CN1021802C - 热轧无缝管三辊联合穿轧机 - Google Patents

Abstract

一种热轧金属无缝管三辊穿轧机，其特征是该轧机是将三辊穿孔机和三辊轧管机联合为一体，形成一种将穿孔、轧管和均整三道工序合为一道工序，由一台三辊穿轧机一次穿轧出热轧金属无缝管，它的优点和积极效果是简化了加工工艺，减少了机器设备和占地面积，节省了投资，而且，还可以提高成品管的质量，降低能耗和金属损耗。

Description

本发明属于冶金机械领域，具体涉及一种生产热轧金属无缝管的三辊轧管机组中的联合穿孔机。

目前，国内外生产的热轧金属成品无缝管，都是采用将金属管坯加热，然后进行穿孔，轧管、均整、再加热及定、减经这样一个比较复杂的加工工艺过程。完成这几道工序，通常是在穿孔机、轧管机、均态机和定减经机组成的自动轧管机组上或是在穿孔机、三辊轧管机和定减经机组成的三辊轧管机组上进行的，这两种生产工艺流程所需要的热轧设备机型繁杂、重量大、占地面积多、设备纵横高下、往复交叉，造成生产流程不易畅通，轧件温降大、需再加热、热损耗多，从而大大影响着生产热轧金属无缝管机组的生产效率和产品质量的进一步提高，而且，还增加了电能和热能的消耗。

本发明的目的，就是为了改善现有生产热轧金属无缝管机组的上述缺点，提出一种将穿孔，轧管和均整三道工序合为一道工序，由一台三辊穿轧机实现一次穿轧又不需再加热而直接进行定，减轻后便可加工出合格的热轧金属无缝成品管的新技术方案。

本发明的目的是这样实现的：三辊穿轧机是一台三辊斜轧机，它是由前台、主机座和后台三部分所组成，其特征是三个轧辊呈倒三角形布置，主动座中的机架是一种由液压锁紧的开式机架形式;加工工具孔型是由穿孔段，轧管段和均整段及规圆段四部分组成，故可实现穿孔、轧管和均整三道工序由一台三辊穿轧机一次穿轧完成。

本发明的优点及积极效果：

1.本发明由于采用了将原来由三台或二台热轧设备完成的穿孔、轧管和均整三道（或二道）工序合为用一台三辊穿轧机、由一道穿轧工序来完成，而且，不需要中间再加热，便可直接进行定、减经，因而，具有热加工工艺简单、设备少、重量轻和占地面积小，节省投资等优点。

2.本发明技术方案中，轧件是在一个由三个同向旋转的轧辊和一个组合顶头所构成的斜轧穿轧孔 型中来进行依次连续的穿、轧、均三道加工工序的，因此，各变形工序都是在较高的温度下和理想的三向压应力状态下进行的，同时，又不受上下导管的摩擦影响，因此，穿轧出的金属管子内外表面质量好，尺寸精度高，而且，还可以降低机组的电能和热能消耗以及金属的热损耗。

3.本发明技术方案中，由于轧件在变形过程中应力状态好（三向受压），温降小，所以，最适宜加工一些硬度高、塑性差、热变形温度范围窄的难变形金属及合金管，可轴承钢管，不锈钢管，铝及其合金管等。

