CN101396693A - 穿孔芯棒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轧制一个接收在穿孔芯棒(1)上的空心坯料的穿孔芯棒(1)，其中，该穿孔芯棒(1)具有一个带有一个在芯棒杆(2)的轴向端部(3)上设置的芯棒(4)的芯棒杆(2)。为了减小在生产空心坯料或者管坯时壁的厚度偏差，本发明规定芯棒(4)相对芯棒杆(2)沿径向方向(R)可移动地设置。

Description

穿孔芯棒

技术领域

本发明涉及一种用于轧制一个接收在穿孔芯棒上的空心坯料的穿孔芯棒，其中，穿孔芯棒具有一个带有一个在芯棒杆的轴向端部上设置的芯棒的芯棒杆。

背景技术

通常将轧制的圆钢用作生产无缝钢管的原材料，主要是用作最大为200毫米直径的圆钢条铸件。这种铸件以高达5米的长度在回转炉中加热到大约1280℃的轧制温度。在高压水力去除氧化铁皮后在一个穿孔轧机中将实心坯料穿孔成一种薄壁的空心坯料。在这种情况中通常是将斜轧穿机用作穿孔轧机，其中，在一个轧缝中对空心坯料进行轧制。这个辊缝是由一些轧辊，优选地由三个轧辊-它们轧制空心坯料的外圆周-和一个芯棒形状的内工具-它和空心坯料同心设置-构成。在这种情况中为了达到一个足够的处理能力这些轧辊和轧制件的轴倾斜10°和12°之间的角度。

然后在穿孔轧机中制成的空心坯料以相同的温度在连续轧机中通过也是一个穿孔芯棒轧制成管坯。其中，拉伸一直达到四位的长度，也就是说截面减小到75％。连续轧机也叫做MPM(Multi-Stand Plug Mill-多机架芯棒轧机)。

通常连续轧机是由七到九个紧密串联设置的轧机机架构成。单个的轧机机架例如分别以90°角度彼此相对旋转。轧机的圆周速度根据截面的减小彼此协调，这样在机架之间没有大的拉力或者顶锻力作用到轧件上。

在连续轧机中开始进行轧制过程之前将穿孔芯棒***或者穿入到空心坯料之中。当达到一定的位置以后将空心坯料连同穿孔芯棒一起推入到连续轧机中。轧件被轧机抓住，并且通过从一个轧机到另一轧机变得起来越小的轧辊孔型在穿孔芯棒中受到辗压。在这种情况中由于轧件速度的增加穿孔芯棒的速度也变得越来越大。

当达到为连续轧机规定的管坯的成型度时管坯端部进入到一个设置在连续轧机后面的提取轧机中。在这个提取轧机中抽出在加工到如此程度的管坯中的穿孔芯棒。由于多数使用的双辊式轧机是椭圆形的孔型设计所以在此穿孔芯棒和轧件之间可以达到一个间隙。在最后的圆孔型中这个间隙绕圆周均匀分布，这样可更加容易地松开穿孔芯棒。然后穿孔芯棒撤回到起始位置，推出穿孔芯棒以及置入一个新的穿孔芯棒。在一个穿孔芯棒使用之前必须对它进行冷却，这样就要求有一个穿孔芯棒循环。通过在循环中大体有八个到十个具有相同尺寸的穿孔芯棒。

无论是在将锭坯穿孔成空心坯料的斜轧机中还是在一个多机架的连续轧机中将空心坯料轧制成管坯的轧机中存在的一个众所周知的问题是由于部分地具有巨大的力因此芯棒杆要经受变形。这样芯棒在芯棒杆的轴向端部也和穿孔芯棒的纵向轴偏心地运动。其结果是空心坯料和管坯在它们的圆周上出现壁的厚度不均匀。在使用其直线度或者钢性不足的穿孔芯棒(轧制杆)时也出现这一类问题。

