鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的穿孔技術,具體涉及穿孔用的束節(jié)通過改變束節(jié)的構造,提升頂頭的壽命。
【背景技術】
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[0002]穿孔是無縫鋼管生產(chǎn)的首道熱變形工序,穿孔頂頭為與鋼管內表面接觸的軋制專用器具,其質量的好壞直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的內孔的表面質量。
[0003]現(xiàn)有的頂頭與束節(jié)的結構如圖1所示,它由子彈形頂頭1、中空的束節(jié)2和冷卻水管3組成,頂頭I與束節(jié)2之間通過螺紋固定連接成一體,冷卻水管3與束節(jié)2的內腔相通聯(lián),頂頭I在軋制過程中,與1200°C的管坯接觸,頂頭I表面升溫劇烈,通過內部貫穿的冷卻水管3對頂頭I內壁進行冷卻,通過熱傳遞的方式降低頂頭I外部溫度,起到對頂頭I冷卻的效果。在熱軋過程中頂頭I外部冷卻效果差,熱量傳遞低,頂頭的多種失效形式就是因為外部冷卻不足。頂頭I在穿孔時是與高溫鋼管內孔進行劇烈擠壓滑移運動,冷卻不足,很容易受壓產(chǎn)生表面掉肉、開裂、失圓或周向產(chǎn)生褶皺等缺陷,從而導致高溫鋼管內孔表面極易產(chǎn)生劃傷、折疊、褶皺等內表缺陷,直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的軋制質量,同時頂頭使用壽命低,軋制生產(chǎn)成本難以控制。這是無縫鋼管熱軋生產(chǎn)中很難決的技術難題。
[0004]鑒于此,本發(fā)明人通過多年的潛心研宄和試驗,發(fā)明了一種頂頭內外同步冷卻的頂頭束節(jié)組合件。它能十分理想地克服現(xiàn)有技術存在的不足,熱軋出的無縫鋼管內孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設計要求,同時頂頭的使用壽命比現(xiàn)有技術提高2倍以上,頂頭成本下降50%。
【實用新型內容】:
[0005]本實用新型的目的是提供一種鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置。
[0006]本實用新型采取的技術方案如下:
[0007]一種鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,包括子彈形的頂頭、中空的束節(jié)和冷卻水管,頂頭與束節(jié)之間通過螺紋固定連接成一體,冷卻水管與束節(jié)的內腔相通連,其特征是:在束節(jié)本體的外圓表面設有斜置的噴液孔,噴液孔的軸線與束節(jié)內孔軸線沿頂頭方向之間的夾角為30°?75°,噴液孔的直徑為2mm?5mm。
[0008]進一步,在束節(jié)本體上的同一軸向長度的外圓表面沿周向均勻的設有2?6個斜置的噴液孔。
[0009]進一步,在束節(jié)本體上的同一軸向長度的外圓表面沿周向均勻的設有3個斜置的噴液孔。
[0010]進一步,噴液孔的直徑為3?4毫米。
[0011]進一步,噴液孔的軸線與束節(jié)內孔軸線朝頂頭方向之間的夾角為45°?60°。
[0012]更進一步,噴液孔的軸線與束節(jié)內孔軸線朝頂頭方向之間的夾角為60°。
[0013]本實用新型的工作原理為:
[0014]在軋制過程中,頂頭不斷旋轉,束節(jié)隨頂頭旋轉,同時冷卻水管輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭的冷卻液容腔中,另一部分則從束節(jié)上的噴液孔噴出,噴出的冷卻液灑落到頂頭上,對頂頭外表面進行降溫冷卻,這樣頂頭的內外就同步得到冷卻液的冷卻,能保證頂頭與高溫鋼管坯接觸時,自身的溫度始終低于高溫鋼管坯的溫度,保持頂頭相對于高溫鋼管坯有足夠的硬度,有效克服現(xiàn)有技術中因頂頭外表面溫度過高引發(fā)的系列熱軋缺陷,在現(xiàn)有技術中,頂頭既受高溫鋼管坯體的加熱升溫,又因快速擠壓升溫導致頂頭溫度超過高溫鋼管坯的溫度,必然導致頂頭硬度下降,因此頂頭很容易受壓產(chǎn)生表面掉肉、外徑變形、失圓或周向產(chǎn)生褶皺等缺陷,從而導致高溫鋼管內孔表面極易產(chǎn)生劃傷、開裂、褶皺等缺陷,不僅直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的軋制質量,而且也直接影響到頂頭使用壽命,乳制生產(chǎn)成本難以控制。采用本實用新型的技術方案能理想地解決無縫鋼管熱軋生產(chǎn)中的技術難題。
[0015]經(jīng)發(fā)明人現(xiàn)場試驗,采用本實用新型,熱軋出的無縫鋼管內孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設計要求,同時頂頭的使用壽命比現(xiàn)有技術提高2倍以上,頂頭的消耗量比現(xiàn)有技術減少50%,生產(chǎn)輔助時間減少,生產(chǎn)效率提高5%。
【附圖說明】
