用不同規格的變形工具，以LG-220H冷軋機為例，管坯外徑254mm，壁厚42mm，軋制后成品管外徑219mm，壁厚20mm，由于軋制的管坯外徑與壁厚尺寸較大，因此內孔相對較小，與之配套使用的芯棒外徑只能選擇100mm。因此管坯的外徑與芯棒外徑的比值達到2.5，采用常規的分段投料，軋制一支后在投料一支的方式，不能適應該工況的實際情況，因此，在軋制生產中易出現一定的問題，主要是：

1)芯棒易彎曲變形：由于芯棒外徑較小，軋制時芯棒前半部分套裝有管坯的部分穩定性較好，在送進卡盤的頂送下做勻速旋轉運動，而位于送進卡盤后側的后半部分芯棒，則穩定性較差，在軋制力的作用下出現大幅連續的抖動，隨著送進卡盤的位移(管坯逐步被軋制)，未套裝管坯的芯棒后半部分的長度逐步增加，抖動幅度同步增加，在如此工況作用下，芯棒逐漸出現彎曲、變形現象，且一旦出現此現象后，會加速變形彎曲。

2)引發變形工具損傷：芯棒發生彎曲變形后，不僅導致芯棒消耗上升，而且直接影響到環孔型、頂頭等工模具以及軋輥裝置、進口卡盤等設備結構性損傷，因此在軋制大規格厚壁管的生產性消耗成為該設備生產中的一個瓶頸點。

3)產生職業有害因素：當芯棒發生彎曲變形后，軋制時發生刺耳的金屬撞擊噪聲，對作業人員帶來一定的職業危害，必須及時停機處置，但整修與更換芯棒工序繁瑣，需要多工種配合作業，且無機械施工器具，全部依靠作業人員體力實施，勞動強度高。

發明內容