專利名稱：無縫油井鋼管限動連軋加工方法及專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無縫油井鋼管限動連軋加工方法，本發(fā)明還涉及連軋加工方法 的專用設(shè)備。
(二)
背景技術(shù)：
由于限動芯棒連軋管機(jī)組具有自動化程度高，生產(chǎn)效率及金屬收得率高， 壁厚精度較好的特點，在世界范圍內(nèi)己經(jīng)得到廣泛使用。目前國內(nèi)鋼管生產(chǎn)工 藝流程為管坯鋸斷、加熱、穿孔、限動連機(jī)、脫管芯、加熱、定徑、冷床、鋸 切，生產(chǎn)流程較長，軋制過程溫降大，部分鋼管無法實現(xiàn)控軋控冷，只好使用 再加熱爐，增加了能耗與運行成本；由于定徑機(jī)機(jī)架的限制，軋棍的數(shù)量不能 太多，又由于定徑機(jī)的擴(kuò)徑量小，所以生產(chǎn)規(guī)格受到限制，通常只能生產(chǎn)小口 徑鋼管，生產(chǎn)產(chǎn)品種類單一，相對來說設(shè)備的投資成本高。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種無縫油井鋼管限動連軋加工方法，通過 該方法可以生產(chǎn)各種規(guī)格的產(chǎn)品，相對來說企業(yè)的投資成本下降，為此，本發(fā) 明還提供了該加工方法的專用設(shè)備。
無縫油井鋼管限動連軋加工方法,其通過以下步驟實現(xiàn)的，選料、鋸切、加 熱、穿孔、噴硼砂、穿芯棒、連軋、脫管軋制，其特征在于所述脫管軋制工 序中每個脫管機(jī)的減徑率在0 3. 5%之間。
其進(jìn)一步特征在于所述穿孔工序中，采用穿孔錐角度a為4.25°的頂頭 穿孔；所述的連軋工序中，減壁量不超過7.5mm。
無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其包括環(huán)行加熱爐、錐式穿孔機(jī)、 芯棒冷卻站、限動連軋機(jī)、脫管機(jī)，其特征在于脫管機(jī)順序安裝于所述限動 連軋機(jī)后。
其進(jìn)一步特征在于所述穿孔機(jī)頂頭的穿孔錐角度a為4.25° ;所述連軋 機(jī)有5架，所述五架連軋機(jī)其孔型選擇橢圓一圓孔型系統(tǒng)，孔型由槽底弧R1、
3第一脫離弧R2、第二脫離弧R4、連接弧R5和相應(yīng)的輥縫S組成；連接弧與輥 縫處設(shè)立過渡圓角；其中a、槽底弧與第一脫離弧相切；b、第一脫離弧與槽底 弧和第二脫離弧相切；c、第二脫離弧與第一脫離弧內(nèi)切，與連接弧外切;d、 連接弧是第二脫離弧與孔型中心線的公切圓弧；所述五機(jī)架限動芯棒連軋機(jī)的 第四機(jī)架、第五機(jī)架分別采用無偏心的圓弧側(cè)壁圓孔型，且第四機(jī)架與第五機(jī) 架孔型相同，其特征在于所述五機(jī)架限動芯棒連軋機(jī)的第一機(jī)架到第三機(jī)架 采用帶有偏心的橢圓孔型，下一機(jī)架偏心距取上一機(jī)架的一半，第一機(jī)架的偏 心距設(shè)置為設(shè)計孔型所軋制鋼管最薄壁厚的0.645倍，第二機(jī)架、第三機(jī)架的連 接角設(shè)置為14° ;第四機(jī)架、第五機(jī)架的連接角設(shè)置為9° ;所述脫管機(jī)有5 臺；所述5臺脫管機(jī)順序安裝于所述限動連軋機(jī)后。
采用本發(fā)明的方法和專用設(shè)備，穿孔與連軋機(jī)組的變形合理分配，可以實 現(xiàn)大、小口徑鋼管的制作，有利于最大限度的發(fā)揮機(jī)組設(shè)備能力，生產(chǎn)超設(shè)計 能力的無縫鋼管，為用戶節(jié)約了設(shè)備的添置成本，從而避免了現(xiàn)有加工設(shè)備及 方法，只能生產(chǎn)小口徑鋼管，加工規(guī)格少，用戶使用成本較高的缺點。
(四)


