專(zhuān)利名稱(chēng)：熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法
熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)。(二) 背景技術(shù)熱軋無(wú)縫鋼管連軋生產(chǎn)工藝已經(jīng)由上世紀(jì)80年代的全浮動(dòng)芯棒連 軋發(fā)展到目前五機(jī)架限動(dòng)芯棒連軋工藝，在限動(dòng)芯棒生產(chǎn)中，管材在 五機(jī)架連軋機(jī)中受到軋制，實(shí)現(xiàn)變形并達(dá)到荒管目標(biāo)外徑和壁厚。管 材在進(jìn)入軋機(jī)前，芯棒作為內(nèi)變形工具其尾部被夾持器夾持，預(yù)先送 入管材內(nèi)孔， 一同進(jìn)入軋機(jī)，芯棒在夾持器控制下向前運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng) 速度是受控的，管材外圓周受到軋輥孔型的作用，內(nèi)孔受到芯棒的作 用，軋輥孔型和芯棒構(gòu)成圓環(huán)狀變形區(qū)。當(dāng)管材和芯棒離開(kāi)軋機(jī)后， 芯棒必須從管材內(nèi)孔脫離，連軋機(jī)后配置了三架脫管機(jī)，管材頭部出 連軋機(jī)后即被脫管機(jī)咬入，管材繼續(xù)前進(jìn)，芯棒在夾持器作用下后退 回原位，管材和芯棒脫離，進(jìn)入后面的工序繼續(xù)受到軋制變形，最終 達(dá)到成品管尺寸。由于有脫管機(jī)外力作用，連軋機(jī)中最后 -架軋輥和 管材不需要有脫棒間隙，孔型也可以設(shè)計(jì)成正圓孔型，壁厚均勻性好。在五機(jī)架連軋機(jī)中，相鄰機(jī)架錯(cuò)開(kāi)90度布置，軋件在各方向輪流 受到軋制，前面軋機(jī)主要任務(wù)是在溫度較高的條件下實(shí)現(xiàn)管材的大變 形，即較大的減徑量和減壁量，而后面機(jī)架的任務(wù)則是對(duì)管材進(jìn)行規(guī) 圓，減小橢圓度，并改善壁厚的均勻性，最后二架(第四架和第五架) 孔型相同，第三架和第四、五架的孔型結(jié)構(gòu)如圖一所示，在孔型側(cè)壁， 采用二段圓弧，大圓弧R1很短，之后的R2基本和槽底圓弧R相當(dāng)， 這樣的孔型基本上是圓孔型。目前標(biāo)準(zhǔn)的限動(dòng)芯棒連軋機(jī)由五機(jī)架組成，后面三架基本為正圓 孔型，軋輥槽底外徑逐漸減小，在最后一架達(dá)到荒管設(shè)計(jì)外徑，管材 外圓周和軋輥接觸，內(nèi)孔則和芯棒保持接觸，管材要脫離芯棒，在軋 出連軋機(jī)后，必須在有前面脫管機(jī)的作用下，克服芯棒的阻力，這在 生產(chǎn)碳鋼時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)，但在生產(chǎn)不銹鋼時(shí)，由于不銹鋼變形困難，在 脫管機(jī)的作用下管材不能脫離芯棒，表面拉出孔洞，管材在連軋機(jī)軋 卡。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管 材的方法，該方法通過(guò)連軋機(jī)軋輥孔型形狀的改進(jìn)，使管材和芯棒在 出口機(jī)架產(chǎn)生間隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒和管材分離，避 免荒管拉斷。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管 材的方法，包括五個(gè)機(jī)架軋輥和芯棒，軋輥含有孔型，芯棒被夾持器 夾持預(yù)先送入管材內(nèi)孔并一同進(jìn)入軋機(jī)，管材外圓周受到軋輥孔型的 限制，內(nèi)孔受到芯棒的限制，軋輥孔型和芯棒構(gòu)成圓環(huán)狀變形區(qū)；管 材經(jīng)過(guò)五機(jī)架軋輥軋制后軋出所需尺寸和壁厚的管材；其中相鄰機(jī) 架錯(cuò)開(kāi)90度布置，第一架軋輥孔型和第二架軋輥孔型具有較大的減徑 量和減壁量；其特征是第三架軋輥孔型為橢圓，第四架軋輥孔型為橢圓，第五架軋輥孔 型為正圓，在第三架和第四架軋輥孔型中逐步增加管材的橢圓度并且 周長(zhǎng)大于第五架軋輥孔型正圓周長(zhǎng)，使管材和芯棒在第五機(jī)架產(chǎn)生間 隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒和管材分離。所述第三、第四架軋輥孔型側(cè)壁為單半徑圓弧Rl和槽底圓弧R 光滑連接。