[其他]無縫鋼管軋機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85106452
• 申請日: 1985-08-28
• 公開（公告）號: CN85106452B
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高建民
• 申請（專利權(quán)）人: 高建民
• 主分類號: B21B19/02
• 分類號: B21B19/02;B21B19/00;B21B19/04;B21B19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一組斜軋軋機(jī)，是生產(chǎn)無縫鋼管管材的軋制設(shè)備。

軋制無縫鋼管的穿孔機(jī)和軋管機(jī)已有一百多年的發(fā)展歷史，早在1885年，德國的曼內(nèi)斯曼（Mannesmann）兄弟就發(fā)明了斜軋穿孔機(jī)，又于1891年發(fā)明了皮爾格軋管機(jī)，1906年斯特菲爾（Stiefel）發(fā)明了自動軋管機(jī)，1936年美國人阿塞爾（Walter·J·Assel）發(fā)明了阿塞爾軋管機(jī)。近些年，意大利發(fā)明了壓力穿孔機(jī)，德國施洛曼一西馬克公司發(fā)明了三輥行星斜軋軋管機(jī)。利用這些無縫鋼管軋機(jī)又形成了“自動軋管機(jī)組”、“皮爾格軋管機(jī)組”、“阿塞爾軋管機(jī)組”、“連軋管機(jī)組”和“三輥行星斜軋軋管機(jī)組”等等的組合型式。盡管無縫鋼管的軋制設(shè)備不斷地更新和發(fā)展，但由于軋制理論和由此產(chǎn)生的軋制工藝具有很大的局限性，于是導(dǎo)制了軋制設(shè)備的越來越復(fù)雜和龐大，軋制效率低，軋制出的產(chǎn)品表面質(zhì)量不高等問題。

本發(fā)明的目的在于從負(fù)特征角斜軋理論入手，優(yōu)化斜軋機(jī)型的工藝狀態(tài)，提出具有負(fù)特征角斜軋?zhí)攸c的新機(jī)型。

負(fù)特征角斜軋理論是本發(fā)明的基礎(chǔ)，是確定斜軋工藝參數(shù)的根據(jù)，下面簡述之。

斜軋軋輥輥面是一個回繞軋輥軸線的空間回轉(zhuǎn)曲面，通常由一個圓錐面或由幾個圓錐面聯(lián)合組成，也可以是一個特殊的回轉(zhuǎn)曲面。對于一個確定的斜軋軋輥輥面，就必定有一個唯一確定的回繞軋制軸線的空間回轉(zhuǎn)曲面與之接觸，一般稱這一空間回轉(zhuǎn)曲面為斜軋空間曲面，它們之間的接觸線是一條空間曲線，被稱為接觸線。斜軋軋輥輥面與斜軋空間曲面是一對共軛回轉(zhuǎn)面，斜軋空間曲面可視為斜軋軋輥輥面回繞軋制軸線回轉(zhuǎn)的結(jié)果，而斜軋軋輥輥面亦可視為斜軋空間曲面回繞軋輥軸線回轉(zhuǎn)的結(jié)果。斜軋軋輥輥面可以視為接觸線回繞軋輥軸線回轉(zhuǎn)的結(jié)果，斜軋空間曲面也可以視為這一接觸線回繞軋制軸線回轉(zhuǎn)的結(jié)果。任何斜軋軋機(jī)，其斜軋過程都是通過上述斜軋空間來實現(xiàn)的，軋件要在該斜軋空間曲面的某一位置與軋輥接觸，在該斜軋空間曲面的某一區(qū)段上完成它的主要工藝變形，又在該斜軋空間曲面的某一位置軋出。斜軋過程中的各工藝參數(shù)都無不與該斜軋空間曲面、斜軋軋輥輥面以及它們之間的接觸線的相應(yīng)參數(shù)密切相關(guān)。因此對于斜軋空間的分析研究有助于深入認(rèn)識斜軋過程的內(nèi)在規(guī)律，有助于探索更有利的斜軋方式。

