[发明专利]一种行星轧管机的冷却方法

说明书

本发明涉及一种行星轧管机的冷却方法。其技术方案：一种行星轧管机的冷却方法，其用于行星轧管机的冷却；所述行星轧机具有冷却水喷头(208)、轧辊(103)，回转体(205)、轧制中心线(C‑C)和轧制变形区(K)；其特征在于：所述轧机工作时，所述冷却水喷头(208)与回转体(205)围绕所述轧制中心线C‑C同步旋转，所述冷却水喷头(208)向所述轧制变形区(K)喷射冷却水，及/或所述冷却水喷头(208)向所述轧辊(103)喷射冷却水。采用上述技术方案后，可显著增加行星轧机变形区和轧辊的冷却效果，提高行星轧机的生产效率。

技术领域

本发明涉及一种行星轧管机的冷却方法，其主要用于行星轧管机轧制变形区的冷却，属于金属管材加工方法技术领域。

背景技术

行星轧机是一种具有公知技术的金属管材斜轧管机。行星轧机主要由主辅电机驱动。轧制时，主辅电机驱动轧机回转体上安装的轧辊围绕轧制中心线公转，同时轧辊绕各自的轴线自转。轧制过程中，通过主辅电机转速的调整，轧后的管材出轧机后不产生转动，如此可以轧制超长的管材。专利号US6792781,EP2116312所发明的轧机也属于这类轧机。

由于工艺先进，行星轧机在铜管行业得到了很大的推广，现在我国几乎100％的空调制冷用铜管都是由行星轧机生产的。最近20年来，随着技术的逐步完善，行星轧机轧制铜管的产量和质量也获得了很大的提高。在产量方面，行星轧机最初的年产仅有5000-6000吨，至10年前已经达到了年产20000吨左右的水平。考虑实际工作日等因素，换算成小时产量是4吨/小时。

近10年来，本领域的工程技术人员一直试图继续提高行星轧机的小时产量，但却遇到了很大的技术问题。更高速的管材轧制会产生管材直径变大，螺距不均，管材外表面波浪状或产生扭管等现象，造成轧管失败。由于这种情况的产生，行星轧机轧制铜管的小时产量遭遇瓶颈，一直徘徊不前。

进一步的分析研究表明，上述管材高速轧制时产生的问题是轧制进入了失稳状态所造成的，是由行星轧机的轧管特性所决定的。行星轧机轧管具有单道次大变形量的特征，单道次变形量超过90％。这么大的单道次变形量会产生很大的变形热，这种变形热导致的温升可以超过铜的再结晶温度。行星轧机在轧制铜管时，一边轧制，一边要进行冷却，现有轧制产量下产生的变形热与现有的冷却方式和冷却量相匹配，可以保证轧制中的管材处在稳定的轧制状态下，轧制的铜管外表面光洁，平整。如果继续提高轧速，这种变形热会持续增加，而现有技术的冷却方法无法满足更高速轧制工况下冷却的需要。在这种情况下，被轧管材的变形区会继续升温，这种升温的结果会造成管材变软、刚性变差。变软的管材变形抗力降低，使管材的抗扭性变差。尤其是在轧制变形区的出口部分，管壁经轧制后变薄，又软又薄的管材抗扭能力更差。由此，高速轧制的管材因无法控制变形区的温度持续升高容易产生轧制失稳的现象。总结以上现象，更高速轧制时管材的冷却不够是产生轧制失稳的主要原因，也是无法进一步提高行星轧机产量的主要原因。

基于对上述原因的分析，本发明人作了很多的相应工作，如：在现有冷却方式不变的情况下加大冷却泵的流量，加大泵的压力等。本发明人发现：采用中高压水泵，如：将泵的压力增加到30kg/cm²，或加大流量，将泵的流量提高至100m³/h，没有得到预期的效果，采用大压力和大流量，很难作到精确的冷却控制，容易损坏轧机。

本领域内的技术人员对上述问题也作了一系列的工作，如：中国专利公开号CN1370640A、CN201380188Y、CN202199593U、CN202162210U，都对行星轧机的冷却方法和冷却装置作了一定的改进，力求得到更好的冷却效果，追求更好的轧管品质和更高的产量。但是，上述工作对轧机产量的提高效果有限。