[发明专利]减径(Φ40～Φ25)热轧一次成型中空锚杆的工艺及设备

说明书

技术领域

本发明属于锚杆的轧制设备及轧制工艺技术领域，公开一种减径(Φ40～Φ25)热轧一次成型中空锚杆的工艺及设备。

背景技术

中空锚杆在岩土工程，公路、水电、铁路、地铁各个领域中用量都很巨大，特别是最近几年随着我国基础设施大工程的投入不断增加，高速铁路、高速公路大规模修建，其用量会大大增加。当前中空锚杆的生产主要由成品钢管冷轧而成，采用冷轧钢管生产中空锚杆有两个缺点，一是冷轧加工会产生加工硬化，生产出的中空锚杆脆，延伸率低，目前市场上的中空锚杆的延伸率大多5％左右；二是生产工序长、成本高，从本发明工艺中的荒管到中空锚杆大至有以下十几道工序：荒管→退火→酸洗→磷化、皂化→冷拔减径→退火→裁断→销售运输到中空↑——反复循环多次——↓锚杆生产厂家→裁断→轧制锚杆→捆扎包装；以上十几道工序中的酸洗、磷化、皂化工序严重污染水源，国家已明令禁止，况且以上十几道工序要由不同的生产厂家完成，荒管由穿孔厂家完成，酸洗由酸洗厂家完成，冷拔由冷拔钢管厂家完成，中空锚杆由中空锚杆生产厂家完成，这些厂家之间又经过多次运输，既增加成本又由于生产技术管理水平的差别，造成质量差别；更重要的是工序长，成本高。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明的目的是一种减径(Φ40～525)热轧一次成型低成本锚杆的工艺及设备，使其能减少工序、降低工人的劳动强度，提高效率、降低能耗、减少污染、节约了成本。

一种减径(Φ40～Φ25)热轧一次成型中空锚杆的设备，所述的减径热轧一次成型中空锚杆的设备主要包括机械送料、中频加热和减径轧制成型三个部分；所述的机械送料部分主要包括送料定位辊轮架，并设置有辅助送料架，所述的辅助送料架具有滑道，辅助送料架的作用是人工通过辅助送料架将荒管送入送料定位辊轮架；在送料定位辊轮架上设置有三个送料定位辊轮，所述的三个辊轮均为光轮且成120°分布；所述辊轮所具有的驱动、传动机构包括电机、行星齿轮箱和传动轴，对应每个辊轮由行星齿轮箱输出一根驱动辊轮转动的传动轴；所述的中频加热部分为中频感应线圈构成的加热装置；所述中频加热部分位于机械送料部分送料定位辊轮架的后部；减径轧制成型部分中，用于对荒管减径成形的三个轧辊轮设置在轧辊机机架上；所述三个轧辊轮在机架上呈120°分布，所述的轧辊轮为由前至后渐扩径的锥台结构；所述的轧辊轮的前端与被轧制荒管的减径部位相对应，其外壁为光滑的由前至后渐扩径结构，后端与螺纹成形部分相对应，其外壁为螺纹结构；所述轧辊的中空结构构成轧辊冷却腔；在所述轧辊的两端分别设置轧辊轴；两端的轧辊轴均为空腔结构并采用法兰盘与轧辊连接；其中前端的轧辊轴螺纹连接旋转接头；所述的旋转接头为空腔结构并具有出水口，所述轧辊、轧辊轴、旋转接头的空腔构成冷却水腔体，设置有与冷却水源连通的进水管，并使进水管穿过旋转接头、前端轧辊轴的空腔进入轧辊冷却腔内，所述进水管的出水口位于后端轧辊轴的空腔内，构成轧辊冷却机构；减径轧制成型部分设置有与轧辊轮配合对荒管减径轧制的芯棒，所述芯棒具有中空结构的芯棒体；所述芯棒的后端位于荒管内，并与荒管被减径轧制部位相对应，所述芯棒的后端为由前至后圆滑过渡的渐缩径结构；所述芯棒后端的形状与荒管减径轧制段三个轧辊所形成的孔腔结构一致；所述的机械送料、中频加热和减径轧制成型三个部分设置在一个整体机架上。

所述的中空结构的芯棒体内设置用于冷却芯棒的进水管，所述进水管出水口位于芯棒体空腔的后端，在所述芯棒体的前端设置有旋转接头，所述旋转接头具有与芯棒体空腔连通的出水口。

一种减径(Φ40～525)热轧一次成型中空锚杆的工艺，本发明的生产工艺流程是：辅助→荒管→进料定位辊轮架→荒管匀速前行→感应加热→加热后的荒管进入减径成形轧机→成形中空锚杆；具体轧制工艺是：首先，同时起动用于减径成形轧辊的电机和用于送料定位辊轮的电机，将荒管由荒管辅助送料架的滑道送进送料定位辊轮架；荒管由送料定位轧辊架被匀速送到中频感应线圈加热装置，均匀加热后，送到减径成形轧机；在对荒管减径轧制之前，芯棒被快速送到荒管的减径轧制段，由三个轧辊的前部光滑段对荒管边匀壁边减径轧制，经匀壁减径轧制后，进入三个轧辊的后部，由三个轧辊后部的螺纹段进行成型轧制，得到中空锚杆。