钢管高刚度四辊可调定径机架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢管高刚度四辊可调定径机架，其包括从上至下呈三层分体式结构叠加在一起的上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱，上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱经定位机构紧固为一整体；上辊轧辊箱包括一上水平辊，下辊轧辊箱包括一下水平辊，立辊轧辊箱包括沿横向方向间隔布置的第一侧立辊和第二侧立辊，上水平辊和下水平辊均为主动辊，第一侧立辊和第二侧立辊均为被动辊。本申请中的四辊可调定径机架在工作时，采用中心线恒定的定径成型法，第一侧立辊与第二侧立辊之间、以及上水平辊与下水平辊之间的刚度较高，生产过程中由于轧制力的波动对钢管的外径精度影响大大降低，可以生产出外径偏差为±0.2％D的超高精度焊管。

Steel tube high rigidity four roll adjustable sizing frame

【技术实现步骤摘要】
钢管高刚度四辊可调定径机架
本技术提供了一种钢管高刚度四辊可调定径机架。属直缝焊管制造领域。与常规的钢管四辊式定径相比，上下水平辊之间和二侧立辊之间的刚度极高，定径后钢管的外径尺寸公差小，特别适合高强度壁厚精密钢管的生产。
技术介绍
目前国内外直径焊管生产线中的定径机架主要有：二辊机架(生产最大直径小于Φ100mm钢管)、四辊机架(生产最小直径大于Φ100mm钢管)。以四辊定径机架为例，常规的四辊定径机架为龙门式结构。由二片侧立式开口牌坊固定在底座上，轧辊装配在二片牌坊之间。为了节约投资，一般采用底径成型法，即下水平辊在高度方向上固定不动，上辊可以上下调节，开口牌坊的可拆卸部分为上辊压下调整机构。用于上下调整上辊位置。侧立辊及调整机构一般单独安装在二侧牌坊的滑道内(或者使用垫片和螺钉单独安装在下辊轴承座上)。由于常规四辊定径机为了更换轧辊方便，使用开口牌坊，不仅各配合面间有较大的间隙，而且上下轧辊受力的应力线较长，受力后产生较大的弹性变形，因此，常规四辊定径机架上下水平轧辊之间的刚度不高，一般为：20～100吨/mm。常规四辊定径机架的二个侧立牌坊之间只有二根很细的拉杆，无论是侧立辊及调整机构安装在图中是安装在牌坊的滑道内(或者使用垫片和螺钉单独安装在下辊轴承座上)，二侧立辊之间的刚度很低，只有2～10吨/mm。以生产Φ219*12mm的Q345材质焊管，单机架的减径率为0.5％，辊缝位置为30°时，上下水平辊之间的轧制力为：32吨，二侧立辊之间的轧制力为：18吨，这样在生产过程中轧制力的波动对钢管外径尺寸精度的影响较大。常规四辊定径机架上下轧辊之间的刚度按40吨/mm，二侧立辊之间的刚度按4吨/mm，若轧制力波动按30％计算，则上下辊之间的弹性尺寸变化为0.24mm，也就是钢管垂直方向尺寸的波动量；而二侧立辊之间的弹性变形变化量为1.35mm，这也就是钢管水平位置产生的尺寸变化量。轧制力的波动引起钢管外径尺寸的变化达0.62％。再加上轧辊加工尺寸误差、轧辊的不均匀磨损、工人的调整水平等因素的影响，常规焊管生产线的产品钢管外径精度只能达到国标±1％D的精度。因此，常规的四辊定径机架很难生产出高精度的焊管。专利CN200610014161.1涉及钢管冷减径，采用四辊机架工艺，但未涉及具体四辊机架结构。专利CN02208988.8涉及钢管定径机架，采用三或四辊式定径，虽涉及具体机架结构，但所有的轧辊为被动辊，定径机无动力驱动，无法在焊管线上在线使用。专利CN200710011079.8涉及大直径无缝钢管的热定径，采用四辊式定径，但是机架的刚度低，只能应用于热轧大直径的钢管生产，不能应用于焊管线上在线定径使用。