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[0016]圖1為現(xiàn)有技術的結構示意圖;
[0017]圖2為本實用新型的結構示意圖;
[0018]圖中:1-頂頭;2-束節(jié);3_冷卻水管;11_冷卻液容腔;21_外圓;22_噴液孔;23-噴液孔的軸線;24_束節(jié)內孔軸線。
【具體實施方式】
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[0019]下面結合附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】:
[0020]實施例1:一種鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,如圖2所示,包括子彈形的頂頭1、中空的束節(jié)2和冷卻水管3,頂頭I與束節(jié)2之間通過螺紋固定連接成一體,冷卻水管3與束節(jié)2的內腔相通連,在束節(jié)2本體上的同一軸向長度的外圓21表面沿周向均勻的設有3個斜置的噴液孔22,冷卻水管3輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭I的冷卻液容腔11中,另一部分則從束節(jié)2上的噴液孔22噴出,噴液孔的軸線23與束節(jié)內孔軸線24沿頂頭方向之間的夾角為60°,噴液孔22的直徑為3mm。
[0021]本實用新型的這實施方案不限于實施例1,例如,噴液孔22的設置位置、數(shù)量和孔徑大小,以及噴液孔的軸線23傾斜角度可根據(jù)熱軋管的軋制效果通過試驗確定。
【主權項】
1.一種鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,包括子彈形的頂頭(I)、中空的束節(jié)(2)和冷卻水管(3),頂頭(I)與束節(jié)(2)之間通過螺紋固定連接成一體,冷卻水管(3)與束節(jié)(2)的內腔相通連,其特征是:在束節(jié)(2)本體的外圓(21)表面設有斜置的噴液孔(22),噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內孔軸線(24)沿頂頭方向之間的夾角為30°?75。,噴液孔(22)的直徑為2_?5_。
2.根據(jù)權利要求1所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:在束節(jié)(2)本體上的同一軸向長度的外圓(21)表面沿周向均勻的設有2?6個斜置的噴液孔(22)。
3.根據(jù)權利要求2所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:在束節(jié)(2)本體上的同一軸向長度的外圓(21)表面沿周向均勻的設有3個斜置的噴液孔(22)。
4.根據(jù)權利要求1所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:噴液孔(22)的直徑為3?4毫米。
5.根據(jù)權利要求4所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:噴液孔(22)的直徑為3毫米。
6.根據(jù)權利要求1所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內孔軸線(24)朝頂頭⑴方向之間的夾角為45°?60°。
7.根據(jù)權利要求6所述鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,其特征是:噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內孔軸線(24)朝頂頭(I)方向之間的夾角為60°。
【專利摘要】一種鋼管熱軋頂頭內外同步冷卻裝置,在束節(jié)的外圓表面設有斜置的噴液孔,噴液孔的軸線與束節(jié)內孔軸線沿頂頭方向之間的夾角為30°~60°。在軋制過程中,頂頭不斷旋轉,冷卻水管輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭的冷卻液容腔,另一部分則從噴液孔噴出,噴出的冷卻液灑落到頂頭上,對頂頭外表面進行降溫冷卻,使頂頭的內外同步得到冷卻液的冷卻,能保證頂頭的溫度始終低于高溫鋼管坯的溫度,保持頂頭相對于高溫鋼管坯有足夠的硬度,克服了因頂頭外表面溫度過高引發(fā)的系列熱軋缺陷,熱軋出的無縫鋼管內孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設計要求,頂頭的使用壽命提高2倍,頂頭的消耗量減少50%,生產(chǎn)輔助時間減少,生產(chǎn)效率提高。
【IPC分類】B21B25-04, B21B19-04
【公開號】CN204448815
【申請?zhí)枴緾N201520086956
【發(fā)明人】王純凱, 吳志軍, 戴敏明
【申請人】常州常寶精特能源管材有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月8日