所述第五架軋輥孔型槽底半徑大于第四架槽底半徑R，側(cè)壁半徑 小于第四架孔型側(cè)壁半徑Rl，第五架軋輥孔型側(cè)壁半徑近似其槽底半 徑，第五架軋輥孔型周長(zhǎng)小于或等于第四架軋輥孔型周長(zhǎng)。本發(fā)明通過(guò)連軋機(jī)軋輥孔型形狀的改進(jìn)，在限動(dòng)芯棒連軋機(jī)中， 使管材和芯棒在出口機(jī)架產(chǎn)生間隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒 和管材分離，避免荒管拉斷和內(nèi)外表面孔洞，本發(fā)明可軋出包括不銹 鋼在內(nèi)的高合金鋼管，以及一般的碳鋼管，具有較廣的應(yīng)用范圍。(四)


圖1為標(biāo)準(zhǔn)的限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋輥孔型結(jié)構(gòu)示意圖(1/4孔型)； 圖2為第三架、第四架軋輥孔型中管子形狀示意圖； 圖3為第五架軋輥孔型中管子形狀示意圖。圖中l(wèi)第三、第四架軋輥，2芯棒，3管材(:管子)，4第五架軋 輥；R槽底圓弧半徑，Rl側(cè)壁大圓弧半徑，R2側(cè)壁小圓弧半徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 一種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法，包括五個(gè)機(jī)架軋輥和芯棒，軋輥含有孔型。芯棒被夾持器夾持預(yù)先送入管材內(nèi)孔 并一同進(jìn)入軋機(jī)，管材外圓周受到軋輥孔型的限制，內(nèi)孔受到芯棒的限制，軋輥孔型和芯棒構(gòu)成圓環(huán)狀變形區(qū)。其中相鄰機(jī)架錯(cuò)開(kāi)90度布置，第一架軋輥孔型和第二架軋輥孔型具有較大的減徑量和減壁量， 使管子在溫度較高的條件下實(shí)現(xiàn)大變形。第三、第四機(jī)架繼續(xù)變形并具有較大的橢圓度，第五機(jī)架則對(duì)管 子進(jìn)行規(guī)圓，減小橢圓度，并改善壁厚的均勻性，方便拉出。 第三架軋輥1孔型為橢圓，第四架軋輥1孔型為橢圓。第五架軋輥4孔型基本為為正圓，即正圓側(cè)壁半徑近似其槽底半徑，以下所述 為正圓半徑。在第三架和第四架軋輥1孔型中逐步增加管材3的橢圓 度并且周長(zhǎng)大于第五架軋輥4孔型正圓周長(zhǎng)，第二、第四架軋輥l孔 型側(cè)壁為單半徑圓弧R1和槽底圓弧R光滑連接，側(cè)壁圓弧半徑R1取 大的，其取值在200mm以上，參見(jiàn)圖2、圖1。這樣在第三、第四架 軋機(jī)中，管子3的周長(zhǎng)較長(zhǎng)并保持大的橢圓度，使進(jìn)入最后--架(即 第五架)軋機(jī)管子3為橢圓形。相鄰二架軋機(jī)錯(cuò)位90度，相當(dāng)于管子 3翻轉(zhuǎn)90度進(jìn)入第五架中，在第五架中管子3由橢圓變成圓。第五架軋輥4孔型正圓半徑大于第四架槽底半徑R，小于第四架 孔型側(cè)壁半徑R1，參見(jiàn)圖3、圖1，使第五架軋輥4孔型周長(zhǎng)小于或 等于第四架軋輥1孔型周長(zhǎng)，這樣規(guī)圓后管子3內(nèi)徑就能大于芯棒2直徑，二者產(chǎn)生間隙，因此脫管機(jī)可順利拉出荒管，使芯棒2和管子3分離。在第五架中，管子3外圓周和軋輥4接觸，使管子3從橢圓變成 圓，但內(nèi)孔則和芯棒2有間隙而不接觸，在連軋軋制即將結(jié)束時(shí)，管 子3在脫管機(jī)拉動(dòng)下前進(jìn)，從而在第五機(jī)架(即最后一架)連軋機(jī)中， 芯棒2對(duì)管子3因沒(méi)有接觸而不產(chǎn)生阻力，很容易完成脫管，在生產(chǎn) 不銹鋼時(shí)其脫管困難的問(wèn)題能夠得到解決。第五架軋輥4中采用了正圓孔型，使軋出的荒管符合所需尺寸和 壁厚，且有很好的圓度和管形，以便進(jìn)入下道變形機(jī)組繼續(xù)軋制變形。在連軋機(jī)軋制時(shí)應(yīng)保持合理準(zhǔn)確的秒流量，使軋制過(guò)程穩(wěn)定，以 克服表面管子孔洞等內(nèi)外表面缺陷。本發(fā)明通過(guò)第三架和第四架軋機(jī)軋輥孔型側(cè)壁形狀的改變，使管 子具有較大的周長(zhǎng)和橢圓度，在最后--"架(第五架)軋機(jī)中規(guī)圓，使 得管子和內(nèi)工具芯棒之間產(chǎn)生間隙，能夠在脫管機(jī)作用下順利脫管， 實(shí)現(xiàn)管子和芯棒的脫離，使限動(dòng)芯棒連軋機(jī)組能夠生產(chǎn)不銹鋼等高合 金難軋鋼管。