大型冷轧无缝钢管机及轧制方法技术

本发明专利技术涉及一种大型冷轧（无缝钢）管机，其特征是：两个高速低摩擦液压缸（１４）固定在机座（１５）上，高速低摩擦液压缸（１４）直接驱动厚壁套筒（３）作匀速直线往复运动，推动工作机架在机座（１５）导轨（１８）上往复滑动，工作机架运动对机座（１５）产生的摩擦力与高速低摩擦液压缸（１４）作用在机座（１５）上的反作用力由机座（１５）平衡。能够利用热斜轧穿孔或离心浇铸的无缝钢管管坯生产直径为φ５５９～φ９２０ｍｍ，壁厚为１５～６０ｍｍ的高精度大型冷轧无缝钢管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金设备及方法，特别是一种大型冷轧(无缝钢)管机及轧制方法。
技术介绍
多辊冷轧管机采用小压下量多道次的轧制来提高管坯的尺寸精度和表面光洁度。国内已能制造直径300mm以下的轧机，目前世界上最大的直径为500mm，壁厚小于30mm的冷轧管机已经在俄罗斯投产了，但因传动机构庞大、机械联锁系统复杂，如II500轧机整体自重达1456吨，使制造、调整、维护都很困难，所以很难再向大型方向发展。 传统的冷轧管机如图1所示，其毫无例外均采用直流电机10来驱动曲柄连杆机构5，带动轧机的工作机架以正弦曲线的变化速度进行往复运动轧制，多辊式冷轧管机工作机架包括厚壁套筒3、固定在厚壁套筒上的起径向压下轧辊作用的支承导板4、轧辊架1和装在轧辊架内的径向布置的多个轧辊2等；主传动通过曲柄连杆机构5带动工作机架作往复运动，由于大连杆与摇杆6及厚壁套筒3相连，小连杆与摇杆6及轧辊架1相连，所以在厚壁套筒作往复移动的同时轧辊架及轧辊也作往复运动，并与厚壁套筒存在相对运动，同时采用飞轮系统储蓄能量来降低电机功率。 此外，传统轧辊顶紧机构如图3所示的弹簧11始终将轧辊2与压下支承导板4紧 贴；但随着管坯9直径的加大，小920管轧机的托辊力已达到30多吨，在多辊的夹缝中要布 置如此强大的弹簧相当困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够利用热斜轧穿孔或离心浇铸的无缝钢管管坯生产 直径为小559 小920mm，壁厚为15 60mm的高精度大型冷轧无缝钢管，并且提供实现高 精度大型冷轧无缝钢管的轧制方法。 本专利技术的目的是这样实现的，大型冷轧无缝钢管机的轧制方法，至少包括厚壁套 筒、固定在厚壁套筒上的起径向压下轧辊作用的支承导板、轧辊架和装在轧辊架内的径向 布置的多个轧辊；大连杆与摇杆及厚壁套筒相连，小连杆与摇杆及轧辊架相连，其特征是 两个高速低摩擦液压缸固定在机座上，高速低摩擦液压缸直接驱动厚壁套筒作匀速直线往 复运动，推动工作机架在机座导轨上往复滑动，工作机架运动对机座产生的摩擦力与高速 低摩擦液压缸作用在机座上的反作用力由机座平衡。 大型冷轧无缝钢管机，其特征是摇杆通过大连杆与厚壁套筒相连，摇杆通过小连 杆与轧辊架相连，两个高速低摩擦液压缸固定在机座上，高速低摩擦液压缸通过液压缸活 塞与厚壁套筒连接；工作机架在机座的导轨上。 所述的轧辊由四个平衡液压缸组将轧辊与压下支承导板紧贴，并在两摩擦副中产 生纯滚动摩擦，其正压力产生的摩擦力给轧辊一个摩擦力矩，带动轧辊按自身轴线进行回 转，用辊子上的孔型对管 进行径向压下，并轴向运动的往复轧制；四个平衡液压缸组与蓄能器连接。 