一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊制造技术

一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊。多辊大口径薄壁无缝钢管冷轧机上轧辊的改进。提供了一种能减小或克服钢管在横向截面上由于二次加工而出现微观缺陷，提高钢管机械性能的大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊。包括辊子、轴颈，所述辊子周向的外表面设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面；所述的曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧和渐开弧线，圆凹弧设于曲线中段，渐开弧线与圆凹弧平滑连接设于曲线两端部。本发明专利技术改变了以往轧机的轧辊一直采用等圆弧回转面的方案，将轧辊凹槽的槽面改变为由渐开弧线与圆凹弧平滑曲线绕轴心形成的回转面。本发明专利技术的设计使被压延的钢管微观组织更均匀，提高了钢管的机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轧辊，尤其是多辊大口径薄壁无缝钢管冷轧机上的轧辊。
技术介绍
大口径薄壁无缝钢管多采用多辊周期式往复冷轧设备加工。两辊、 三辊设备早已投入生产，正在研发的四辊、五辊加工设备也即将投产。 这些设备在加工中，是采用往返行程压延，就是在进给时，轧辊在轴 向运动的同时，也做径向运动，使荒管减径、减壁。在进给动作中只能加工荒管周向的大部分，老式轧辊8与老式轧辊8间接头处，需要 在返程时，将荒管转动一定角度，进行返程的压延。通过以上两个动 作实现将一截荒管加工为成品管，然后再逐步进管，循环以上步骤， 最终制得所需的成品管。采用上述方式制得的成品管，外在质量好， 精度高，已经被很多用户所接受。如图4、 5所示我们看到，老式辊 子8上与钢管圆弧的一致半圆弧凹槽9在进给加工时，加工出大部分 钢管的规圆面10，在返程加工时仅仅作用在"凸起"11上。我们通 过对上述工艺制得的无缝管进行微观金相分析发现，在管子外表面的 轴向上被进给加工的组织与返程加工的组织间有明显的晶粒分界线。 如果减径、减壁量大的话，还存在微观上的管折线。分析其中的原因， 从钢管横截面来看，主要是进给压延中，被压部分钢材产生由于迅速发热而产生塑性变形；而老式辊子8间未被压延的部分未产生变形， 管子截面上存在若干个由于未被压延而形成的冷"凸起"11。两者的 结合部的材料在会发生突变性的变形、错位，甚至是"纤维"断裂。 继续返程加工时，上述业已形成的变形、错位、"纤维"断裂，即使 被再次压延，由于是突变性的组织变形，也难以回复良好机械性能。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种能减小或克服钢管在横向截面 上由于二次加工而出现微观缺陷，提高钢管机械性能的大口径薄壁无 缝钢管冷轧机的轧辊。本专利技术的技术方案是包括辊子、轴颈，所述辊子周向的外表面 设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面；所 述的曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧和渐开弧线，圆凹弧设于 曲线中段，渐开弧线与圆凹弧平滑连接设于曲线两端部。所述的渐开弧线为阿基米德渐开线。所述的圆凹弧所对应的圆周角角度为360°除以轧辊数再乘以 50~90%。本专利技术改变了以往轧机的轧辊一直采用等圆弧回转面的方案，将 轧辊凹槽的槽面改变为由渐开弧线与圆凹弧平滑曲线绕轴心形成的 回转面。在第一次压延加工后，以五辊轧机为例，管子横截面整体呈 具有平滑"花瓣"的"梅花状"，"花瓣"由未被压延的部分和由渐开 弧线压延的部分构成。这样加工的优点是，材料在被压延时，在截面 方向看从规圆区到未变形区为渐变过度，热量逐步传递到未变形区，微观组织不会形成"突变"。返程加工时，钢管转动一个规定角度， 使辊子上的圆凹弧全部覆盖住"花瓣"，使得"花瓣"在返程时再塑 性变形，最终制得符合设计要求的无缝钢管。本专利技术的设计使被压延 的钢管微观组织更均匀，提高了钢管的机械性能。 附图说明图l是本专利技术的结构示意图图中1是轴颈，2是辊子，3是凹圆弧，4是渐开弧线；图2是本专利技术应用时进给状态的示意图 图中5是规圆区，6是渐变区，7是未加工区； 图3是本专利技术应用时返程状态的示意图图中钢管被旋转一个角度，使未加工区处于凹圆弧中点位置； 图4是现有技术加工状况的示意图图中8是老式辊子，9是半圆弧凹槽，IO是规圆面，ll是凸起；图5是现有技术返程加工前钢管横截面的局部结构示意图图中钢管被旋转了一定角度；图6是本专利技术被安置在轧头上的结构示意图图中12是套筒，13是扇形块，14是滑道，15是斜楔，16是导架。