實(shí)施例--種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法，是在第五架 軋輥孔型的管子和芯棒設(shè)計(jì)為5mm的間隙，這樣便于脫管；為產(chǎn)生脫 管間隙，第三架和第四架采用單半徑大側(cè)壁圓弧，加大孔型橢圓度， 其側(cè)壁半徑取值為240和200mm;第三架到第五架孔型槽底的圓弧半 徑為89、 89和91.5mm，數(shù)值由小到大，不同于原有的槽底圓弧半徑 從大到小的規(guī)律，第三架和第四架槽底半徑較原有的孔型小，但側(cè)壁 半徑增加較多，其周長(zhǎng)是增加的，使得在進(jìn)入第五架時(shí)有足夠的周長(zhǎng)， 規(guī)圓后產(chǎn)生脫棒間隙。第一架和第二架軋輥孔型采用傳統(tǒng)橢圓孔型結(jié)構(gòu)，但為保證后面 機(jī)架管子周長(zhǎng)，側(cè)壁半徑數(shù)值加大，分別為380和280mm。經(jīng)試驗(yàn)表明，采用新孔型設(shè)計(jì)的軋機(jī)能順利軋出不銹鋼管，管子 外表無(wú)缺陷。
權(quán)利要求
1. 一種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法，包括五個(gè)機(jī)架軋輥和芯棒，軋輥含有孔型，芯棒被夾持器夾持預(yù)先送入管材內(nèi)孔并一同進(jìn)入軋機(jī)，管材外圓周受到軋輥孔型的限制，內(nèi)孔受到芯棒的限制，軋輥孔型和芯棒構(gòu)成圓環(huán)狀變形區(qū)；管材經(jīng)過(guò)五機(jī)架軋輥軋制后軋出所需尺寸和壁厚的管材；其中相鄰機(jī)架錯(cuò)開(kāi)90度布置，第一架軋輥孔型和第二架軋輥孔型具有較大的減徑量和減壁量；其特征是第三架軋輥孔型為橢圓，第四架軋輥孔型為橢圓，第五架軋輥孔型為正圓，在第三架和第四架軋輥孔型中逐步增加管材的橢圓度并且周長(zhǎng)大于第五架軋輥孔型正圓周長(zhǎng)，使管材和芯棒在第五機(jī)架產(chǎn)生間隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒和管材分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材 的方法，其特征是第三、第四架軋輥孔型側(cè)壁為單半徑圓弧R1和槽底圓弧R光滑連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法，其特征是第五架軋輥孔型槽底半徑大于第四架槽底半徑R，側(cè)壁半徑小于第四架孔型側(cè)壁半徑R1，第五架軋輥孔型側(cè)壁半 徑近似其槽底半徑，第五架軋輥孔型周長(zhǎng)小于或等于第四架軋輥孔型 周長(zhǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材 的方法，其特征是單半徑圓弧Rl取值在200mm以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)。一種熱軋無(wú)縫鋼管限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制管材的方法，包括五個(gè)機(jī)架軋輥和芯棒，軋輥含有孔型，其特征是第三架軋輥孔型為橢圓，第四架軋輥孔型為橢圓，第五架軋輥孔型為正圓，在第三架和第四架軋輥孔型中逐步增加管材的橢圓度并且周長(zhǎng)大于第五架軋輥孔型正圓周長(zhǎng)，使管材和芯棒在第五機(jī)架產(chǎn)生間隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒和管材分離。本發(fā)明通過(guò)連軋機(jī)軋輥孔型形狀的改進(jìn)，在限動(dòng)芯棒連軋機(jī)中，使管材和芯棒在第五機(jī)架產(chǎn)生間隙，由脫管機(jī)順利拉出荒管，使芯棒和管材分離，避免荒管拉斷和內(nèi)外表面孔洞，本發(fā)明可軋出包括不銹鋼在內(nèi)的高合金鋼管，以及一般的碳鋼管，具有較廣的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)B21B17/04GK101209458SQ20061014785
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者峰 潘 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司