所述的高速低摩擦液压缸带动工作机架在轧制过程中作匀速直线往复运动，在轧 制行程两端各有一个空轧段，在空轧段中实现工作机架的减速-停止-反向加速运动； 在减速_停止阶段，通过液压系统中的大型蓄能器吸收冲击和储能；当反向加速运动时，蓄 能器又将能量释放出来，同时液压系统的高压泵供给高压液体，作为加速的动力，实现机械 部分高速运动惯性力与液压系统的能量转换，以满足轧辊的高速往复运动和空轧阶段的 减速_停止_反向加速的轧制工艺要求。 所述的厚壁套筒作往复移动的同时轧辊架及轧辊也作往复运动，并与厚壁套筒存 在相对运动。 所述的工作机架在轧制行程两端空轧行程进行管坯的无机械联锁轴向送进和 管坯旋转。 本专利技术的优点是由于两个高速低摩擦的液压缸固定在机座15上，高速低摩擦液 压缸14直接驱动厚壁套筒3作匀速直线往复运动，这时其内部的轧辊架1及轧辊2也作往 复运动，并与厚壁套筒3存在固定速差，此速差令其与厚壁套筒3间也存在相对运动；在作 相对运动的同时，径向安装在轧辊架上的多个轧辊2被顶紧在厚壁套筒3上的支承导板上， 按导板4上预先设计的轧制曲线对管坯9进行径向压下轧制。每个轧辊的辊径处内圈设置 四组平衡油缸装置，平衡缸组的力量不仅能空轧阶段抵消辊系的自重，而且能使其紧贴 压下支承导板，使支承导板与辊径之间产生足够的摩擦力保证轧辊产生纯滚动。由于平衡 缸组17与蓄能器16连通，使其能在较大的行程内满足轧管所需的全部径向压下量。附图说明 下面结合实施例附图对本专利技术做进一步说明。 图1是传统的冷轧管机结构示意图； 图2是本技术实施例结构示意图； 图3是传统轧辊顶紧机构示意图； 图4是图2的轧辊顶紧机构示意图。 图中1、轧辊架；2、轧辊；3、厚壁套筒；4、支承导板；5、曲柄连杆机构；6、摇杆；7、 大连杆；8、小连杆；9、管坯；10、电机；11、弹簧；12、油泵；13、液压缸活塞；14、高速低摩擦 液压缸；15、机座；16、蓄能器；17、四个平衡液压缸组；18、导轨。具体实施例方式实施例如图2所示，实施例如图2所示，实施例是对已知设备的改进，至少包括厚 壁套筒3、固定在厚壁套筒3上的起径向压下轧辊作用的支承导板4、轧辊架1和装在轧辊 架内的径向布置的多个轧辊2，摇杆6通过大连杆7与厚壁套筒3相连，摇杆6通过小连杆 8与轧辊架1相连，两个高速低摩擦液压缸14固定在机座15上，高速低摩擦液压缸14通过 液压缸活塞13与厚壁套筒3连接；工作机架在机座15的导轨18上。 固定在机座15上的高速低摩擦液压缸14直接驱动厚壁套筒3作匀速直线往复运 动，推动工作机架在机座15导轨18上往复滑动，工作机架运动对机座15产生的摩擦力与 高速低摩擦液压缸14作用在机座15上的反作用力由机座15平衡。由于大连杆7与摇杆6及厚壁套筒3相连，小连杆8与摇杆6及轧辊架1相连，所以在厚壁套筒3作往复运动的同 时，其内部的轧辊架1及轧辊2也作往复运动，并与厚壁套筒3存在固定速差，此速差令其 与厚壁套筒3间也存在相对运动；在作相对运动的同时，径向安装在轧辊架1上的多个轧辊 2被顶紧在厚壁套筒3上的支承导板4上，轧辊2与厚壁套筒3上的支承导板4活动连接。 按支承导板4上预先设计的轧制曲线对管坯9进行径向压下轧制；通过液压系统中的蓄能 器16吸收冲击和储蓄能量，在轧制行程两端各有一个空轧段，利用往复轧制行程两端的 空车L阶段克服大型轧机工作机架的巨大运动惯性，工作机架在轧制行程两端空轧行 程进行管坯9的无机械联锁轴向送进和管坯旋转，在空轧段中实现工作机架的减速-停 止-反向加速运动；在往复轧制过程中，使轧机减速、停止。