用于制造无缝钢管的方法和轧机技术

本发明专利技术涉及用于制造无缝钢管的一种方法和一种轧机，其中在连续的轧制过程中使用一个或多个相继设置的纵轧机机架或斜轧机机架和在轧制过程中插入到轧件（１）的内部中的内部轧制工具（２），该内部轧制工具被构造成带有设置在其前端的顶头（２ｂ）的芯棒（２ａ）。提供一种方法和一种轧机，利用它们可以避免、至少可以减小轧制的管的偏心和不圆性的产生。为此使得所述顶头（２ａ）进行与所述轧件旋转运动（６）方向相反的旋转运动（７）。所述芯棒（２ａ）或内部轧制工具（２）为此配设有使得该芯棒或内部轧制工具在轧制过程期间与轧件旋转运动（６）方向相反地旋转的驱动装置（５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造无缝钢管的一种方法和一种轧机，其中在连续 的轧制过程中使用 一个或多个相继设置的纵轧机机架或斜轧机机架和 在轧制过程中插入到轧件的内部中的内部轧制工具，该内部轧制工具被 构造成带有设置在其前端的顶头的芯棒。
技术介绍
采用连轧法(连续的管轧制方法)使用连轧机、也称为管连轧机来制造无缝的管例如由DE-Z "Berg-und H。ttenmSnnische Monatshefte 130 (1985), Heft7, Seiten205 bis211，，(采矿和冶金工作者的月刊130 ( 1985 年)，第七期，笫205页至第211页)已知。大多数情况下使用轧制圓 钢作为原^K主要作为直径至多为350mm的圆形连铸坯，该圆形连铸 坯以至多5m的长度在转底炉中被加热到轧制温度。接下来在通常构造 为斜轧机机架的穿孔轧机上将实心块穿孔成薄壁的空心块。如此制得的管坯。连轧机大多数情况下由六个至九个紧密相继的轧机机架构成，这 些轧机机架分别相互反向旋转地设置，例如分别旋转90。。轧辊圓周速 度按照—黄断面减缩率(Querschnittsabnahme )彼此协调，从而在机架之 间不会有值得 一 提的拉力或顶锻力作用到轧件上。在连轧机中开始轧制过程之前，空心块通过作为内部轧制工具的连 同顶头穿入其中的芯棒，如根据一种变型设计例如由DE 21 31 713 Al置，然后被推入到连轧机中。在那里，空心块被轧辊夹住，并通过从机 架到机架逐渐变小的轧辊孔型在芯棒上被轧制。在这种情况下，具有顶 头的芯棒的速度由于轧件速度变快也越来越快。芯棒通过芯棒保持和移 动装置在轧制期间被一起控制，跟踪半控制的或全控制的芯棒速度随 动。无论在用于将块穿孔成空心块的斜轧的情况下还是在多机架的连 轧机中将空心块轧制成管坯的情况下都存在的 一 个公知的问题是，无论由圆的实心材料还是由圆的空心材料构成的芯棒由于局部较大的力而 变形。在这种情况下出现的芯棒的挠曲导致偏心值随着安装在芯棒上的 顶头的摆动而变大。即在芯棒的轴向端部上的顶头偏心于芯棒的纵轴也 移动。结果导致空心块的和管坯的圆周壁厚不均匀。顶头的纵轴与轧件轴夹成一角度，即不平行地伸展。顶头的偏心还会由 下述其它不同的因素引起，并决定了偏心的程度，如材料不均匀、横截 面上的温度梯度、工具的不对称的力作用和不直的或振动的芯棒。迄今的用于减小偏心度的解决方案致力于控制前述的影响大小并保持其负面影响尽可能小。但如此实现的最小的偏心度始终处于3%至 5%的范围内，而且^f艮难通过高的代价在生产期间保持较低。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种方法和一种轧机，利用它们可以 可靠地避免前述缺点、特别是被穿孔的空心块或管坯的偏心，或者至少 将其减小到技术上可达到的程度。所述目的通过本专利技术的方法得以实现，其中使得顶头进行与轧件旋 转运动方向相反的旋转运动。本专利技术基于如下认识，即通过芯棒与轧件 的旋转运动方向相反的转动，根据一种优选的设计通过顶头的反向的偏 心的旋转运动，防止偏心产生的机理。结果产生对无缝管生产质量的明 显提高，并相应地节省轧机工作成本。因为在芯棒上对管进行轧制的轧 机工作中的在其它情况下造成偏心的负面影响可以通过这种方式被消除。本专利技术所基于的目的通过本专利技术的轧机得以实现，其中芯棒配设有 使得该芯棒在轧制过程期间与轧件旋转运动方向相反地旋转的驱动装 置，例如作为入口侧的芯棒保持或移动装置的其它构件。为此，本专利技术的一种优选的设计-见定，芯棒通过适配器偏心地与顶 头连接。