[其他]热轧三辊轧管机新辊形

说明书

本发明提供一种热轧无缝管机的新辊形，特别是一种用于三辊轧管机的新辊形。

目前，随着钢铁，机械和军事工业日益发展，作为生产无缝管主要设备之一的三辊轧管机，日趋成熟，自从美国W.J.阿塞尔（Assel）于1932年发明阿塞尔三辊轧管机以来，其辊形（图13、14所示）一直沿用至今。该辊形由四段组成：1、减径段（又称咬入段），该段主要作用是减径和对管壁进行少量的压缩，以产生足够的曳入力将轧件咬入轧辊，该段辊形由直线构成，直线与轧制中心线间的夹角很小;2、减壁段（又称阿塞尔台肩或压缩段），该段主要起减壁作用，以得到所需要的壁厚，该段辊形由两圆弧相切构成，两圆弧切线与轧制中心线间夹角为51°，或由两圆弧与一直线相切，直线与轧辊轴线间夹角α₂和辗轧角φ之和，为该直线与轧制中心线间夹角，等于40～50°;3、均整段（又称压光段），该段主要作用是使管壁厚均匀，对管壁表面质量起关键作用，该段辊形主要由直线构成，直线与轧辊轴线间的夹角等于辗轧角φ;4、规圆段（又称出口段），该段可使均整后的管子规圆，会产生少量扩径，以利于脱芯棒，该段辊形由直线构成，直线与轧制中心线间夹角一般为2～4°。现有三辊轧管机的这种辊形结构，易使轧制过程中出现尾三角轧卡现象，因此限制了该机生产范围，使之仅用于轧制厚壁管，不能用于轧制外径与壁厚比大于12的薄壁管，由于这种辊形轴向滑移系数小，不能实现大延伸系数轧制，轧厚壁管时扩径小，抽芯棒困难。轧较薄壁管时受轧件尾三角轧卡影响，只能选用较小送进角和较低的轧辊转数。因此，辊形的这些结构缺陷，使轧辊磨损严重，不但增加壁厚公差和内螺旋道深度，影响管壁的表面质量，而且降低轧辊使用寿命和轧机生产率。特别是出现尾三角轧卡时，既影响整个轧制过程的正常进行，又易损坏设备。为此，1967年在法国研制成功的特朗斯瓦尔（Transval）三辊轧管机上，从减小送进角、增加尾端壁厚和降低轧制速度入手，利用薄壁管轧至尾部时，快速回转轧机的回转牌坊，来防止出现尾三角轧卡现象。另外，也有利用抬孔喉的方法，来控制尾三角的生成。但是，由于抬孔喉的时间难以准确控制，不易恢复孔喉原位，使轧出的管径和壁厚公差增大，利用上述办法制成的轧件，给下道工序，例如拉拨，带来很大困难，并增加产品的废品率。尽管人们不断努力设计不同的设备结构，力图在轧制过程中控制尾三角的产生，但是，只能增加使设备结构复杂化的投资，并不能从根本上解决目前三辊轧管机存在的各种缺陷，也无法满足扩大品种的生产要求。为此，这个多年未能解决的难题，于1987年正式以“三辊轧管机辊形的研究与应用”的课题列入了我国机械工业技术发展基金项目。对三辊轧管机辊形的研究与应用已引起全国科技人员的极大关注。

本发明的目的是提供一种热轧三辊轧管机新辊形，该辊形不仅可简化设备结构和轧制工艺过程，而且明显减少壁厚公差和内螺旋道深度，增大延伸系数，显著提高轧辊使用寿命和轧机生产率。

本发明的目的是这样实现的：新辊形设计成五段，即减径段、减壁段、均整段、释放段、规圆段。其中减径段和规圆段采用现有三辊轧管机轧辊的相应辊形，以便简化整机结构设计。新设计成的减壁段、均整段、释放段特点如下：减壁段主要由直线构成，该直线与轧制中心线间夹角小于40°;均整段由直线或曲线构成，当送进角大于或等于12°时可用曲线，曲线形状可利用矫直机辊形计算公式推导出。当送进角小于12°时采用直线，直线与轧辊轴线间夹角φ′一般不等于现有三辊轧管机的辗轧角φ，φ′可通过理论计算公式求得。紧接均整段设有释放段，该段主要由直线构成，直线与轧制中心线间夹角比规圆段的直线与轧制中心线间夹角大3～15°。依次将减径段、减壁段、均整段、释放段和规圆段的各段线段，通过圆弧圆滑连接组成新辊形。为使新辊形更适合实际生产的需要，可将释放段与规圆段合为一体，也可使新辊形只含减壁段、均整段、释放段中的一段或两段，其它各段采用现有三辊轧管机轧辊相应段的线段，然后将各线段通过圆弧圆滑连接。