[发明专利]高速多线轧管机

说明书

本发明属于金属管轧制领域。

在现有技术中，生产中、小口径金属管的周期式轧管机中，较典型的有周期式二辊冷轧管机和热轧皮尔格轧管机。热轧皮尔格轧管机虽已不多用，但冷轧皮尔格轧管机仍广为应用。

周期式二辊冷轧管机的典型结构形式为机架往复移动，推动两个轧辊象车轮一样，一边往复平移，一边转动(两轧辊方向相反)，以辗压内部装有芯棒的管坯的方式进行轧制。这种轧管机机架刚度高，轧辊孔型为变断面孔型。因此，一次减径量、减壁量都较大；但机架笨重，运动部件质量大，转动惯量大，不利于机组速度的提高。机架固定式周期式二辊冷轧管机的出现，虽然在结构形式上机架固定，但轧辊仍作往复平行移动或摆动。虽然可使机架重量减轻，但轧机结构仍复杂，且芯棒受到的阻力大；摆动式轧机，轧辊摆动，轧机的轧制力也偏大。

现有的多线式周期式轧管机是用一台机组同时轧制几根管子，以期提高生产效率，但总轧制力大大提高，主电机功率明显加大；同时，为保证机头有足够的强度和刚度，机头的重量也相应地大大增加；轧辊轴刚度也受到一定的限制；加之，调整轧辊孔型较困难等因素，故轧制速度比较低，产品质量不高，只能用于开坯和生产Φ80mm的管坯(US 3308643)。

另一种新型的多线式二辊周期式轧管机，为了减小输入功率，将轧制角错开，但空行程角还布置在同一角度上，但轧机仍有移动式机架轧管机的缺点，未能充分利用电机功率，生产效率仍较低(US 3650138)。

本发明的目的在于将高速、多线、长行程、环孔型和节能等综合在一起，提供一种结构简单、电耗少、轧制速度快及生产效率高的高速多线轧管机。

针对上述目的，本发明把高速、多线、环孔型结合在一起，采用变断面孔型、一次减径减壁量均很大的方案，在周期式二辊轧管机的基础上，提出了新结构的二辊式轧管机。其主要技术方案如下：

本发明高速多线轧管机，其机架为固定式机架，机架上装有一对轧辊轴，每根轧辊轴上装有两个或两个以上带孔槽的轧辊，构成两组或两组以上互相平行的孔槽；每个孔槽包括一个钢管减径段角α和空行程段角β，α+β＝360°；在双线情况下，α＞β，在三线及三线以上情况下，α＜β；各组孔槽的减径段在轧辊园周方向上与其它组孔槽的减径段是错开布置的，一组孔槽的减径段布置在其余组孔槽的空行程段上，两组孔槽时，各孔槽减径段角度按互为180°分布，三组孔槽时，各孔槽减径段角度按互为120°分布，n组孔槽时，各孔槽减径段角度按相差2π/n分布，π为180°；在导轨侧面装有卡紧控制器，该卡紧控制器还与芯棒同步卡头的轴承座相连；回转送进箱经小链轮和链条与芯棒同步卡头相连；曲柄滑块机构经摇杆、摆杆、连杆和推杆与回转送进箱相连；管坯同步卡头和芯棒同步卡头分别通过支架、螺母、轴承和多线丝杠与回转送进箱相连，并经支承板和支架与导轨相连，快速返回机构经其电机出轴、小皮带轮和皮带连于回转送进箱；另外，轧辊只绕自身轴线作整周旋转，不作移动；主电机有两个输出轴端，一端经减速器连接于轧管机的轧辊轴，另一端经长轴和减速器与位移工作机相连；位移工作机通过两个或多个飞轮与数量相同的曲柄滑块机构相连；

在上述技术方案中，轧辊孔槽采用变截面半周轧槽孔型，孔槽的半径逐渐变小，孔槽的最大半径大于来料管坯的半径，最小半径等于或小于轧成的成品管半径。

导轨、管坯同步卡头、芯棒同步卡头、卡紧控制器、快速返回机构、回转送进箱和曲柄滑块机构的数量均与孔槽数相同。

同步卡头的外套筒中装有前弹簧和后弹簧，前、后弹簧又套于内套筒上，内套筒经滑键与外套筒相连，外套筒装配在轴承座上。内套筒的前端装有卡盘，中间有一凸台。凸台两边装有两个隔套。

上述中的卡紧控制器由卡紧光轴、小轴支架、小轴、撞块卡紧方铁、撞块、拔叉、推杆、铰链摆杆、球铰直杆、卡紧光轴接手、转角凸轮、卡紧控制器卡舌、卡舌压紧弹簧、卡紧控制器压杆和卡紧控制器座组成；两个小轴支架固于两个轴承座上，小轴装于小轴支架中，两块撞块卡紧方铁固定在小

(5)本发明轧辊孔型的回转送进角比现有轧机的环孔型可利用的送进角增加5倍以上。因此，允许的回转送轧时间也相应增加，从而使回转送轧机构简化，总重量比现有单线轧管机减少1/3，从而降低了轧机的造价。

(6)本发明轧机的结构简单，操作调整及维护方便。

现结合附图及实施方法对本发明作进一步说明：

图1为本发明高速多线轧管机的整体结构示意图。

图2为两组轧辊时孔槽结构布置示意图。

图3为本发明轧制方法原理图。

图4A为同步卡头正视结构示意图。