由此，在轧辊之间在顶头上预先轧制管坯之处，芯棒进行与轧 件旋转运动方向相反的旋转，作为偏心的反向的旋转。根据本专利技术提出，适配器与芯棒和顶头螺栓连接，其中芯棒和顶头 具有彼此相向的以 一偏心量相互错开的螺紋头。这可以采用简单的方式 通过如下措施来实现，即芯棒螺紋头的纵轴或中心线和顶头螺紋头的纵轴或中心线在高度上略微相互错开，例如若干个0.1mm或若干毫米。根据一种设计规定，螺紋头设有外螺紋，而适配器的连接端则设有 内螺紋。适配器因此只需拧到芯棒上，比芯棒短很多的顶头只需拧到适 配器的另一空闲的连接端中。相关地需要说明，偏心量替代地也可以在 适配器的连接端中形成，也就是说，盒状或罐状的连接端上的内螺紋相 互错开。如果芯棒根据本专利技术的另 一 种设计构造有提高轴向阻力矩的横剖 型面，则会有利于消除负面地影响偏心的量。因为通过对横剖型面的选 择，提高的阻力矩会有助于克服芯棒的挠曲，并因此可以克服顶头通过 不利的偏心而4罢动。就内部冷却的管状的芯棒而言，该芯才奉可以有利地设有内部成型部 分，例如交叉型面或内六角型面。由此减小芯棒由于轴向压力而出现的 可能的挠曲或弯曲，但同时保持芯棒的对于有效的冷却所需要的薄的壁 厚。附图说明本专利技术的其它特征和细节可由权利要求和下面对附图中所示的本专利技术的实施例的说明得到。图中示出图1为作为斜轧机机架或纵轧机机架的单件的轧辊对、空心管坯和 被驱动的芯棒的横剖视图2为内部轧制工具的纵向视图，其中适配器使得芯棒与顶头偏心 地连接；图3为通过内部成型被构造成交叉型面的芯棒的横剖视图；和 图4示出通过内部成型被构造成六角型面的芯棒。具体实施例方式为了制造无缝钢管，如图1中所示，轧件或空心管坯1在轧辊3、 4 之间的插入到空心管坯1的内部中的内部轧制工具2上被轧制。由芯棒 2a和设置在该芯棒的前端的顶头2b构成的内部轧制工具2具有圆形的 横截面，其中对空心管坯1的外圆周进行轧制的轧辊3、 4构造有对应 的轮廓，也就是说，它们的径向截面为圆弧形。因此在轧辊3、 4相应 地相对于内部轧制工具2合压时产生轧辊间隙，该轧辊间隙限定所希望的在轧制成管时包夹空心管坯1的圆环形状。图1中的理想的具有空心管坯1的或有待制造的无缝管的所希望的 圆度和一致的壁厚的环形横截面通过如下措施得以实现，即通过驱动装置5使得内部轧制工具2、即顶头2b与芯棒2a强制地进行用箭头7所 示的旋转运动，该旋转运动与用箭头6所示的在轧制时不可避免的空心 管坯1的或管的轧件旋转运动方向相反。如图2中所示，如果内部轧制工具2构造有偏心地设置在芯棒2a 的轴向前端上的顶头2b,则该顶头进4亍与轧件旋转运动6方向相反的偏 心的旋转运动7a。芯棒2a为此通过适配器8与顶头2b连接，更确切地 说是螺栓连接，其中芯棒2a和顶头2b具有彼此相向的以偏心量9相互 错开的螺紋头10a或10b。芯棒2a的中心线或纵轴11a因此以偏心量9 与顶头2b的中心线或纵轴llb错开地伸展。横截面为圆柱形的适配器8 具有罐状的连接端12a或12b,这些连接端构造有内螺紋并且拧在螺紋 头10a或10b的外螺紋上。端头螺紋连接部位13a、 13b用箭头示出。内部轧制工具的芯棒可以构造有提高轴向阻力矩的横剖型面。其可 以是实心材料的芯棒的防止或者在很大程度上减小挠曲的壳面或外侧 面。就图3和4中所示的管状的芯棒102a或102b而言，这些芯棒构造 有内部型面14,根据图3为交叉型面14a，且根据图4为内六角型面14b。附图标记列表1空心管坯2内部轧制工具芯棒2b顶头3轧辊4轧辊5驱动装置6轧件旋转运动的箭头(空心管坯/管的)7旋转运动(内部轧制工具的或带有顶头的芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造无缝钢管的方法，其中在连续的轧制过程中使用一个或多个相继设置的纵轧机机架或斜轧机机架和在轧制过程中插入到轧件（１）的内部中的内部轧制工具（２），该内部轧制工具被构造成带有设置在其前端的顶头（２ｂ）的芯棒（２ａ），其特征在于，使得所述顶头（２ｂ）进行与轧件旋转运动（６）方向相反的旋转运动（７；７ａ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HJ佩勒，
申请(专利权)人：SMS米尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]