高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)的制作方法
【專利說明】高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無縫鋼管乳制設(shè)備領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種高精度無縫鋼管的減徑機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]無縫鋼管減徑過程是空心圓柱體不帶芯棒的連乳過程。目前，減徑機(jī)工作機(jī)架數(shù)較多，一般為9?24架。減徑乳制能減少乳制工序的毛管規(guī)格數(shù)量、工具備品及管坯規(guī)格種類，相應(yīng)擴(kuò)大了機(jī)組生產(chǎn)的品種規(guī)格。
[0003]減徑機(jī)有微張力減徑和張力減徑兩種形式，微張力減徑在乳制過程中壁厚增加，橫截面上的壁厚均勻性較差，一般總減徑率控制在40%?50%;張力減徑在乳制時(shí)，機(jī)架之間存在張力，使得縮徑的同時(shí)減壁，能擴(kuò)大產(chǎn)品的規(guī)格范圍，橫截面的壁厚均勻性較微張力減徑的情況好。減徑機(jī)有二輥或三輥式，二輥式減徑乳機(jī)的前后相鄰機(jī)架乳輥軸線互垂90°，三輥式減徑乳機(jī)的乳輥軸線互錯(cuò)60°，這樣空心荒管在減徑乳制過程中所有方向都受到徑向壓縮，直至達(dá)到成品要求的外徑尺寸和橫斷面形狀。
[0004]在現(xiàn)有常用的二輥或三輥減徑機(jī)乳制無縫鋼管乳制過程中，由于存在乳輥孔型底部和開口處的線速度不同、孔型開口處金屬流動(dòng)阻力與孔型底部之間存在差異，導(dǎo)致金屬在縱向流動(dòng)的同時(shí)，乳輥孔型底部的金屬向開口處流動(dòng)，出現(xiàn)金屬被擠向輥縫處，形成荒管的壁厚不均。
[0005]現(xiàn)代工業(yè)對(duì)石油管、鍋爐管和各種機(jī)械結(jié)構(gòu)管都提出了很高的尺寸精度和表面質(zhì)量要求，但采用常規(guī)的減徑機(jī)乳制需要復(fù)雜的工藝和操作方式，造成較高的生產(chǎn)成本，所以需要對(duì)現(xiàn)有減徑機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，由此提高減徑精度和表面質(zhì)量，并降低調(diào)整操作難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)。
[0007]本發(fā)明高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):工作機(jī)架數(shù)為18架，每個(gè)乳輥機(jī)架上安裝有四個(gè)乳輥，所述四個(gè)乳輥部件的軸線構(gòu)成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機(jī)架上的乳輥軸線互錯(cuò)45度;每個(gè)乳輥機(jī)架上安裝四個(gè)電機(jī)安裝座，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、乳輥、乳輥支撐軸承、乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器都安裝在電機(jī)安裝座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)乳輥轉(zhuǎn)動(dòng);每個(gè)乳輥的兩端分別設(shè)置乳輥支撐軸承，每個(gè)乳輥支撐軸承連接一個(gè)乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器。
[0008]所述乳輥機(jī)架是一次加工成型的整體結(jié)構(gòu)。
[0009]所述傳動(dòng)裝置采用鼓形齒齒輪聯(lián)軸器。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果: 本發(fā)明的減徑機(jī)采用四輥式，工作機(jī)架數(shù)為18架，前后相鄰機(jī)架乳輥軸線互錯(cuò)45度;微張力減徑乳制，總減徑率限制在48%。
[0011](I)四輥式減徑機(jī)的乳輥孔型周邊的速度差比三輥或二輥式定減徑機(jī)的小，能減小乳輥與荒管間的相對(duì)滑動(dòng)，而且乳輥孔型與荒管的接觸弧長(zhǎng)較小，使接觸部分的徑向力比較均勻，從而使金屬變形流動(dòng)狀態(tài)趨緩，減小周向壁厚不均；
(2)四輥式減徑機(jī)前后相鄰機(jī)架乳輥軸線互錯(cuò)45°布置，簡(jiǎn)化乳機(jī)結(jié)構(gòu)，方便安裝；
