[其他]縱-旋軋制方法及軋管(棒)機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105250
• 申請日: 1985-07-10
• 公開（公告）號: CN85105250A
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮慶庚
• 申請（專利權(quán)）人: 太原重型機(jī)械學(xué)院
• 主分類號: B21B23/00
• 分類號: B21B23/00
• 代理公司: 太原市專利事務(wù)所
• 代理人: 楊耀田

本發(fā)明屬于金屬管（棒）的軋制方法和軋制機(jī)械范疇。

目前常用的軋管（棒）的方法有縱軋和斜軋之分，縱軋，是將被軋物體通過兩個反方向轉(zhuǎn)動的軋輥得到加工的軋制方法，軋件前進(jìn)方向與軋輥軸線垂直，用自動軋管機(jī)、連續(xù)軋管機(jī)生產(chǎn)無縫鋼管便是縱軋的典型例子，自動軋管機(jī)組、連續(xù)軋管機(jī)組軋件的前進(jìn)速度快（相應(yīng)道次進(jìn)、出口速度2.5～5米/秒），生產(chǎn)效率較一般斜軋機(jī)高，但是，軋出的鋼管外徑和壁厚偏差較大。斜軋，是被軋物體在兩個或三個旋轉(zhuǎn)方向相同的軋輥間得到加工的軋制方法，軋輥軸線與軋制軸線呈異面直線關(guān)系，三輥行星斜軋機(jī)是西德Schloemann-Siemag公司研制的一種大壓下量的最新軋制設(shè)備，可以軋棒材和空心管坯。它的優(yōu)點是：壓下量大（最大延伸率可達(dá)16、鋼管長度達(dá)100米），軋件外徑和壁厚偏差小（壁厚公差±5%）。但是，鋼管前進(jìn)速度較慢（進(jìn)、出口速度0.8～2米/秒）。

本發(fā)明的目的是將縱軋、斜軋兩種不同的軋制方法組合在一起，發(fā)揮縱軋軋件前進(jìn)速度快，斜軋（特別是三輥行星斜軋）軋件精度高，延伸率大的優(yōu)點，制造一種高效率、大壓下量的新型軋管（棒）設(shè)備，生產(chǎn)高精度的無縫鋼管及其它金屬棒材。這種將縱軋和斜軋工藝組合在一起的方案，稱為縱-旋軋制方法。

本發(fā)明首先簡化現(xiàn)有三輥行星斜軋機(jī)，以便同縱軋機(jī)組合。因為三輥斜軋機(jī)軋件是在一個連續(xù)的變形區(qū)內(nèi)均勻碾軋，可以獲得內(nèi)外表面質(zhì)量好、尺寸精度高的鋼管，但是，軋件的入、出口速度均沒有像縱軋那樣高，因此，問題的焦點是如何提高三輥斜軋機(jī)軋件的軸向分速度，來和縱軋軋件的出口速度相匹配。簡化后的方案省去了復(fù)雜的傳動機(jī)構(gòu)，使轉(zhuǎn)動慣量大大減小，從而可得到極高的公轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)速度。由于軸向分速度與公轉(zhuǎn)速度成正比，軋件即可獲得較大的軸向分速度，滿足旋軋的咬入速度應(yīng)等于或大于縱軋的出口速度的條件。新的斜軋方法稱為旋軋。

縱-旋軋制的速度匹配問題解決后，軋制可以實現(xiàn)，但是在縱-旋軋兩個變形區(qū)之間，軋件有一段受扭區(qū)，處理不當(dāng)，會破壞軋制的進(jìn)行。