专利CN200820009756.2涉及的是双传动轴四辊十字型可调式万能轧机及其组成的万向连轧机组，虽然四个轧辊是可以同步调整辊缝，对轧辊、锥齿轮及轴系的加工和装配精度要求极高，调整量有限，只是偏心轴的偏心距二倍，且每个轧辊不可以单独调整，当轧辊严重磨损时无法通过调整来补偿，因此不适合焊管生产线的定径机使用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述缺陷，本申请提供了一种钢管高刚度四辊可调定径机架，其包括从上至下呈三层分体式结构叠加在一起的上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱，上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱经定位机构紧固为一整体；上辊轧辊箱包括一上水平辊，下辊轧辊箱包括一下水平辊，立辊轧辊箱包括沿横向方向间隔布置的第一侧立辊和第二侧立辊，上水平辊和下水平辊均为主动辊，第一侧立辊和第二侧立辊均为被动辊。具体地，上辊轧辊箱包括上水平辊牌坊架、上机械式千斤顶和所述上水平辊；上机械式千斤顶的活塞杆沿上下方向活动地安装上水平辊牌坊架上，在上水平辊牌坊架上固定安装有用于驱动上机械式千斤顶的活塞杆上下移动的上水平辊调整电机；上机械式千斤顶的活塞杆的顶部朝向下方，在上机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定安装有上轴承座，在上轴承座上转动地安装有上水平轴，该上水平轴沿横向延伸，所述上水平辊固定在该上水平轴上；在上水平辊调整电机的驱动下，该上机械式千斤顶的活塞杆能够沿上下方向移动；下辊轧辊箱包括下水平辊牌坊架、下机械式千斤顶和所述下水平辊；下机械式千斤顶的活塞杆沿上下方向活动地安装下水平辊牌坊架上，在下水平辊牌坊架上固定安装有用于驱动下机械式千斤顶的活塞杆上下移动的下水平辊调整电机；下机械式千斤顶的活塞杆的顶部朝向上方，在下机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定安装有下轴承座，在下轴承座上转动地安装有下水平轴，该下水平轴沿横向延伸，所述下水平辊固定在该下水平轴上；在下水平辊调整电机的驱动下，该下机械式千斤顶的活塞杆能够沿上下方向移动。立辊轧辊箱包括立辊牌坊架，安装在立辊牌坊架内的第一侧立辊装置和第二侧立辊装置；其中：第一侧立辊装置包括第一立辊盒、第一机械式千斤顶和所述第一侧立辊，第一立辊盒活动地放置在立辊牌坊架上，在第一立辊盒上沿竖直方向安装有一第一立辊轴，所述第一侧立辊转动地套设在该第一立辊轴上，第一机械式千斤顶的活塞杆活动地安装在立辊牌坊架上，该第一机械式千斤顶的活塞杆沿横向方向延伸，且该第一机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定在第一立辊盒上，在立辊牌坊架上固定安装有用于驱动第一机械式千斤顶的活塞杆沿横向方向移动的第一侧立辊调整电机；第二侧立辊装置包括第二立辊盒、第二机械式千斤顶和所述第二侧立辊，第二立辊盒活动地放置在立辊牌坊架上，在第二立辊盒上沿竖直方向安装有一第二立辊轴，所述第二侧立辊转动地套设在该第二立辊轴上，第二机械式千斤顶的活塞杆活动地安装在立辊牌坊架上，该第二机械式千斤顶的活塞杆沿横向方向延伸，且该第二机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定在第二立辊盒上，在立辊牌坊架上固定安装有用于驱动第二机械式千斤顶的活塞杆沿横向方向移动的第二侧立辊调整电机；沿纵向方向，在立辊牌坊架上开设有供钢管穿过的中心孔。进一步，沿竖直方向观察，所述立辊牌坊架呈长方形的箱式框架结构。优选地，所述定位机构为沿竖直方向延伸的导柱式螺栓。优选地，上辊轧辊箱包括一上水平辊牌坊架，立辊轧辊箱包括一立辊牌坊架，下辊轧辊箱包括一下水平辊牌坊架，上水平辊牌坊架、立辊牌坊架与下水平辊牌坊架沿竖直方向从上至下依次叠加；所述导柱式螺栓具有四根，四根导柱式螺栓呈矩形布置，并沿上下方向依次贯穿上水平辊牌坊架、立辊牌坊架与下水平辊牌坊架，将上水平辊牌坊架、立辊牌坊架与下水平辊牌坊架紧固在一起。本申请中的四辊可调定径机架在工作时，采用中心线恒定的定径成型法，本技术中的第一侧立辊与第二侧立辊两个侧立辊之间的刚度极高，可达200-1000吨/mm。且上水平辊与下水平辊之间的刚度更高，可达200-1000吨/mm。由于第一侧立辊与第二侧立辊之间、以及上水平辊与下水平辊之间的刚度均极高，生产过程中由于轧制力的波动对钢管的外径精度影响大大降低，可以生产出外径偏差为±0.2％D的超高精度焊管。附图说明图1是本技术的第一种实施例的结构简图。...

