[发明专利]一种控制斜轧穿孔机摆尾量的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业无缝钢管生产领域，涉及了一种控制斜轧穿孔过程中管坯摆尾量的方法。

背景技术

目前，斜轧穿孔过程中，由于穿孔变形区具有复杂的空间几何形状，由轧辊、导板和顶头等变形工具围成。横截面从管坯与轧辊接触的入口端到脱离轧辊的出口端，由实心圆逐渐过渡为空心环形，纵截面由小底相接的两个锥体中间插入一个弧形顶头构成。管坯在沿轧制线螺旋前进过程中，会有偏离轧制线(管坯螺旋前进所围绕的中心线)及靠近具有入口锥角的轧辊(见图2)或入口斜面的导板(见图3)的可能，这将导致管坯尾部摆动。这种摆动会进一步加剧管坯偏离轧制线，致使毛管出现椭圆度过大以及壁厚不均等质量缺陷，摆动幅度过大时还有可能发生安全事故。

如果能够控制坯料的摆尾量，就能预防毛管偏心引起的毛管壁厚不均，从而提高毛管质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制斜轧穿孔机摆尾量的方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制斜轧穿孔机摆尾量的方法，包括以下步骤：

1)、测量斜轧穿孔机以及坯料参数；

2)、判断坯料在轧制过程中偏向；

3)、计算轧制过程中某一处坯料尾部的偏移量△d；

4)、坯料摆尾量的修正：

对步骤3)得出坯料的摆尾量进行修正，得到修正后的摆尾量d_x；

5)、坯料摆尾量的控制：

在斜轧穿孔机入口处坯料的左右两侧距离坯料中心线d_x处安装控制装置以防止坯料的摆动。

进一步的，步骤1)中所述参数具体包括：

坯料直径D_p，坯料长度l，轧辊直径D，轧辊入口辊面锥角轧辊出口辊面锥角入口轧制长度L₁，出口轧制长度L₂，送进角β，辗轧角γ，轧辊间距D_ck，导板间距L_ck，椭圆度系数ξ，导板倾角ω₁，螺距Z_x，顶头锥角ψ_t。

进一步的，步骤2)具体包括：

计算变形区内坯料的最大外径D_max：

其中，b_ck为变形区接触宽度，D_ck为轧辊间距，Δr为单位压下量；

变形区接触宽度b_ck通过下式计算：

穿孔准备区：

顶头参与变形后：

其中，D_x为x截面轧辊直径，ξ_x为x截面椭圆度系数，d_x为x截面轧件直径，δ_x为x截面顶头直径，δ_x-z为x截面前一螺距处的顶头直径，轧件直径

导板间距L_ck＝D_ck·ξ；比较变形区内坯料的最大外径D_max与导板间距L_ck，判断坯料在轧制过程中偏向于哪一侧:

当1.07<ξ≤1.12，D_max>L_ck，坯料偏向于导板一侧；

当1.12<ξ<1.25，D_max<L_ck，坯料偏向于轧辊一侧。

进一步的，步骤3)中：

Δd＝l_x·tanω₁，ξ∈(1.07，1.12]

其中，l_x为轧辊孔喉处到坯料尾部的距离，mm。

进一步的，步骤4)中：

d_x＝k△d；

其中，修正系数k＝0.9～0.95。

进一步的，步骤3)中计算若干l_x处坯料尾部的偏移量△d；然后对计算的l_x处坯料尾部的偏移量△d进行修正获得若干处修正后的摆尾量d_x；在斜轧穿孔机入口处对应的l_x处坯料的左右两侧距离坯料中心线d_x处安装控制装置以防止坯料的摆动；

其中，l_x为轧辊孔喉处到坯料尾部的距离。