圖1為本發(fā)明中設(shè)備的示意圖； 圖2為穿孔機(jī)頂頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為連軋機(jī)的孔型的結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)
具體實施例方式
見圖l、圖2、圖3,本發(fā)明專用設(shè)備包括環(huán)行加熱爐1、錐式穿孔機(jī)2、芯 棒冷卻站3、限動連軋機(jī)4、脫管機(jī)5，穿孔機(jī)2頂頭的穿孔錐角度a為4. 25° ， 脫管機(jī)5有五臺順序安裝于限動連軋機(jī)后。連軋機(jī)4有五架，五架連軋機(jī)4其 孔型選擇橢圓一圓孔型系統(tǒng)，孔型由槽底弧Rl、第一脫離弧R2、第二脫離弧 R4、連接弧R5和相應(yīng)的輥縫S組成；連接弧與輥縫處設(shè)立過渡圓角；其中a、 槽底弧與第一脫離弧相切；b、第一脫離弧與槽底弧和第二脫離弧相切；c、第 二脫離弧與第一脫離弧內(nèi)切，與連接弧外切；d、連接弧是第二脫離弧與孔型中 心線的公切圓?。晃鍣C(jī)架限動芯棒連軋機(jī)中，第一機(jī)架到第三機(jī)架采用帶有偏 心的橢圓孔型，下一機(jī)架偏心距ECC取上一機(jī)架的一半，第一機(jī)架的偏心距ECC 設(shè)置為設(shè)計孔型所軋制鋼管最薄壁厚的0.645倍，第二機(jī)架、第三機(jī)架的連接角設(shè)置(X4為14。；第四、第五機(jī)架采用無偏心的圓弧側(cè)壁圓孔型，且第四機(jī)架與 第五機(jī)架孔型相同，第四機(jī)架、第五機(jī)架的連接角(X4設(shè)置為9° 。加工鋼管時
依據(jù)孔型系列進(jìn)行參數(shù)配置，按連軋機(jī)軋制鋼管的外徑與壁厚的最大比值(D/t) 為42.5計算出設(shè)計可軋最小壁厚，計算總延伸系數(shù)，合理分配各架延伸系數(shù)， 相繼計算出各機(jī)架出口鋼管截面積，確定各機(jī)架孔型高，計算出相應(yīng)的各機(jī)架
孔型相關(guān)參數(shù)，具體計算方法屬市場已有技術(shù)，圖3中0tl為第一脫離角、(X3為
第二脫離角，Cl、 C2、 C4、 C5分別代表R1、 R2、 R4、 R5的圓心，R10代表 10mm的導(dǎo)角，6為?；?、7為鋸前輥道通向鋸機(jī)。 下面簡要描述本發(fā)明的加工過程-
將管坯鋸切定尺后，由垂直提升鏈提升至3米平臺，后經(jīng)傳輸輥道將管坯 送至環(huán)形爐加熱，管坯在環(huán)形爐內(nèi)加熱一周后，出料夾鉗將管坯夾出。管坯由 傳輸輥道送至斜提升鏈，斜提升鏈將管坯提升至穿孔機(jī)前臺。管坯滾入受料槽 后，由穿孔機(jī)將實心管坯穿為空心的毛管。后經(jīng)撥料叉撥至抗氧化站噴硼砂， 然后撥料叉送至預(yù)穿線預(yù)穿芯棒。預(yù)穿后的芯棒一毛管翻至軋制線經(jīng)五機(jī)架連 軋,然后脫管機(jī)軋制，當(dāng)生產(chǎn)大口徑管時，可以根據(jù)脫管機(jī)的減徑率在0 3.5% 之間選用一道或兩道脫管機(jī)軋制，荒管經(jīng)脫管機(jī)出口到達(dá)常化鏈入口，直接由 撥料叉將荒管翻至常化鏈，在線冷卻后到達(dá)垂直卸料鏈進(jìn)行卸料，之后到管排 鋸鋸切頭尾；生產(chǎn)小口徑鋼管時，可以根據(jù)脫管機(jī)的減徑率在0 3.5%之間選 用多道脫管機(jī)軋制到規(guī)定尺寸，荒管經(jīng)脫管機(jī)出口到達(dá)?；溔肟冢苯佑蓳?料叉將荒管翻至?；湥诰€冷卻后到達(dá)垂直卸料鏈進(jìn)行卸料，之后到管排鋸 鋸切頭尾。
這樣，同一臺設(shè)備，用戶可以根據(jù)鋼管的最終尺寸選擇脫管機(jī)的軋制次數(shù)， 由于脫管機(jī)連續(xù)布置，所以鋼管的溫降小，加工中不需要再加熱，這樣既節(jié)省 了工序，又節(jié)約了能源還可以最大化的使用設(shè)備。
權(quán)利要求