【技术保护点】
1.钢管高刚度四辊可调定径机架，其特征在于，包括从上至下呈三层分体式结构叠加在一起的上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱，上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱经定位机构紧固为一整体；上辊轧辊箱包括一上水平辊，下辊轧辊箱包括一下水平辊，立辊轧辊箱包括沿横向方向间隔布置的第一侧立辊和第二侧立辊，上水平辊和下水平辊均为主动辊，第一侧立辊和第二侧立辊均为被动辊。/n

【技术特征摘要】
1.钢管高刚度四辊可调定径机架，其特征在于，包括从上至下呈三层分体式结构叠加在一起的上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱，上辊轧辊箱、立辊轧辊箱和下辊轧辊箱经定位机构紧固为一整体；上辊轧辊箱包括一上水平辊，下辊轧辊箱包括一下水平辊，立辊轧辊箱包括沿横向方向间隔布置的第一侧立辊和第二侧立辊，上水平辊和下水平辊均为主动辊，第一侧立辊和第二侧立辊均为被动辊。


2.如权利要求1所述的钢管高刚度四辊可调定径机架，其特征在于，
上辊轧辊箱包括上水平辊牌坊架、上机械式千斤顶和所述上水平辊；上机械式千斤顶的活塞杆沿上下方向活动地安装上水平辊牌坊架上，在上水平辊牌坊架上固定安装有用于驱动上机械式千斤顶的活塞杆上下移动的上水平辊调整电机；上机械式千斤顶的活塞杆的顶部朝向下方，在上机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定安装有上轴承座，在上轴承座上转动地安装有上水平轴，该上水平轴沿横向延伸，所述上水平辊固定在该上水平轴上；在上水平辊调整电机的驱动下，该上机械式千斤顶的活塞杆能够沿上下方向移动；
下辊轧辊箱包括下水平辊牌坊架、下机械式千斤顶和所述下水平辊；下机械式千斤顶的活塞杆沿上下方向活动地安装下水平辊牌坊架上，在下水平辊牌坊架上固定安装有用于驱动下机械式千斤顶的活塞杆上下移动的下水平辊调整电机；下机械式千斤顶的活塞杆的顶部朝向上方，在下机械式千斤顶的活塞杆的顶部固定安装有下轴承座，在下轴承座上转动地安装有下水平轴，该下水平轴沿横向延伸，所述下水平辊固定在该下水平轴上；在下水平辊调整电机的驱动下，该下机械式千斤顶的活塞杆能够沿上下方向移动。


3.如权利要求1所述钢管高刚度四辊可调定径机架，其特征在于，
立辊轧辊箱包括立辊牌坊架，安装在立辊牌坊架内的第一侧立辊装置和第二侧立辊装置；
其中：
第一侧立辊装置包括第一立辊盒、...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘克云，
申请(专利权)人：潘克云，
类型：新型
国别省市：江苏;32