当反向加速运动时，蓄能器16 又将能量释放出来，同时液压系统的高压泵供给高压液体，作为加速的动力，实现机械部分 高速运动惯性力与液压系统的能量转换，以满足轧辊2的高速往复运动和空轧阶段的减 速-停止-反向加速的轧制工艺要求。在该过程中，通过液压缸活塞13与蓄能器16吸收 储蓄能量及消除冲击振动，再在加速返程中，由蓄能器16释放能量，和油泵12共同完成一 次往复轧制过程。经过管坯9不断地送进，轧机多道次的重复轧制，最后完成对整根管坯的 高精度轧制过程。 —方面为了使每个轧辊2与导板上加工出轧制曲线的摩擦接触面作纯滚动运动， 另一方面使辊子在管坯9上边滚动边作径向压下运动，对管坯9进行轧制，故轧辊架1芯部 的轧辊2必须要始终紧贴压下支承导板。现有轧辊2均采用弹簧11来保持轧辊2的位置， 如图3所示，弹簧11始终将轧辊2与压下支承导板4紧贴；但随着管坯9直径的加大，小920 管本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型冷轧无缝钢管机的轧制方法，至少包括厚壁套筒（３）、固定在厚壁套筒（３）上的起径向压下轧辊作用的支承导板（４）、轧辊架（１）和装在轧辊架内的径向布置的多个轧辊（２）；大连杆（７）与摇杆（６）及厚壁套筒（３）相连，小连杆（８）与摇杆（６）及轧辊架（１）相连，其特征是：两个高速低摩擦液压缸（１４）固定在机座（１５）上，高速低摩擦液压缸（１４）直接驱动厚壁套筒（３）作匀速直线往复运动，推动工作机架在机座（１５）导轨（１８）上往复滑动，工作机架运动对机座（１５）产生的摩擦力与高速低摩擦液压缸（１４）作用在机座（１５）上的反作用力由机座（１５）平衡。

【技术特征摘要】
大型冷轧无缝钢管机的轧制方法，至少包括厚壁套筒(3)、固定在厚壁套筒(3)上的起径向压下轧辊作用的支承导板(4)、轧辊架(1)和装在轧辊架内的径向布置的多个轧辊(2)；大连杆(7)与摇杆(6)及厚壁套筒(3)相连，小连杆(8)与摇杆(6)及轧辊架(1)相连，其特征是两个高速低摩擦液压缸(14)固定在机座(15)上，高速低摩擦液压缸(14)直接驱动厚壁套筒(3)作匀速直线往复运动，推动工作机架在机座(15)导轨(18)上往复滑动，工作机架运动对机座(15)产生的摩擦力与高速低摩擦液压缸(14)作用在机座(15)上的反作用力由机座(15)平衡。2. 大型冷轧无缝钢管机，其特征是摇杆(6)通过大连杆(7)与厚壁套筒(3)相连，摇杆(6)通过小连杆(8)与轧辊架(1)相连，两个高速低摩擦液压缸(14)固定在机座(15)上，高速低摩擦液压缸(14)通过液压缸活塞(13)与厚壁套筒(3)连接；工作机架在机座(15) 的导轨(18)上。3. 根据权利要求l所述的大型冷轧无缝钢管机的轧制方法，其特征是所述的轧辊(2)由四个平衡液压缸组(17)将轧辊(2)与压下支承导板(4)紧贴，并在两摩擦副中产生纯滚动摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀德，王如军，阎善武，白连海，严家伦，张铮，储伯温，刘海春，
申请(专利权)人：陕西多伦科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]