[发明专利]一种短流程带固定芯棒轧制小直径无缝钢管的工艺与设备

摘要

本发明提出一种短流程带固定芯棒轧制小直径无缝钢管的工艺与设备，通过对金属塑性成形的试验研究，进行轧辊曲线的设计、改变芯棒顶头的结构、每相邻两个轧辊之间安装导板，更好的利于金属的流动成形实现先减壁再减径轧制其减径量最大为30mm，钢管的厚度至2.5mm—5mm之间；这种技术代替了传统热轧无缝钢管用限动芯棒和浮动芯棒，使加芯棒轧制小直径无缝钢管的技术取得了关键突破。

主权项

一种短流程带固定芯棒轧制小直径无缝钢管的设备，所述设备包括有轧机前台、三辊斜轧管机和轧机后台；所述轧机前台包括有：芯棒小车(13)、芯棒小车调整锁紧装置(15)、三辊定心装置(16)、输送辊道Ⅱ（41）及可升降挡板（42）；所述芯棒小车上安装有芯棒（14），所述芯棒小车调整锁紧装置（15）位于芯棒小车前进方向；所述三辊定心装置（16）位于芯棒小车调整锁紧装置前方；所述可升降挡板（42）位于三辊斜轧管机（11）的前端入口处；所述三辊斜轧管机包括轧机主机及传动系统；所述的传动系统包括万向联轴器、减速机和电机；所述轧机后台主要包括输送辊道Ⅰ（17）及冷床（12）；所述设备均通过PLC控制系统实现控制；所述三辊斜轧管机主机的三个轧辊呈120度均布在轧机机架上，对应三个轧辊均设置有压下量调整结构和轧辊送进角调整结构；其特征在于：所述的三辊斜轧管机主机机架为六边形机架，所述六边形机架的其中三个呈120度分布的工作面设置轧辊压下量调整机构，所述的轧辊压下量调整机构连接三个轧辊（22）；另外三个呈120度分布的工作面设置有导板的压下调整结构，所述导板的压下调整结构连接三个导板（23）；所述的导板沿毛管移动方向依次为导板的入口段（43）、导板的压缩带（44）和导板的出口段（45），所述导板的入口段（43）为渐扩径状、导板的压缩带（44）为等直径状、导板的出口段（45）为渐缩径状，所述导板的的入口段（43）、导板的压缩带（44）和导板的出口段（45）其径向具有两段不同的弧形面；所述的轧管机轧辊为分体式，具有入口段轧辊和出口段轧辊两段轧辊；所述入口段轧辊沿钢管移动方向依次为渐扩径段I（1）和渐缩径段I（2），构成斜轧管机轧辊的入口减壁段，入口段轧辊的渐扩径段I（1）与渐缩径段I（2）形成V形结构，且所述的渐扩径段I（1）和渐缩径段I（2）的最小直径相同，其最小直径的值与入口段轧辊的最大直径的值差值较大实现了对钢管进行大幅度减壁轧制；所述出口段轧辊沿钢管移动方向依次为渐扩径段II（3）、等直径段（4）、渐缩径段II（5），构成斜轧管机轧辊的减径及均整段；所述出口段轧辊的渐扩径段II （3）其最大直径与最小直径差值较大，对钢管进行大幅度减径轧制，所述出口段轧辊的等直径段（4）对钢管进行均整轧制，所述的渐缩径段II（5）为出口锥，方便钢管出来；所述入口段轧辊内具有键槽，通过键与轧辊轴连接一体，随轧辊轴一起转动；所述出口段轧辊内孔具有一个双列圆锥滚子轴承（7），所述双列圆锥滚子轴承套置在轧辊轴上，所述双列圆锥滚子轴承的内圈与所述的轧辊轴过盈配合，与轧辊轴一起转动，所述双列圆锥滚子轴承（7）的外圈与所述的出口段轧辊内孔接触，不随轧辊轴一起转动，由被轧钢管带动转动；所述的入口段轧辊和出口段轧辊并列组合套置在轧辊轴上，构成所述的入口段轧辊随轧辊轴转动、所述的出口段轧辊随钢管一起转动的结构；所述的导板（23）位于每相邻两个轧辊的出口段轧辊之间；所述的导板的入口段（43）与所述轧辊的出口段轧辊的渐扩径段II（3）相对应，导板的压缩带（44）与轧辊的出口段轧辊的等直径段（4）相对应，导板的出口段（45）与轧辊的出口段轧辊的渐缩径段II（5）相对应且比渐缩径段II（5）长；所述的芯棒（14）具有芯棒体和芯棒球头（18），芯棒的所述芯棒体为等直径的圆柱体，芯棒球头（18）与芯棒体之间具有弧形过渡段；所述芯棒（14）与芯棒小车（13）固定连接，所述芯棒在工作过程中轴向及圆周方向固定不动。