1、無縫油井鋼管限動連軋加工方法，其通過以下步驟實現(xiàn)的，選料、鋸切、加熱、穿孔、噴硼砂、穿芯棒、連軋、脫管軋制，其特征在于所述脫管軋制工序中每個脫管機(jī)的減徑率在0～3.5％之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述無縫油井鋼管限動連軋加工方法，其特征在于所 述穿孔工序中，采用穿孔錐角度a為4.25。的頂頭穿孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述無縫油井鋼管限動連軋加工方法，其特征在于所 述的連軋工序中，減壁量不超過7.5mm。
4、 無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其包括環(huán)行加熱爐、錐式穿孔機(jī)、 芯棒冷卻站、限動連軋機(jī)、脫管機(jī)，其特征在于所述脫管機(jī)有5臺。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其特征在于 所述5臺脫管機(jī)順序安裝于所述限動連軋機(jī)后。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其特征在于 所述穿孔機(jī)頂頭的穿孔錐角度a為4. 25° 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其特征在于 所述連軋機(jī)有5架。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其特征在于 所述5架連軋機(jī)其孔型選擇橢圓一圓孔型系統(tǒng)，孔型由槽底弧R1、第一脫離弧 R2、第二脫離弧R4、連接弧R5和相應(yīng)的輥縫S組成；連接弧與輥縫處設(shè)立過 渡圓角；其中a、槽底弧與第一脫離弧相切；b、第一脫離弧與槽底弧和第二脫 離弧相切；c、第二脫離弧與第一脫離弧內(nèi)切，與連接弧外切；d、連接弧是第 二脫離弧與孔型中心線的公切圓弧；所述五機(jī)架限動芯棒連軋機(jī)的第四機(jī)架、 第五機(jī)架分別采用無偏心的圓弧側(cè)壁圓孔型，且第四機(jī)架與第五機(jī)架孔型相同， 其特征在于所述五機(jī)架限動芯棒連軋機(jī)的第一機(jī)架到第三機(jī)架采用帶有偏心 的橢圓孔型，下一機(jī)架偏心距取上一機(jī)架的一半，第一機(jī)架的偏心距設(shè)置為設(shè) 計孔型所軋制鋼管最薄壁厚的0.645倍，第二機(jī)架、第三機(jī)架的連接角設(shè)置為 14° ;第四機(jī)架、第五機(jī)架的連接角設(shè)置為9° 。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無縫油井鋼管限動連軋加工方法，通過該方法可以生產(chǎn)各種規(guī)格的產(chǎn)品，相對來說企業(yè)的投資成本下降，為此，本發(fā)明還提供了該加工方法的專用設(shè)備。無縫油井鋼管限動連軋加工方法，其通過以下步驟實現(xiàn)的，選料、鋸切、加熱、穿孔、噴硼砂、穿芯棒、連軋、脫管軋制，其特征在于所述脫管軋制工序中每個脫管機(jī)的減徑率在0～3.5％之間；無縫油井鋼管限動連軋加工專用設(shè)備，其包括環(huán)行加熱爐、錐式穿孔機(jī)、芯棒冷卻站、限動連軋機(jī)、脫管機(jī)，其特征在于所述脫管機(jī)有5臺，所述5臺脫管機(jī)順序安裝于所述限動連軋機(jī)后。
文檔編號B21B23/00GK101468360SQ20071019236
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者萬立波, 宋建平, 毅 張, 樸龍華, 彥 許, 高連新 申請人:無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司