附图说明：

图1为三辊穿轧机主机列结构组成简图。

图2为主机列中主机座结构组成简图。

图3为主机座中机架装置结构简图。

图4为穿轧工具孔型和金属变形过程示意图。

图5为主机座中轧辊压下装置结构示意图。

图6为轴向出管后台出管过程各有关操作部件的动作状态示意图。

图7为后台中顶杆支挡装置的结构组成简图。

图1中：A-前台、B-主机座、C-后台、

图3中：Ⅰ-机架锁紧位置图。

Ⅱ-机架打开位置图。

图4中：e-轧辊中心线。

f-轧制中心线，α-轧辊送进角。

图6中：Ⅲ-热管坯全部被穿轧出到后台上后，准备进行轴向出管的后台状态图。

Ⅳ-支承顶杆各组定心辊全部打开至最大位置，后卡截器（也称为活动挡板）抱住顶杆的尾部，并仅用前一组夹送辊向后夹送管子碰到且卡截器时的后台状态图。

Ⅴ-前卡截器卡住顶杆前部，锁舌打开，支挡头抬起，后卡截器自动打开，四组夹送辊同时向后夹送管子并将管子甩出到输出辊道上的后台状态图。

Ⅵ-管子被拨出后，定心辊再全部抱住顶杆，支挡头放下，后卡截器自动扶正顶杆尾部，锁舌锁上，夹送辊自动打开，各部件全部复位，准备穿轧下一根管子的后台状态图。

图中各标记符号说明：

1-主电机

2-联抽器

3-联合减速器

4-万向接轴

5-受料台

6-液压推钢机

7-入口导管装置

8-主机座（即图1中13部分）

9-前卡截器

10-出口导板

11-定心辊（四组）

12-夹送辊（四辊）

13-后卡截器（也称后活动挡板）

14-支挡机构

15-输出辊道

16-拨料机构

17-后台台架

18-顶杆

19-组合顶头

20-轧辊装置

21-轧辊压下装置

22-轧辊送进角调整装置

23-机架装置

24-轧辊压下指示器装置

25-转鼓锁紧装置

26-防护装置

27-轨座装置

28-下机架

29-下锁紧缸

30-左机架

31-右机架

32-上锁紧缸

33-翻转油缸

34-管坯

35-轧辊

36-管子

37-油马达

38-伞齿轮

39-蜗杆

40-蜗轮

41-压下螺丝

42-压下螺母

43-测压头

44-托垫

45-快速回退缸

46-转鼓

47-平衡轧辊油缸

48-平衡轧辊拉杆

49-止推轴承

50-锁舌

51-支挡头

52-滑动支座

53-固定支座

54-空心转轴

55-螺杆

56-带有螺母的蜗轮

57-蜗杆

58-蜗轮减速器箱体

59-平衡滑动支座弹簧

60-连接螺母

实施例说明：如图1所示，主机列是由前台A、主机座B（即序号8）和后台C三部分所组成，其中，前台A包括主电机1、联轴器2、联合减速器3、万向接轴4、受料台5、液压推钢机6和入口导管7等装置组成，与一般穿孔机的前台组成完全相同;主机座B（即8）的结构组成如图2所示，由轧辊装置20、轧辊压下装置21（也包括轧辊的快回退机构）、轧辊送进角调态装置22、机架装置23、压下指示器装置24、转鼓锁紧装置25、防护装置26及轨座装置27等所组成;后台C是由前台卡截器9、出口导管10、定心辊11、夹送辊12、后卡截器13（也称后活动挡板）、支挡机构14、输出辊道15、拨料机构16、后台台架17等装置组成。主机座中的机架结构如图3所示，其结构特征为它是由下机架28、左机架30和右机架31等构成的开式机架，并通过两个下锁紧缸29和一个上锁紧缸32紧紧联接在一起，具有闭式机架的特性，如打开上下锁紧缸后，又能通过两个翻转缸33将左右机架打开（如图3中Ⅱ所示）。因此，既保证了机架的强度和侧度高，又便于轧机的更换和主机座的维修。而主机座中穿孔工具组成的孔型与金属变形过程如图4所示，其孔型特征在于A-B段为管坯咬入段，B-C段为穿孔段，C-D段为过渡段，D-E段为轧管段，E-F段为均整段，F-G段为规圆段;d为轧辊穿孔段孔喉直径，d为轧辊轧管段孔喉直径，它是将现有三辊斜轧生产无缝管技术中的三辊穿孔机和三辊轧管机的工具孔型联合为一体，形成了一种新的联合穿轧孔型，即轧辊35的A-B、B-C及C-D三段组成与现有三辊穿孔技术中的三辊穿孔机的穿孔辊型相同，轧辊35的D-E、E-F、F-G三段组成，与现有三辊轧管技术中的三辊轧管机的轧辊的后半部分的轧管和均整及规圆段辊型相同，三个轧辊在空间互成120°布置，（轧辊中心线e与轧制中心线f的夹角为α，称轧辊送进角）并与组合顶头19形成了一个变截面的环形孔腔，构成了热轧金属无缝管加工过程中穿孔、轧管、均整及规圆四种不同变形的联合穿轧孔型。因此，被加热好的管坯34，经过联合穿轧孔型后，便可以实现一次穿轧出热轧金属无缝管36°。图5所示为轧辊压下装置结构示意图，其结构特征在于轧辊的快速回退是既可采用通过由油马达37，伞齿轮38、蜗杆39、蜗轮40、压下螺丝41、压下螺母42、测压头43、托垫44、快速回退缸45、转鼓46组成的轧辊压下***来实现，也可通过快速回退缸45的迅速排油来实现，这样就可以防止在穿轧D/S＞12的薄壁管时，出现管尾三角卡钢现象，（D为管子的外经，S为管子的壁厚）。当金属管穿轧到管尾时，可通过迅速抬起三个轧辊，实现D/S＜12，确保管尾不产生三角形卡钢现象。