具体实施例方式本专利技术如图l所示，它包括辊子2、轴颈l，辊子2周向的外表 面设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面； 曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧3(图中a段)和渐开弧线4 (图中b段)，圆凹弧3设于曲线中段，渐开弧线4与圆凹弧3平滑连接设于曲线两端部。渐开弧线4为阿基米德渐开线。圆凹弧3所对 应的圆周角y的角度为360。除以轧辊数再乘以50~90%。本专利技术应用时，进给状态如图2所示，以五辊型为例，辊子2相 互间呈72°角排列，轧辊排列在一个圆周上，轧辊的轴线与圆周线 处于同一平面且相切；进给加工时，钢管与凹圆弧3接触的部分形成 规圆区5，与渐开弧线4接触的部分形成渐变区6，辊子2之间间隙 处为未加工区7;当渐开弧线4符合阿基米德渐开线规则时，金属被 压延后渐变的稳定性最好，过度最平滑。返程时，如图3所示，钢管 被转动36° ，未加工区7、渐变区6被凹圆弧3部分包覆，经过返程 加工后，成圆度很高的成品无缝管。本专利技术被安置在轧头上时，如图6所示，轧头由同心设置且可沿 轴线相对运动的本体、轧辊组构成，本体包括套筒12、扇形块13、 滑道14、调整斜楔15，轧辊组由导架16和五个轧辊2组成；导架 16将轧辊2排列在一个圆周线上，至少轧辊2的轴线与所述的一个 圆周线处于同一平面且相切，导架16还设有架脚；滑道14、调整斜 楔15固定连接在套筒12内，滑道14顶面为弧形或折线形凸面，底 面与调整斜楔15适配，滑道14横截面呈U形；轧辊2的两轴颈1 与滑道14顶面滚动接触，轧辊2设置在滑道14的U形形腔内；扇 形块13两侧面分别与相邻的滑道14、调整斜楔15的侧面相连，扇 形块13底面与套筒12内表面适配相连，扇形块13顶面与导架16的 架脚滑动圆定心连接。权利要求1、一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊，包括辊子、轴颈，其特征在于，所述辊子周向的外表面设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面；所述的曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧和渐开弧线，圆凹弧设于曲线中段，渐开弧线与圆凹弧平滑连接设于曲线两端部。2、 根据权利要求1所述的一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊，其特征在于，所述的渐开弧线为阿基米德渐开线。3、 根据权利要求1所述的一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊，其特征在于，所述的圆凹弧所对应的圆周角角度为360。除以轧辊数再乘以50 90%。全文摘要一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊。多辊大口径薄壁无缝钢管冷轧机上轧辊的改进。提供了一种能减小或克服钢管在横向截面上由于二次加工而出现微观缺陷，提高钢管机械性能的大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊。包括辊子、轴颈，所述辊子周向的外表面设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面；所述的曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧和渐开弧线，圆凹弧设于曲线中段，渐开弧线与圆凹弧平滑连接设于曲线两端部。本专利技术改变了以往轧机的轧辊一直采用等圆弧回转面的方案，将轧辊凹槽的槽面改变为由渐开弧线与圆凹弧平滑曲线绕轴心形成的回转面。本专利技术的设计使被压延的钢管微观组织更均匀，提高了钢管的机械性能。文档编号B21B27/02GK101623705SQ20081012426公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日专利技术者刘海春, 张怀德, 徐国荣, 王如军, 俊 苏 申请人:扬州诚德钢管有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊，包括辊子、轴颈，其特征在于，所述辊子周向的外表面设有用于压延钢管的凹槽，凹槽的槽面是一曲线绕轴心的回转面；所述的曲线包括与钢管外圆弧度一致的圆凹弧和渐开弧线，圆凹弧设于曲线中段，渐开弧线与圆凹弧平滑连接设于曲线两端部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀德，王如军，徐国荣，刘海春，苏俊，
申请(专利权)人：扬州诚德钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]