從圖1上可知，空間交叉角β和公垂線長A，確定了斜軋軋制軸與軋輥軸之間的空間幾何關(guān)系，加上斜軋軋輥輥面，就唯一確定了相應(yīng)的斜軋空間曲面及其與斜軋軋輥輥面的接觸線。例如對于由α和R所確定的軋輥圓錐輥面，它的斜軋空間曲面及其與軋輥輥面的接觸線就由β、A、α、R所唯一確定。在研究斜軋空間曲面和接觸線時，需要引入一個參變量w，w的幾何意義為斜軋空間曲面和斜軋軋輥輥面的接觸點同軋輥軸所確定的平面與過軋輥軸的正垂面之間的夾角，它是與各個接觸點相對應(yīng)的幾何參數(shù)，反映了斜軋變形空間不同位置的特征，這個角被定義為斜軋?zhí)卣鹘恰?yīng)用w為參變量，可以對斜軋空間有個統(tǒng)一的描述。通過w不僅可以描述斜軋空間曲面上各點的有關(guān)幾何參數(shù)，還可以描述斜軋過程中的運動學(xué)、動力學(xué)中諸工藝參數(shù)，描述它們在正個斜軋空間曲面上的變化規(guī)律。從普遍的意義上說，為完成斜軋過程各項工藝目的，就要選擇在合適的斜軋空間曲面上的合適區(qū)段作為其對應(yīng)的各斜軋工藝段，使之獲得較好的斜軋工藝特征。本發(fā)明設(shè)想的斜軋空間曲面應(yīng)該是準(zhǔn)對稱形或?qū)ΨQ形斜軋空間曲面，軋件應(yīng)該在縮口錐部實現(xiàn)斜軋延伸變形，在喉徑點或喉徑帶得到定徑和均正，在擴(kuò)口錐部得到進(jìn)一步的均正或完成特殊的斜軋擴(kuò)徑變形。形成這種設(shè)想的斜軋空間曲面的斜軋軋輥輥面可以是單圓錐面、多圓錐面或特殊的空間回轉(zhuǎn)面。一般的如圖1所示的斜軋軋機(jī)，是以軋輥軸和軋制軸的公垂線在軋輥軸上的垂足作為軋輥中心進(jìn)行軋輥輥形設(shè)計的，通常設(shè)計為鼓形軋輥，它的斜軋空間曲面為對稱的斜軋空間曲面。這種對稱形斜軋空間曲面是可以從左右兩個方向軋制，它在咬入變形區(qū)內(nèi)各接觸點的斜軋?zhí)卣鹘侨恐豢赡転檎怠Ｓ尚避埵芰Ψ治鲋诟鹘佑|點軋輥給軋件的正壓力的分量在軋制軸線上的投影全部構(gòu)成軋制阻力，軋輥給軋件的摩擦力的分量在軋制軸線上的投影亦有一部分構(gòu)成軋制阻力，只有另一部分構(gòu)成軋制咬入力。顯然，這不是斜軋過程的最佳狀態(tài)，斜軋工藝參數(shù)被限制在一個很小的范圍內(nèi)，如通常斜軋穿孔機(jī)實際應(yīng)用的斜軋角β＝6°～10°，軋輥輥面錐角α＝2°～2.5°，大大限制了斜軋工藝性能的發(fā)揮。本發(fā)明的軋機(jī)選擇在更為適合的斜軋空間曲面上來進(jìn)行斜軋，在正個咬入變形區(qū)內(nèi)各接觸點的斜軋?zhí)卣鹘蔷鶠樨?fù)值。在這種斜軋工藝狀態(tài)下，軋輥給軋件的正壓力的分量在軋制軸線上的投影僅一部份構(gòu)成軋制阻力，另一部分變成咬入力，軋輥給軋件的摩擦力的分量在軋制軸線上的投影全部構(gòu)成了軋制咬入力。顯然這樣的斜軋工藝條件要有利的多。這就是發(fā)明負(fù)特征角斜軋機(jī)的依據(jù)。