[其他]麻花钻杆轧制工艺

说明书

本发明所涉及的是麻花钻杆钢的生产方法及实施这种方法所用的专用设备。

在国内现有的麻花钻杆钢的生产中，钢材螺纹的成形均采用扭制法。这种方法的缺点是：由于在扭的过程中存在轴向和径向的自由变形。所以，这种钢材螺纹的螺距，叶片厚度，同心度，芯孔形状，直径等的公差均较大，使用这种方法生产的产品合格率低。对于中高炭合金钢，因其塑性差，所以，合格率更低，此外，扭制法所要求的原料，必须是专用的异形钢材-菱形钢材。由菱形钢材生产麻花钻杆钢。生产过程使成材率下降，能耗增加。

日本尼崎制铁株式会社于1961年申请了轧扭法专利（专利号：40-4342）这种方法是先轧出菱形钢材（或耳形钢材），再由水平轧辊为主轧辊，经过轧制使钢材扭转变形成为麻花钻杆钢材。此法与扭制法相比其优点在于经过轧制使钢材扭转变形成为麻花钻杆。因此，生产效率较高，质量较稳定，能源消耗有一定减少。但因其仍然采用扭制方法加工麻花钻杆钢的螺纹。因此，无法克服扭制法的下列缺点。即a）必须轧成菱形或耳形钢材。然后，才能轧扭成麻花钻杆钢材。b）尺寸精度仍不够理想。c）因为必须有菱形钢的生产过程，所以轧扭法的产品规格仍受菱形钢材生产的限制。

为了克服上述扭制法和轧扭法的缺点。本发明用二辊斜横轧制原理设计出一种麻花轧机。该轧机以元钢为原料，元钢经过此轧机后，经表面刻有螺纹的二辊斜横轧制，可直接变成麻花钻杆钢。由于元坯经过的是辊模轧制，被轧元钢坯紧贴辊模变形，所以，轧出的麻花钻杆钢形状准确，尺寸精度高，合格率高，此轧机与其原料生产的不同工艺相结合，改变了麻花钻杆钢的生产面貌。此外，由于省去了菱形钢的生产过程，所以，麻花钻杆钢生产的成材率大大增加，能耗也大大下降，产品规格可由轧机本身的参数调整来控制，增加了该方法的灵活性，麻花轧机是这样实现的，结合说明书附图说明，即将通用的二辊斜横轧机如穿孔机加以改进，其改进部分包括：轧辊的形状和轧辊的旋转调整及出料管。

一轧辊的形状必须满足下列要求：a）轧辊直径必须是麻花钻杆钢外径的整数倍，如麻花钻杆钢材为φ38，则轧辊直径为φ76、φ114、φ152、φ190等。b）轧辊表面沿轴向加工螺旋纹，螺旋纹从一个端面到另一个端面。螺旋纹螺距等于麻花钻杆钢的螺纹螺距。c）轧辊表面螺旋纹的头数＝轧辊直径÷麻花钻杆钢直径×麻花钻杆钢材螺纹头数。如麻花钻杆的直径为38mm，头数为2，采用φ266的轧辊，则其轧辊表面螺旋纹头数＝ 266/38 ×2＝14。d）此轧辊和一般轧辊一样也分咬入段、变形段、整形段，一般来说变形段最长，其次为整形段，咬入段最短，整形段大于一个螺距，变形段应是整形段的1.4-2倍，咬入段长度为10-30mm，咬入角一般为1-3°。整形段直径与咬入段端面直径之差应等于或大于麻花钻杆钢材直径。

轧辊的加工方法如下：先按上述原则确定好轧辊直径及总长度后，以此直径做底面直径，加工出一个与其总长度相等的元钢柱，按所要生产的麻花钻杆钢的形状做好，即与螺纹或90度角的横截面做样板，按上述原则对轧辊的要求确定出轧辊螺距、头数后，按样板将元钢柱两端面之间沿轴向全部加工上螺旋纹，然后，再按对轧辊的要求确定出咬入段长度及咬入角，进而确定出变形段直径和变形段长度，在去掉元钢柱的多余部分后，即可得到符合要求的轧辊。

二、轧机的旋转调整部分的改进是：在联结机与轧机的连接轴2上安装齿轮接手1做为轧辊旋转调整装置。

三、轧机出料管的改进。在轧辊出口处的轴4安装链轮链子6、导向链轮11，继而带动同步出料管8上的链轮链子7，其传动比等于轧辊直径与麻花钻杆钢直径之比，采用一般标准链轮链子安装即可，出料管8的长度比设计成品料长度短300mm，当麻花钻杆长度大于5m时，出料管8由链轮链子带动与轧件同向同速旋转，当麻花钻杆钢长度小于5m时，可将出料管8固定，出料管8由轴承座9支持转动。