[发明专利]一种顶管机孔型设计方法

说明书

本发明提出一种顶管机孔型设计方法，属于冶金技术领域，该方法包括步骤1，设定入口毛管外径d_m、入口毛管壁厚wt_m、出口荒管外径d_h、出口荒管壁厚wt_h以及孔型实际面积与期望面积偏差极限值△s的数值；步骤2，计算总延伸系数λ_t，总延伸系数λ_t＝(d_m‑wt_m)×wt_m/[(d_h‑wt_h)×wt_h]，并计算各机架数量n和各机架的延伸系数λ_(i)；步骤3，计算各机架的钢管理论出口截面积F_(i)和各机架孔型期望面积；步骤4，给各机架的孔型短半轴B_(i)赋初值，计算各机架的孔型长半轴A_(i)，计算各机架的孔型实际面积Fp_c_(i)；步骤5，通过比较|Fp_(i)‑Fp_c_(i)|与△s，确定A_(i)、B_(i)是否为所需的孔型参数。该方法能够保证设计孔型面积与期望孔型面积的一致性。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及无缝钢管生产技术，特别涉及一种顶管机孔型设计方法。

背景技术

随着近些年无缝钢管生产技术的飞速发展，无缝钢管产品的生产能力大大提高，无缝钢管产品(除少数特殊品种外)供应处于过饱和状态，原有产品的利润水平大打折扣，许多无缝钢管企业处在微利或亏损状态生产，因此，无缝钢管生产技术发展到今天，人们遇到了产品质量、生产技术与销售价格及生产成本的极大挑战。如何在激烈的市场竞争中求得生存和发展，已成为企业生产发展共同关心的问题。投资省、运行成本低、产品质量好、生产效率高的CPE生产技术逐渐显露出其强有力的竞争优势，为生产小规格无缝钢管企业改造升级和新建机组带来新的契机。

CPE机组的核心是顶管机，顶管机是通过传动齿条顶推顶杆，推动缩口后的毛管通过多架轧机延伸，实现减径和减壁。具有延伸系数大，产品精度高，品种规格更换灵活等特点。

顶管机的孔型参数是影响钢管产品质量的关键工艺因素，孔型参数的合理设计尤其重要。生产企业通常由工艺人员根据经验进行孔型设计，不仅增加人工成本，更为糟糕的是生产过程受人工主观因素影响较大，人员的变动及调整都会给生产带来影响。

现有顶管机孔型设计通常由工艺人员根据经验公式进行设计。工艺人员根据经验选取平均延伸系数来确定机架数量，然后分配各架延伸系数，再计算孔型平均直径，之后利用经验公式计算各架椭圆度，接着利用经验公式计算孔型修正系数，之后计算孔型长半轴、短半轴，最后校核孔型面积。

但是采用经验公式直接进行孔型参数的计算，所设计的孔型面积与期望孔型面积不能保证一致。并且孔型设计受人工主观因素影响较大，人员的变动及不同经验参数的选取都会给孔型设计结果带来影响。

钢管连轧管机在机架数量和各架延伸系数确定的情况下，也可以采用算法进行孔型设计。

可是该方法只适合于钢管连轧管机，不适用于顶管机，顶管机的机架数量和各架延伸率随着生产规格的变化而变化，需要特定的算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶管机孔型设计方法，能够保证设计孔型面积与期望孔型面积的一致性。

为达到上述目的，本发明提出一种顶管机孔型设计方法，其中，所述顶管机孔型设置方法包括：

步骤1，设定入口毛管外径d_m、入口毛管壁厚wt_m、出口荒管外径d_h、出口荒管壁厚wt_h及孔型实际面积与期望面积的偏差极限值△s的数值；