[实用新型]大口径薄壁无缝钢管冷轧机的轧辊

说明书

技术领域

本实用新型涉及轧辊，尤其是多辊大口径薄壁无缝钢管冷轧机上的轧辊。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，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。

本实用新型的技术方案是：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％。

本实用新型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。本实用新型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1是本实用新型的结构示意图

图中1是轴颈，2是辊子，3是凹圆弧，4是渐开弧线；

图2是本实用新型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是本实用新型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，10是规圆面，11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是本实用新型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。

具体实施方式

本实用新型如图1所示，它包括辊子2、轴颈1，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％。