[发明专利]张力减径机工作机组轧辊孔型

说明书

技术领域

本发明属于无缝钢管精轧技术领域，特别涉及张力减径机工作机组轧辊孔型。

背景技术

无缝钢管的生产通常包括穿孔(轧)毛管、轧制荒管及热轧成品管三个工序。目前，穿孔工序通常采用二辊斜轧工艺将实心的坯料轧制成空心的毛管，轧制荒管主要是将厚壁毛管在保证质量的前提下，轧制成成品管要求的壁厚尺寸及精度。

定减径是钢管生产三大变形中的最后工序之一，是生产多品种中、小直径薄壁管、中厚壁管的有效方法，张力减径机的工作速度范围很宽，故可以用同一种直径和壁厚的荒管，通过改变机架间的速比获得一系列不同直径和壁厚的成品管，这样可以大大简化生产工艺，扩大产品规格范围，有效地提高机组的生产率，降低钢管厂家的生产成本。由于张力减径技术与变形量、机架间距、轧制速度、平均张力、单机架减径率、壁厚系数、轧辊名义直径、摩擦系数、轧制温度等诸多因素有关，所以，钢管在定径，微张力减径和张力减径过程中不可避免地会产生一系列产品缺陷，如钢管的内壁容易产生“内多边形”等问题。

对于“内多边形”产生的机理，国内外许多学者对此作了很多工作。中南大学的姜永正对此作了深入的分析。研究发现：(1)在单机架轧制时金属的周向流动是从孔型顶处流向辊缝，对应孔型角±30°(以图1三辊张力减径机轧辊孔型图中的任一轧辊为例，设孔型顶部位置的孔型角为0°，辊缝处孔型角为±60°)处金属的周向流动是最活跃的，靠近孔型顶部和辊缝位置的金属周向流动性较差。由于在实际生产中，三辊张力减径机是按照-Y和+Y交错排列的，交错角为60°。(2)从整个轧制过程来说，金属总的周向流动是从孔型顶部和辊缝向孔型角为±30°的位置处流动，从而导致孔型角为±30°的位置处的壁厚要比其他位置处要厚，这就是钢管内部出现“内多边形”现象的原因。

钢管的“内多边形”现象在张力减径过程中没有办法消除的，只能在一定程度上减轻成品的“内多边形”现象，现有技术中通常通过以下两种方式进行：(1)、合理分配单机架减径率，单机架减径率不可过大；(2)、保证脱管的前提下，采用较小的椭圆度。但是，影响张力减径管内产生多边形现象的因素很多，而且许多工艺参数又是连续、动态变化的，所仅依靠以上两种措施减轻成品管“内多边形”现象，不能有效减轻张力减径管内产生的多边形现象，这直接导致无缝钢管壁厚不均匀，影响了无缝钢管的成品质量。

发明内容

为了提高无缝钢管的成品质量，有效减轻张力减径管产生的“内多边形”现象，本发明提供张力减径机工作机组轧辊孔型。

本发明通过以下技术方案予以实现：

张力减径机工作机组轧辊孔型，其特征是：张力减径机工作机组每个机架沿圆周方向均匀设置有三个轧辊，轧辊与轧管相接触，接触处断面为向轧辊内凹的椭圆弧，椭圆弧弧顶向轧辊内侧设置关于轧管轴向对称的凹槽。

所述的凹槽宽度为2mm，凹槽的深度为4～4.2mm。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明可以提高无缝钢管的成品质量，有效减轻了减径管产生“内多边形”现象，生产无缝钢管时，壁厚控制比较理想，满足实际使用，提高了无缝钢管的成品质量及生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为普通张力减径机张力降落机组轧辊孔型结构示意图。

图2为张力减径机张力降落机组轧辊开设凹槽后孔型结构示意图。

图中：1为张力减径机轧辊机架，L1为张力减径机孔型中心线，L2为张力减径机圆弧中心线，a_i为孔型的长半轴，b_i为孔型的短半轴，d_i为孔型的平均直径，R_i为孔型的圆弧半径，r_i为轧辊圆角半径，t_i为轧辊辊缝，L为凹槽宽度，H为凹槽深度。

具体实施方式

下面以φ180mmMPM机组为例，该机组采用混合传动三辊式(名义直径D_m为360mm)张力减径机，将外径为φ164mm的荒管减径为φ134.32mm的成品管，荒管壁厚为4.1mm。

张力减径机工作机组轧辊孔型，其特征是：张力减径机工作机组每个机架沿圆周方向均匀设置有三个轧辊，轧辊与轧管相接触，接触处断面为向轧辊内凹的椭圆弧，椭圆弧弧顶向轧辊内侧设置关于轧管轴向对称的凹槽。

所述的凹槽宽度为2mm，凹槽的深度如表1所示。

表1三辊张力减径机孔型参数