[发明专利]一种穿孔顶杆顶头冷却和毛管内吹氮气抗氧化装置

说明书

一种穿孔顶杆顶头冷却和毛管内吹氮气抗氧化装置，涉及一种无缝钢管轧制设备，包括顶杆小车、顶杆、顶头；顶杆小车包括车架、空心主轴、套管和旋转接头，旋转接头设有氮气接口和水冷接口；装置还包括水冷管和氮气管，顶杆、保护套、束节和顶头依次连接，在保护套上设置氮气排气孔、冷却水孔和回水孔，氮气排气孔与氮气管相连通，氮气排气孔的出气端延伸至保护套的外表面；冷却水孔与水冷管相连通，在束节内设置喷头，喷头与冷却水孔相连通，喷头的出水端伸出束节至顶头内腔；顶头内腔与束节的内腔相连通，回水孔、束节的内腔、顶杆、空心主轴、套管、回水排水口相连通。本发明解决了毛管内壁、顶头外表面氧化问题，同时有顶头内冷却装置。

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管轧制设备，特别是涉及一种穿孔机顶头的内冷却装置以及毛管内壁抗氧化吹氮气装置。

背景技术

热轧无缝管是由穿孔机轧制而成，穿孔轧制的基本工艺过程是：由轧辊、导板、顶头组成一个封闭的孔型，高温金属在该孔型区域内进行连续变形，最终从实心坯轧制出空心的毛管。由于金属变形主要集中在顶头上进行，同时顶头在高温高压下工作，从而很容易磨损或鼻部被压堆，造成顶头不能长期使用，顶头更换频繁。需要对顶头进行水冷却。在高温穿孔时，由于冷空气不断侵入毛管内部，从而使毛管内壁迅速氧化，这就急切需要一种是空气于热毛管内部隔离气体来减少氧化，提高毛管内部质量。而目前对于这一问题还没有解决办法。目前毛管内部普遍采用通水冷却顶头，这仅仅解决了顶头冷却问题，顶头外表面氧化、毛管内壁氧化都没有解决。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种穿孔顶杆顶头冷却和毛管内吹氮气抗氧化装置，解决了毛管内壁、顶头外表面氧化问题，同时有顶头内冷却装置。

本发明的目的是这样实现的：一种穿孔顶杆顶头冷却和毛管内吹氮气抗氧化装置，包括顶杆小车、顶杆、顶头；所述顶杆小车包括车架和支撑在车架上的空心主轴，所述顶杆设有顶杆内腔，顶杆的一端与空心主轴相连接，所述顶头设有顶头内腔，顶头设置在顶杆的另一端；所述车架连接套管，套管上连接旋转接头，旋转接头设有氮气接口和水冷接口；所述装置还包括水冷管，水冷管穿置在空心主轴和顶杆内，水冷管的进水端与旋转接头的水冷接口相连通，在水冷管内穿置氮气管，氮气管的进气端与旋转接头的氮气接口相连通；所述顶杆远离空心主轴的一端连接保护套，保护套与顶头通过束节连接，在所述保护套上设置氮气排气孔、冷却水孔和回水孔，所述氮气管的出气端与保护套相连接，氮气排气孔的进气端与氮气管的出气端相连通，氮气排气孔的出气端延伸至保护套的外表面；所述冷却水孔的进水端与水冷管的出水端相连通，在所述束节内设置喷头，喷头的进水端与保护套连接并且与冷却水孔的出水端相连通，喷头的出水端伸出束节至顶头内腔；所述顶头内腔与束节的内腔相连通，所述回水孔的进水端与束节的内腔相连通，回水孔的出水端与顶杆内腔相连通，顶杆内腔与空心主轴相连通，空心主轴与套管相连通，套管上还连接与套管内腔相连通的回水排水口。

工作时，顶杆小车的空心主轴旋转，带动顶杆和顶头旋转，顶头对实心坯料进行穿孔。顶杆小车装有旋转接头，并且有双通路，可同时通两种介质（氮气和冷却水）。在顶杆小车和顶杆内部氮气、冷却水、回水是互相隔离的。顶杆连接有保护套，通过保护套设能提供三种互相隔离的通路并且分别连接氮气管、水冷管和回水线。

氮气经过旋转接头进入氮气管，氮气再通过保护套内部的氮气排气孔喷到毛管空腔，形成正压氮气，排除毛管内壁的空气，保护顶头和毛管内壁不氧化。

冷却水再通过水冷软管接入旋转接头，进入水冷管路，再通向保护套内部的冷却水孔，进入喷头，通过喷头喷向顶头的内壁，达到冷却顶头目的。

冷却后的位于顶头内腔的水通过束节回流到保护套内的回水孔中，经过回水孔回流到顶杆内部，再进入空心主轴的内部，回流到套管的回水排水口排出。

本发明既达到减少毛管内壁、顶头外表面氧化问题，同时又拥有正常的顶头内冷却功能。