本发明所具有轴向出管的后台，既具有三辊穿孔机、又具有三辊轧管机后台所具有的功能，如图6所示为轴向出管后台出管过程各部件动作状态示意图，当金属管将要被穿轧出轧辊35前，首先前卡截器9打开，然后金属管快要接近定心辊11前，定心辊11再依次逐步打开到抱管位置，（图6中Ⅲ所示），当金属管全部被穿轧到后台上之后，再将四组定心辊11全部打开到最大张开的位置，（图6中Ⅳ所示），同时，后卡截器13抱住顶杆18的尾部（以防止金属开始后抛时冲击支挡机构中的支挡头51），随后第一对夹送辊单独向后夹送管子36，先使管子36夹送至接触到后卡卡截器13，接着前卡截器9再卡住被露出的顶杆18的前部，同时，锁舌50打开，支挡头51向后摆起，后卡截器13自动打开，最后使用所有夹送辊同时夹住管子36，并甩出到输出辊道15上（图6中Ⅴ 所示），随后，定心辊11再立即全部抱住顶杆18，夹送辊12全部打开，支挡头51落下，锁舌50锁上，前卡截器9立即卡住顶杆18，准备进行下一根管坯的穿孔（图6中Ⅵ所示）。与此同时，拨料机构16，把管子36从输出辊道15上拨出，送往下道东序。图7所示为顶杆支挡装置14的结构简图，其结构特征是支承顶杆18的支挡头51和锁舌50均装在滑动支座52上，滑动支座52支承在固定支座53上，并可沿其滑道作前后移动;固定支座53通过螺栓固定在后台台架17上，锁舌50和支挡头51可直接通过摆动油缸来实现其摆动，滑动支座52是通过蜗杆57带动带有螺母的蜗轮56转动，从而带动与滑动支座52连接在一起的螺杆55，来实现其前后移动的。支挡头51可由锁舌50锁住，保证组合顶头19在规定位置上稳定工作，当锁舌50摆开到虚线位置时，支挡头51才可允许向后摆起到虚线位置，此时，被穿轧出的金属管子36才能实现轴向出管。

Claims (5)

1、一种热轧金属无缝管三辊穿轧机，它是由前台A、主机座B和后台C三部分组成，其特征在于该轧机是将三辊穿孔机和三辊轧管机联合为一体，形成一种将穿孔、轧管和均整三道工序合为一道工序，由一台三辊穿轧机一次穿轧出热轧金属无缝管的机器设备。

2、如权利要求1所述的热轧金属无缝管三辊穿轧机，其特征在于主机座中轧辊（35）的辊型由A-B、B-C、C-D三段组成的轧辊部分，与现有技术三辊穿孔机的轧辊辊型相同，由D-E、E-F、F-G三段组成的轧辊部分，与现有技术三辊轧管机的轧辊的后半部分的轧管、均整及规圆段辊型相同，三个轧辊在空间相互成120°布置，并与组合顶头（19）形成一个变截面的环形孔腔。

3、如权利要求1所述的热轧金属无缝管三辊穿轧机，其特征在于主机座中三个轧辊呈倒三角形布置，采用的机架装置（23）是由下机架（28）、左机架（30）和右机架（31）所构成的开式机架，通过两个下锁紧缸（29）和一个上锁紧缸（32）紧紧连接在一起，当上下锁紧，找打开后，由翻转缸（33）（两个）可将左右机架（30）、（31）打开。

4、如权利要求1所述的热轧金属无缝管三辊穿轧机，其特征是轧辊的快速回退既可采用通过由油马达（37）、传动伞齿轮（38）、蜗杆（39）、蜗轮（40）、压下螺丝（41）、压下螺母（42）、测压头（43）、托垫（44）、快速回退缸（45）、转鼓（46）组成的轧辊压下***来实现，也可通过快速回退缸（45）的迅速排油来实现。

5、如权利要求1所述的热轧金属无缝管三辊穿轧机，其特征在于支承顶杆的支挡头（51）和锁舌（50）均装在滑动支座（52）上，涌动支座（52）又支承在固定支座（53）上，并可沿其滑道前后移动，固定支座（53）是通过螺栓固定在后台架（17）上的，滑动支座（52）是通过蜗杆（57）转动带动带有螺母的蜗轮（56）转动，使与滑动支座（52）连接在一起的螺杆（55）来实现其前后移动的[滑动支座（52）与螺杆（55）是靠螺母（60）连接在一起]，锁舌（50）和支挡头（51）可直接通过摆动油缸来实现其摆动，当锁舌（50）被摆动到实线位置时，即是支挡头（51）被锁紧的位置，当锁舌（50）被摆动到虚线位置时，支挡头（51）亦可以摆动到虚线的位置上，即打开的位置。

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