[发明专利]轧制方法和相关的用于空心体的连续约束型的纵向多支架轧机

说明书

描述

发明的应用领域

本发明涉及用于空心体的与内部器械一起操作的纵向轧机领域，且更确切地涉及轧制方法和相关的用于空心体的在心轴上操作的纵向多支架轧机。

技术现状

根据纵向多支架轧机的尤其是与控制空心体(管)内的心轴的速度和位置有关的形态，将已知类型的纵向多支架轧机分成以下类型。

-浮动心轴轧机。

在所谓的具有浮动(自由)心轴的连续式轧机中，根据产生的摩擦力，心轴可在管内自由移动，且因此当支架顺序地接合时，心轴自然地加速。从管中拉出心轴发生在轧制线外。获得了非常短的循环时间并因此获得了高的生产能力，例如每分钟4-5件。

相比之下，这种类型的轧机经受多种缺点。

心轴加速导致了管的压缩状态，对管的规格质量和缺陷有损害，这是因为由轧制辊界定的管路在第一支架中被塞满(clog)(已知的“过度填充”状态)且在最后的支架上被阻塞(choke)(已知的“未充满”状态)。

存在轧制稳定性和过大公差的问题：管冷却在长度上是不均匀的：无心轴的前部部分更长时间地保持为热的，而仍插入有心轴的后部部分通过心轴本身而被部分地冷却，因此在所需要的用于校准或减小管直径的最后轧制之前，通常在下游需要化石炉(fossil furnace)来使得管的温度均匀。从管中拔出心轴通常发生在轧制线外。

-半约束心轴(semi-restrained spindle)轧机。

其是具有浮动心轴的轧机的改进：当轧制时，心轴被约束在技术上有利的速度下，而一旦管的尾部已离开最后的支架，在轧制结束时，心轴便通过约束系统而被释放，且保持在管本身内。从管中拉出心轴发生在轧制线外。

获得了短的循环时间并因此获得了高的生产能力，例如每分钟3-4件。

相比之下，在管温度不均匀方面，存在与前述情况相同的问题。

-约束心轴轧机。

其特征在于齿条与小齿轮约束(rack and pinion restraining)系统。在轧制结束时，当管的尾部离开最后的支架时，管在下游接合至在管的外直径上操作的拔出型轧机中，该拔出型轧机向前拉动管，而约束系统阻挡心轴且将心轴朝向轧机的入口侧而向后拉动，在轧机的入口侧，心轴然后被卸载。与前述类型相比，循环时间较高并因此得到较低的生产能力：每分钟2件。

因此这种技术的局限与生产能力有关，尤其是对于用于例如具有小于或等于7”(177.8mm)直径的小管和中管的轧机。

-约束心轴轧机具有管拔出器(tube extractor)，且在轧制结束时释放，使心轴进入拔出器。

约束心轴轧机在轧制结束时通过约束系统来使心轴停止，管借助于拔出轧机(extracting rolling mill)而被从心轴中拉出，并且然后被约束系统释放，借助于压力辊而向前运动，穿过拔出器并且在下游从拔出器本身中被卸载。相对短的循环时间：每分钟2.5件。

这种类型的解决方案包括借助于压力辊来拖动热的心轴，具有损坏自身表面的风险。

然而，使心轴穿过拔出轧机还需要可被快速和精确地打开和关闭的支架解决方案，同时具有两个相邻辊的边缘不对准并因此纵向地标记管的风险。

此外，纵向型轧机通常特征还在于其他因素，这些其他因素例如：

每支架的辊的数目(通常为2或3)；

在心轴被插入或不被插入的情况下在入口侧上装载或不装载管的可能性，在这种情况下是通过提供被在线地插入的心轴来实现；

在第一支架的上游的管校准支架的存在与否；

在最后的支架的下游的滚圆支架(rounding stand)的存在与否，该滚圆支架在辊和心轴之间滚动。如果心轴在线外地被拉出，则通常这种类型的支架是存在的。

发明概述

因此，本发明的目的是克服所有上述缺点，并且提出轧制方法和适于实施该轧制方法的相关设备，以便克服上述每种类型的轧机的局限，因此以获得具有高生产力的轧机，然而，该轧机的特征在于所生产的高质量标准的管。

根据权利要求1，本发明的目的是一种在连续约束型的纵向多支架轧机中轧制空心体的方法，该轧机包括主轧机(2)和与主轧机成直线且在主轧机下游的拔出轧机(4)，所述主轧机和所述拔出轧机适于与至少一个心轴(5)配合地加工空心体，所述方法包括以下步骤：

-将所述拔出轧机定位在离所述主轧机一段距离处，该距离大于空心体和心轴的最大长度；

-在所述主轧机和所述拔出轧机之间的间距中在所述主轧机的出口处拔出心轴，并且侧向地卸载心轴。