发明内容

因此本发明的任务是对本文开头所述类型的穿孔芯棒进行改进，从而即使芯棒杆有某种变形也能使待加工的空心坯料或者待加工的管坯达到一种均匀的壁厚。

根据本发明，这个任务是通过下述措施完成的，即芯棒相对于芯棒杆沿径向方向可移动地设置。通过这一措施避免或者至少减少由于穿孔芯棒所引起的径向作用力所出现壁厚偏差。

在这种情况中芯棒杆可以具有一个沿径向方向，或者与它(hierzu)平行延伸的，并且超出芯棒杆的轴向端部伸出的导向段。这个导向段啮合到芯棒中的一个相应的、沿径向方向或者与它平行延伸的凹部中。

代替地可相应地规定，芯棒杆具有一个沿径向方向，或者与它平行地延伸的凹部，一个超出芯棒的轴向端部伸出的，沿径向方向，或者与它平行延伸的相应的导向段啮合到所述的凹部中。

此外，两个导向段和凹部对也可轴向相邻地设置，其中，这两个对彼此相对地绕穿孔芯棒的纵向轴线旋转90°设置。这样就能使芯棒在所有径向方向上相对于芯棒杆作运动。

在导向段和凹部之间可以形成一个线性导向装置。在导向段的轴向端部区域和凹部的底部之间也可形成一个线性导向装置。导向段和凹部的表面可以设置一种滑动支承材料。在线性导向装置的区域中可设置润滑剂。在这种情况中例如可以是一种润滑脂。

根据一个改进方案在穿孔芯棒中设置冷却装置，用该冷却装置可冷却穿孔芯棒。冷却装置包括导管部件。用导管部件可将冷却介质引入到穿孔芯棒中的在一个规定的轴向延伸上伸展的内孔。

为了取得长的使用寿命可以规定芯棒杆和/或芯棒的外表面设置一个由耐磨损材料构成的层，特别是由陶瓷材料构成的层。

最后该芯棒杆在它的轴向延伸上可以具有一个轻微的锥形的形状。这有利于芯棒杆从空心坯料中的制成的管坯中拔出。

通过本发明的这些措施可生产出具有均匀壁厚的空心坯料或者管坯。对于不变地在后部轴向固定的芯棒杆，芯棒(芯棒尖)以几个毫米的径向间隙设置。因此在芯棒杆和芯棒之间没有固定的连接，例如螺栓连接。

通过所建议的方案避免或者至少减小了从芯棒杆到芯棒的径向作用的力的传递。

本发明优选地在生产无缝钢管时在斜轧穿孔机中的穿孔时使用。

附图说明

在附图中示出了本发明的一些实施例。

这些附图是：

图1：用于从空心坯料中生产管坯的穿孔芯棒的侧面简图。

图2：本发明的第一实施形式的图1的穿孔芯棒的右边部分的放大图。

图3：以图2的方式示出的根据本发明的一个替代的实施形式的图。

具体实施方式

从图1可看到一个穿孔芯棒。它具有一个沿纵轴线L延伸的芯棒杆2。在它的轴向端部3上设置了一个芯棒4。按照本文开头所述的方式使用穿孔芯棒1，为的是优选地以已公开的方式在一种斜轧穿孔机中从空心坯料中轧制管坯来。

在图2的本发明的一个第一实施形式中示出了一个区域。芯棒杆2上的芯棒4就设置在该区域中。芯棒杆2在它的轴向端部区域中具有一个在芯棒杆的整个直径上延伸的导向段5。这个导向段5沿径向方向R延伸。芯棒4具有一个凹部6。这个凹部设计成在芯棒4的整个直径上形成的凹槽，并且也沿径向方向R延伸。因此***到凹部6中的导向段5形成一个线性导向装置7。这个线性导向装置使得芯棒4相对于芯棒杆2沿径向方向R可进行运动。当芯棒杆2的朝向芯棒4的端部作偏心的摆动运动时通过芯棒4和芯棒杆2之间沿径向方向的运动线性导向装置7使得芯棒4保持它的位置，并且在待轧制的空心坯料的中心可被推向前进，这样管坯就具有一个均匀的壁的厚度的分布。

