[發明專利]掛車車軸定方裝置、掛車車軸及其制備方法

有效

• 申請號: 201811593991.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109702014B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 田研;肖松良;張敏;趙勤;周勇;沈楓林;王世明
• 申請（專利權）人: 衡陽華菱鋼管有限公司
• 主分類號: B21B19/04
• 分類號: B21B19/04;B21C37/15;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;梁文惠

本發明提供了一種掛車車軸定方裝置、掛車車軸及其制備方法。該掛車車軸定方裝置包括沿管材輸送方向依次設置的一個或多個圓管軋輥機和一個或多個方管軋輥機，各方管軋輥機包括：機架；三組軋輥部，每組軋輥部均具有一個主動運動的軋輥，各軋輥均設置在機架上，三組軋輥部中的三個軋輥包括第一軋輥、第二軋輥和第三軋輥，各軋輥的軸線在同一平面內相交，各軋輥的軋輥槽組合后形成方形孔，第一軋輥的軸線沿水平方向設置，且各軋輥的軸線相交形成等邊三角形，第一軋輥的軋輥槽構成方形孔的相鄰的兩個側壁，且第二軋輥的軋輥槽與第三軋輥的軋輥槽構成方形孔的另外兩個側壁中的各一個。上述定方裝置完全能滿足車軸用方管高尺寸精度要求。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體而言，涉及一種掛車車軸定方裝置、掛車車軸及其制備方法。

背景技術

掛車車軸按成型方法，可分為“一體軸”和“三段軸”。“一體軸”以圓管為原料，經擠壓收口和推方等工序成型。“三段軸”以方管(各側壁并非絕對的平面而是曲率半徑較大的曲面)為原材料，兩端焊接鍛造實心軸頭。“三段軸”與“一體軸”相比，具有較大的技術優勢，安全系數要高于“一體軸”。“三段軸”軸頭為實心鍛件，承載能力和使用壽命長；“三段軸”結構設計合理，空載時減少輪胎磨損，裝載時軸頭與軸身均水平，保證貨物的平穩運輸；“三段軸”主要適用于高端貨車或特種貨車。制造“三段式”掛車車軸軸身的方管要與車軸配件進行裝配，必須要有良好的尺寸精度。掛車在行駛時需要承受較大的高頻正玄波周期載荷，JT/T475-2002《掛車車軸》標準規定疲勞壽命不低于800000次，制造車軸的材料需要有良好強韌性。

目前，制造“三段式”掛車車軸軸身的方管均采用定型冷拔方式生產。定型冷拔工藝生產車軸用方管，毛管外面使用外模控制外徑尺寸，里面使用異型芯模控制壁厚以及內徑尺寸，成品熱處理采用淬火，噴水冷卻加回火工藝。冷拔方管是以熱軋毛管為原料，經酸洗去除氧化皮后進行定型冷拔，酸洗磷化皂化等工序會嚴重污染環境。冷變形方管存在殘余應力，其截面的自由扭轉剛度較低，在受彎時容易出現扭轉，受壓時容易出現彎扭屈曲，抗扭性能較差。冷變形方式僅能生產小壁厚的方管，在轉角處又沒有加厚，承受局部性的集中荷載的能力弱。由于連續冷變形引起的冷作硬化使方管的強度、硬度上升、韌塑指標下降，因此沖擊性能將惡化。

熱軋工藝生產無縫方管，主要利用現有的熱軋鋼管生產線，在圓形斷面熱軋無縫鋼管工序后，增加三輥或四輥定徑機架直接成方。熱軋工藝省去了酸洗磷化皂化冷拔等諸多加工工序，極大的減少環境污染，同時降低了生產成本，提高了生產效率。四輥方管定徑機機架很難與現有通用的三輥圓管定徑機機架通用，只能對四輥方管定徑機機架進行改造，利用三輥圓管定徑機三根傳動軸之一進行傳動，限制了定徑機的功率輸出，也只能生產小壁厚熱軋方管。三輥方管定徑機機架與三輥圓管定徑機機架完全兼容，可充分發揮圓管定徑機的變形能力，熱軋方管規格覆蓋范圍廣。但三輥方管定徑機機架軋輥輥邊交匯于方管孔型邊長中部，軋制方管時變形區金屬會從輥縫處流出，在方管邊長中部會形成一個突出的棱邊，不能滿足車軸用方管高尺寸精度要求。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種掛車車軸定方裝置、掛車車軸及其制備方法，以解決現有技術中的三輥定徑形成的方管尺寸精度低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種掛車車軸定方裝置，包括沿管材輸送方向依次設置的一個或多個圓管軋輥機和一個或多個方管軋輥機，各方管軋輥機包括：機架；三組軋輥部，每組軋輥部均具有一個主動運動的軋輥，各軋輥均設置在機架上，三組軋輥部中的三個軋輥包括第一軋輥、第二軋輥和第三軋輥，各軋輥的軸線在同一平面內相交，各軋輥的軋輥槽組合后形成方形孔，第一軋輥的軸線沿水平方向設置，第二軋輥和第三軋輥的軋輥槽沿第一軋輥的軋輥槽的垂直平分線對稱設置且各軋輥的軸線相交形成等邊三角形，且第一軋輥的軋輥槽構成方形孔的相鄰的兩個側壁，第二軋輥的軋輥槽與第三軋輥的軋輥槽構成方形孔的另外兩個側壁中的各一個。

進一步地，上述圓管軋輥機為一個，方管軋輥機為多個，沿管材輸送方向，方管軋輥機孔徑依次減小、曲率半徑依次增加。