本發(fā)明在軋機(jī)結(jié)構(gòu)上采取了緊湊的布局，縱軋和旋軋之間限定變形總長度稍大于縱軋軋輥的直徑，而且在縱軋機(jī)構(gòu)、旋軋機(jī)構(gòu)之間增加了一個導(dǎo)架，在導(dǎo)架上安裝與縱軋孔型相同的導(dǎo)向套，特別是旋軋錐形軋輥的布置方式和一般三輥軋機(jī)相反，是使金屬從軋輥的小頭開始咬入，從大頭均整段軋出。這些措施將最大限度地減小了軋件的受扭區(qū)，提高了軋件的抗扭剛度。這樣，一方面使得軋件在縱、旋軋制過程中不會產(chǎn)生因失穩(wěn)現(xiàn)向而引起的扭轉(zhuǎn)變形另一方面在軋件離開縱軋變形后，又由導(dǎo)向套承受軋件的扭轉(zhuǎn)力矩，使失控段盡量減小，從而降低了管材的切尾損失。

縱-旋軋制方法是通過縱-旋軋機(jī)實現(xiàn)的。縱-旋軋機(jī)的構(gòu)造如附圖1所示，它由縱軋機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向套、行星輥系、公轉(zhuǎn)本體、中間軸、移動軸、主機(jī)架、主傳動系統(tǒng)、端蓋、推進(jìn)空心軸、移動機(jī)架、蝸輪、蝸桿、傳動絲桿、軸承、機(jī)座、直流電機(jī)組成。

所述的縱軋機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于已有技術(shù)中的單機(jī)座自動軋管機(jī)〔1〕縱軋機(jī)構(gòu)和旋軋行星輥系緊密串接。

所述的行星輥系，是由三個在垂直于軋制方向的平面內(nèi)、互成120°角的自由錐輥系統(tǒng)組成，每個自由錐輥系統(tǒng)包括錐形軋輥、旋轉(zhuǎn)軸套、軋輥座、埋頭螺絲、底座、軸承、拉桿、頂桿螺釘、螺母、拱架等另件，詳見附圖2。錐形軋輥〔2〕由工作部分和連接部分組成，工作部分的錐形輥面從小頭至大頭分為咬入段〔Ⅰ〕、碾軋段〔Ⅱ〕、均整段〔Ⅲ〕三個區(qū)域。均整段可以做成和碾軋段之間有相對轉(zhuǎn)動的形式。連接部分的園軸沿軸線有三條滑槽，互成120°角，在端部有一段調(diào)節(jié)軋輥伸出量用的螺紋，見附圖1、3。旋轉(zhuǎn)軸套〔4〕的一端與軋輥軸的螺紋配合，另一端在垂直于軸線方向鉆有相間120°角的三個螺孔。軋輥座〔5〕和旋轉(zhuǎn)軸套間裝有滾動軸承〔6〕，有同旋轉(zhuǎn)軸套配鉆的三個通孔（稍大于軸套的螺孔）。當(dāng)軋制時，用三個埋頭螺絲〔3〕分別穿過軋輥座上的三個通孔，埋入旋轉(zhuǎn)軸套螺孔內(nèi)，并壓緊在軋輥軸的滑槽之中，錐形軋輥和旋轉(zhuǎn)軸套可一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)需要調(diào)節(jié)壓下量時，將軋輥座上的通孔對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)軸套螺孔，用絲錐刀把螺釘擰出一半進(jìn)入軋輥座的通孔中，起到阻止軸套轉(zhuǎn)動的作用，這時螺絲與軋輥軸脫離，軋輥可以轉(zhuǎn)動靠連接段螺紋出入來調(diào)節(jié)壓下量（見附圖1的F-F剖面）。調(diào)節(jié)壓下量操作是用一根標(biāo)準(zhǔn)芯軸，插入軋輥錐形區(qū)內(nèi)，轉(zhuǎn)動輥軸，使芯軸和錐輥的均整段接觸后，將螺絲再擰回軋輥軸的滑槽中（即埋入旋轉(zhuǎn)軸套內(nèi)），由于螺絲在滑槽中沿軋輥軸向位置有了變化，所以壓下量得到調(diào)節(jié)。