[其他]無縫鋼管軋機

無效

• 申請號: 85106452
• 申請日: 1985-08-28
• 公開（公告）號: CN85106452B
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發明（設計）人: 高建民
• 申請（專利權）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

本發明涉及一組斜軋軋機，是生產無縫鋼管管材的軋制設備。

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

本發明的目的在于從負特征角斜軋理論入手，優化斜軋機型的工藝狀態，提出具有負特征角斜軋特點的新機型。

負特征角斜軋理論是本發明的基礎，是確定斜軋工藝參數的根據，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曲面，通常由一個圓錐面或由幾個圓錐面聯合組成，也可以是一個特殊的回轉曲面。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曲面與之接觸，一般稱這一空間回轉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面，斜軋空間曲面可視為斜軋軋輥輥面回繞軋制軸線回轉的結果，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的結果。斜軋軋輥輥面可以視為接觸線回繞軋輥軸線回轉的結果，斜軋空間曲面也可以視為這一接觸線回繞軋制軸線回轉的結果。任何斜軋軋機，其斜軋過程都是通過上述斜軋空間來實現的，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參數密切相關。因此對于斜軋空間的分析研究有助于深入認識斜軋過程的內在規律，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系，加上斜軋軋輥輥面，就唯一確定了相應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的幾何參數，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特征角。應用w為參變量，可以對斜軋空間有個統一的描述。通過w不僅可以描述斜軋空間曲面上各點的有關幾何參數，還可以描述斜軋過程中的運動學、動力學中諸工藝參數，描述它們在正個斜軋空間曲面上的變化規律。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段作為其對應的各斜軋工藝段，使之獲得較好的斜軋工藝特征。本發明設想的斜軋空間曲面應該是準對稱形或對稱形斜軋空間曲面，軋件應該在縮口錐部實現斜軋延伸變形，在喉徑點或喉徑帶得到定徑和均正，在擴口錐部得到進一步的均正或完成特殊的斜軋擴徑變形。形成這種設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面。一般的如圖1所示的斜軋軋機，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行軋輥輥形設計的，通常設計為鼓形軋輥，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，它在咬入變形區內各接觸點的斜軋特征角全部只可能為正值。由斜軋受力分析知，在各接觸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成軋制阻力，只有另一部分構成軋制咬入力。顯然，這不是斜軋過程的最佳狀態，斜軋工藝參數被限制在一個很小的范圍內，如通常斜軋穿孔機實際應用的斜軋角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揮。本發明的軋機選擇在更為適合的斜軋空間曲面上來進行斜軋，在正個咬入變形區內各接觸點的斜軋特征角均為負值。在這種斜軋工藝狀態下，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。這就是發明負特征角斜軋機的依據。