这个线性导向装置7也可通过芯棒杆2和芯棒4的端侧的面形成。如在图2中可看到的，导向段5的轴向端部区域8和凹部6的底部9对置。这两个面一起形成一个线性导向装置10。

如图3的替代的实施例所示，导向段5’也设置在芯棒4上。在这种情况中芯棒杆2在它的轴向端部区域中具有凹部6’，以形成线性导向装置7。

此外，如图3中用虚线所示的，在线性导向装置7的旁边设置另一线性导向装置。这个线性导向装置的结构和线性导向装置7相类似。然而，这个线性导向装置绕纵向轴线L旋转90°设置。在此，导向段5”啮合到一个相应的凹部6”中。两对导向段5’或5”以及凹部6’或6”使得芯棒4相对于芯棒杆2在所有径向方向上的相对移动成为可能。

芯棒杆2和芯棒4在成型区的区域中在轧机机座的轧辊的下面设置有耐磨的材料、例如设置有陶瓷嵌件。

为了避免在工作区中的局部过热，在轧制过程中芯棒杆2可作微小的振荡运动。

在所有方案中均可规定穿孔芯棒1在连续轧机中的轧制过程中要经受连续的冷却。

一个改进方案规定了一个锥形设计的芯棒杆2，这使得在连续轧制之后将管坯从芯棒杆2上取下来和轧下来变得容易。

附图标记表

1     穿孔芯棒

2     芯棒杆

3     轴向端部

4     芯棒

5     导向段

5’   导向段

5”   导向段

6     凹部

6’   凹部

6”   凹部

7     线性导向装置

8     导向段的轴向端部区域

9     凹部底部

10    线性导向装置

L     纵向轴线

Claims (12)

1.用于轧制接收在穿孔芯棒(1)上的空心坯料的穿孔芯棒(1)，其中，该穿孔芯棒(1)具有带有在芯棒杆(2)的轴向端部(3)上设置的芯棒(4)的芯棒杆(2)，其特征在于，该芯棒(4)相对于芯棒杆(2)沿径向方向(R)可移动地设置。

2.按照权利要求1所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒杆(2)具有至少一个沿径向方向(R)或者与它平行延伸的、并且超出芯棒杆(2)的轴向端部伸出的导向段(5)，这个导向段啮合到芯棒(4)中至少一个沿径向方向(R)或者与它平行延伸的对应的凹部(6)中。

3.按照权利要求1所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒杆(2)具有至少一个沿径向方向(R)或者与它平行延伸的凹部(6’)，至少一个超出芯棒(4)的轴向端部伸出的且沿径向方向(R)或者与它平行延伸的对应的导向段(5’)啮合到所述凹部(6’)中。

4.按照权利要求2或者3所述的穿孔芯棒，其特征在于，两个导向段(5’、5”)和凹部(6’、6”)对(5’、6’；5”、6”)轴向相邻设置，其中，这两个对(5’、6’；5”、6”)彼此相对地绕穿孔芯棒(1)的纵向轴线(L)旋转90°地设置。

5.按照权利要求2至4中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于，在导向段(5、5’、5”)和凹部(6、6’、6”)之间形成线性导向装置(7)。

6.按照权利要求2至5中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于，在导向段(5、5’、5”)的轴向端部区域(8)和凹部(6、6’、6”)的底部(9)之间形成线性导向装置(10)。

7.按照权利要求5或6所述的穿孔芯棒，其特征在于，导向段(5、5’、5”)的和凹部(6、6’、6”)的表面设有滑动支承材料。

8.按照权利要求5至7中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于，在线性导向装置(7、10)的区域中可输入润滑剂。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于冷却剂的提供装置。

10.按照权利要求9所述的穿孔芯棒，其特征在于，将穿孔芯棒(1)中的在所规定的轴向延伸上伸展的内孔设置为冷却剂输入管道。

11.按照权利要求1至10中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒杆(2)的和/或芯棒(4)的外表面设有由耐磨材料特别是陶瓷材料构成的层。

12.按照权利要求1至11中任一项所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒杆(2)在它的轴向走向上具有轻微的锥形形状。

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