[实用新型]方管轧辊装置及含有该装置的方管定方机

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体而言，涉及一种方管轧辊装置及含有该装置的方管定方机。

背景技术

方管，是方形管材的一种称呼。作为一种经济高效的钢材，主要应用于工程建筑领域，包括钢结构住宅、主厂房、锅炉钢架、市政建设以及机械制造等领域。目前，北京、天津、上海等地兴建了一批钢结构住宅试点示范工程，是由方(矩)管柱和H型钢截面组合的纯钢系统，其中方(矩)管用量占建筑业用型材总量的50％以上。

目前，方管生产工艺主要有焊接、冷推、冷拔或冷轧。焊接方管是采用定弯曲半径、弯曲中心内移的冷弯直接成型法，并利用高频电流的集肤、临近、吸引、强互感的原理，将钢板焊接成具有一条焊缝且夹角为90°的尖角方管。采用焊接工艺生产的方管焊缝处的几何尺寸、力学性能、化学成分及金相组织等难以与母体完全一致，其机械性能较母体材料差，不适用于建造钢结构住宅。

冷推、冷拔或冷轧方管是以热轧或焊接毛管为原料，经酸洗除去氧化皮后进行拉拔或轧制冷变形生产的方管。对于金属的塑性变形而言，有一个特定的温度叫再结晶温度，高于这个温度下进行变形加工就称为热加工变形，低于此温度加工就是冷加工变形。只要有塑性变形，就会产生加工硬化现象。冷推、冷拔或冷轧方管就是一种冷加工变形的方式，在冷加工变形过程中，不存在再结晶过程，不能缓解严重的加工硬化现象，而加工硬化现象使金属在塑性变形过程中变形抗力逐渐增大，甚至丧失继续变形的能力引起开裂；冷加工后变形功小部分保留在金属内部，形成残余应力。残余应力的存在使其截面的自由扭转刚度较低，在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯曲扭屈，抗扭性能较差；而且冷变形方式仅能生产小壁厚的方管，在板件连接的转角处又没有加厚，承受局部性的集中荷载的能力弱；同时，连续冷变形引起的冷作硬化使方管的强度和硬度上升、韧塑指标下降，导致方管的冲击性能恶化。由此可见，现有采用焊接、冷变形等方式生产的方管，由于未同时解决机械性能均匀性、抗扭性能差、承受局部性的集中荷载的能力弱和冲击性能差等问题，在建筑领域未能得到广泛应用，尤其不能适用于高层建筑领域。

热轧方管是对钢管的一种热加工变形过程，由于热加工是在高于再结晶温度以上的塑性变形，所以因塑性变形引起的硬化过程和回复再结晶引起的软化过程几乎同时存在且相互抵消，而且热加工可以使毛管中某些缺陷如气孔和疏松焊合，消除部分偏析，使晶粒细化，改善夹杂物或脆性相的形态与分布等，其结果可以提高热轧方管的致密性、塑性与韧性。同时由于热轧方管不存在酸洗等过程，将轧管后的圆管直接进行热轧定径，其生产效率明显高于冷变形方管的生产效率。

本实用新型对目前用于圆管定径的三辊定径机进行改进，实现了利用三辊定径机的无缝热轧技术制作热轧方管的目的。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种方管轧辊装置及含有该装置的方管定方机，实现生产机械性能较好的方管的目的。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种方管轧辊装置，方管轧辊装置包括：机架，三组轧辊部，每组轧辊部均具有一个主动运动的轧辊，各轧辊均设置在机架上，三组轧辊部中的三个轧辊包括第一轧辊、第二轧辊和第三轧辊，各轧辊的轴线在同一平面内相交，且各轧辊的轧辊槽组合后形成方形孔。

进一步地，上述第一轧辊的轴线沿水平方向设置，且第一轧辊的轧辊槽包括一个沿水平方向的第一水平侧壁和两个分别与第一水平侧壁的两端相连的第一竖直侧壁，第一水平侧壁组成方形孔的一个水平的侧壁，两个第一竖直侧壁分别形成方形孔的两个竖直的侧壁的一部分；第二轧辊和第三轧辊的轧辊槽沿第一轧辊的轧辊槽的垂直平分线对称设置且各轧辊的轴线相交形成等边三角形，第二轧辊的轧辊槽具有一个第二水平侧壁和一个第二竖直侧壁，第三轧辊的轧辊槽具有一个第三水平侧壁和一个第三竖直侧壁，第二水平侧壁和第三水平侧壁形成方形孔的另一个水平的侧壁，第二竖直侧壁和第三竖直侧壁形成方形孔的两个竖直的侧壁的剩余部分。

进一步地，上述第一水平侧壁、第一竖直侧壁、第二水平侧壁、第二竖直侧壁、第三水平侧壁和第三竖直侧壁均为弧形侧壁。

进一步地，各上述轧辊部还包括：主动轴，沿轧辊的轴线设置在机架上，轧辊设置在主动轴上；向主动轴输送动力的动力传输装置，设置在主动轴的伸出机架的一端。

进一步地，各上述轧辊部还包括：内花键套，与主动轴的外花键键齿啮合；安全环，一端与内花键套连接，另一端与动力传输装置连接。