(3)四輥式減徑機(jī)與三輥式減徑機(jī)、二輥式減徑機(jī)相比，單輥的乳制變形量較小，荒管咬入性能好，金屬損耗較?。?br> (4)四輥式減徑機(jī)的每一機(jī)架的四個(gè)乳輥分別由I臺(tái)交流變頻調(diào)速電機(jī)通過齒輪箱和離合器驅(qū)動(dòng)。乳制不同規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，需變換乳輥、調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、設(shè)定合理的輥縫及乳輥傾斜角度，獲得滿足工藝要求的參數(shù)；
(5)采用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)方式，方便調(diào)整輥縫和實(shí)現(xiàn)每個(gè)乳輥的“自由乳制”，有利于乳制力、乳制速度、壓下量的單獨(dú)控制，確保高精度乳制；
(6)四輥式減徑機(jī)乳制不同尺寸的荒管時(shí)，不必如二輥式或三輥式減徑機(jī)那樣換機(jī)架，只需更換乳輥即可，乳輥直徑和機(jī)架厚度都大為減小，設(shè)備體積比三輥式減徑機(jī)減小15%左右。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明中每個(gè)機(jī)架結(jié)構(gòu)主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0014]本發(fā)明工作機(jī)架數(shù)為18架，如圖1所示，每個(gè)乳輥機(jī)架I上安裝有四個(gè)乳輥2，所述四個(gè)乳輥部件的軸線構(gòu)成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機(jī)架上的乳輥軸線互錯(cuò)45度;每個(gè)乳輥機(jī)架I上安裝四個(gè)電機(jī)安裝座5，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、傳動(dòng)裝置4、乳輥2、乳輥支撐軸承6和乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器7都安裝在電機(jī)安裝座5上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3通過傳動(dòng)裝置4帶動(dòng)乳輥2轉(zhuǎn)動(dòng);每個(gè)乳輥的兩端分別設(shè)置乳輥支撐軸承6，每個(gè)乳輥支撐軸承6連接一個(gè)乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器I。
[0015]本減徑機(jī)采用18機(jī)架，每機(jī)架四個(gè)乳輥，每一乳輥分別由I臺(tái)交流變頻調(diào)速電機(jī)通過齒輪箱和離合器驅(qū)動(dòng)，可成組更換機(jī)架。
[0016]通過變換各乳輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度和輥縫及乳輥的傾斜度，可組合出滿足工藝要求的速度和壓下量及接觸長(zhǎng)度，而得到高尺寸精度的產(chǎn)品。
[0017]本實(shí)施例的乳輥機(jī)架I是整體結(jié)構(gòu)，一次加工成型，剛度大。四個(gè)電機(jī)安裝座5直接安裝在乳輥機(jī)架I上，使四個(gè)部件是一個(gè)安裝基準(zhǔn)，降低了安裝誤差，能保證四個(gè)電機(jī)安裝座所構(gòu)成的中心線與乳輥機(jī)架I的中心線的同軸度和同心度。驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、傳動(dòng)裝置(聯(lián)軸器)4、乳輥2、乳輥支撐軸承6、乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器7等安裝在電機(jī)安裝座5，整體性能能有保障。
[0018]保證減徑機(jī)的結(jié)構(gòu)合理，提高定位安裝精度，簡(jiǎn)化制造工藝，降低制造成本。
[0019]下面對(duì)本發(fā)明各組成部分做詳細(xì)說明: 驅(qū)動(dòng)電機(jī):
驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用管道通風(fēng)冷卻形式，超強(qiáng)冷卻防止電機(jī)過熱；電機(jī)過載系數(shù)為2.5倍以下，時(shí)間常數(shù)為2秒，以限制乳制過程的動(dòng)態(tài)過程。
[0020]電機(jī)安裝座:
框架式機(jī)座是以鋼板為主的焊接結(jié)構(gòu)件，焊后機(jī)加工，具有安裝調(diào)試方便、安裝維修簡(jiǎn)單、重量輕、剛性好的特點(diǎn)。
[0021 ]聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸裝置等都裝配在其上。
[0022]傳動(dòng)裝置:
由于受減徑機(jī)和電機(jī)的尺寸約束，采用電機(jī)軸中心線與減速機(jī)輸入軸中心線同心的連接方式。由于傳遞扭矩較大和轉(zhuǎn)速較高，采用鼓形齒齒輪聯(lián)軸器，減速器為三級(jí)傳動(dòng)的硬齒面斜齒齒輪、齒輪箱體為鑄鋼材料。
[0023]乳輥機(jī)架:
減徑機(jī)要求乳輥機(jī)架剛度大、間距小、加工裝配簡(jiǎn)單、維修方便。機(jī)架采用外傳動(dòng)方式，有利于縮小機(jī)架間距、提高機(jī)架剛度及適應(yīng)品種多。同時(shí)，較短的機(jī)架間距能減少切頭損失。
[0024]乳制過程的安全保護(hù)裝置:
為了保護(hù)電機(jī)和減速機(jī)在意外情況下不損壞，在減速機(jī)的輸出軸后加裝安全保護(hù)措施。當(dāng)力矩大于安全許用值時(shí)，聯(lián)軸器的安全銷被剪斷，不把力矩傳遞到減速機(jī)中。
[0025]
具體實(shí)施例的參數(shù)如下:
18機(jī)架減徑機(jī)采用單獨(dú)傳動(dòng)形式最大總減徑率:48%
單機(jī)架最大減徑率:3.5%
適合的乳制材質(zhì):合金鋼、不銹鋼、碳素鋼荒管的入口毛管直徑(mm):175?200 荒管的入口毛管壁厚(mm):4.5?13.5 荒管的入口毛管長(zhǎng)度(m):7.0?24 荒管的入口速度(m/s):0.6?0.85 出口的鋼管直徑(mm): 130?170 出口的鋼管壁厚(mm):5.0?14 出口的鋼管長(zhǎng)度(m): 8?85 乳輥的名義直徑(mm):500 機(jī)架間距(_):450 最大乳制力(kN): 350?600 最大乳制力矩(KNm): 38 主傳動(dòng)電機(jī)數(shù)量(臺(tái)):72 功率(kw):240 轉(zhuǎn)速(r/min):1028/1800 機(jī)組最大平均張力系數(shù):0.35 乳輥機(jī)架傳動(dòng)型式:外傳動(dòng)乳制溫度。C:850?950
以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為限于本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)，其特征是:工作機(jī)架數(shù)為18架，每個(gè)乳輥機(jī)架上安裝有四個(gè)乳輥，所述四個(gè)乳輥部件的軸線構(gòu)成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機(jī)架上的乳輥軸線互錯(cuò)45度;每個(gè)乳輥機(jī)架上安裝四個(gè)電機(jī)安裝座，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、乳輥、乳輥支撐軸承、乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器都安裝在電機(jī)安裝座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)乳輥轉(zhuǎn)動(dòng);每個(gè)乳輥的兩端分別設(shè)置乳輥支撐軸承，每個(gè)乳輥支撐軸承連接一個(gè)乳輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)，其特征是:所述乳輥機(jī)架是一次加工成型的整體結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)，其特征是:所述傳動(dòng)裝置采用鼓形齒齒輪聯(lián)軸器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機(jī)。本發(fā)明工作機(jī)架數(shù)為18架，每個(gè)軋輥機(jī)架上安裝有四個(gè)軋輥，所述四個(gè)軋輥部件的軸線構(gòu)成等邊四邊形，前后相鄰軋輥機(jī)架上的軋輥軸線互錯(cuò)45度；每個(gè)軋輥機(jī)架上安裝四個(gè)電機(jī)安裝座，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、軋輥、軋輥支撐軸承、軋輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器都安裝在電機(jī)安裝座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)；每個(gè)軋輥的兩端分別設(shè)置軋輥支撐軸承，每個(gè)軋輥支撐軸承連接一個(gè)軋輥軸位置液壓調(diào)節(jié)器。本發(fā)明四輥式減徑機(jī)軋制不同尺寸的荒管時(shí)，不必如二輥式或三輥式減徑機(jī)那樣換機(jī)架，只需更換軋輥即可，軋輥直徑和機(jī)架厚度都大為減小，設(shè)備體積比三輥式減徑機(jī)減小15％左右。
【IPC分類】B21B19/10, B21B13/08, B21B35/12
【公開號(hào)】CN105618484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610181197
【發(fā)明人】李連進(jìn), 張海軍, 王惠斌, 喬志霞, 宗衛(wèi)兵, 李牧, 余慶鈴
【申請(qǐng)人】天津商業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日