專利名稱：高效冷軋管機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高效冷軋管機(jī)，屬于冷軋管設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)大量采用的多輥式冷軋管機(jī)(即國內(nèi)多輥LD型軋機(jī))的優(yōu)點(diǎn)主要是軋制產(chǎn)品精度高，工具制造簡(jiǎn)單，能夠軋制高精度的超薄壁管材。它的致命弱點(diǎn)是產(chǎn)量低，延伸系數(shù)一般為1.5-2.5；減徑量小，一般為8-13％，產(chǎn)品范圍窄，因此多被用作成品軋機(jī)，作為二輥周期式冷軋管機(jī)(或冷拔機(jī))生產(chǎn)高精度超薄壁管的輔助工序。前蘇聯(lián)就是這樣做的。
由于多輥式冷軋管機(jī)的工具制造簡(jiǎn)單，因此在我國的發(fā)展較為普遍，目前各種型號(hào)的已有幾百臺(tái)之多，但多半不是用作成品軋機(jī)，而是用來替代工具制造復(fù)雜，設(shè)備龐大的二輥周期式冷軋管機(jī)，作為開坯機(jī)使用，這不僅沒有發(fā)揮出多輥式冷軋管機(jī)的長(zhǎng)處，而恰恰是利用了它的短處。
新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，主要是在保留普通多輥式冷軋管機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，提供一種高效率、高可靠性的冷軋管機(jī)。該軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)大送進(jìn)量，大減徑和大減壁量軋制，其生產(chǎn)能力與二輥周期式冷軋管機(jī)相近，但產(chǎn)品精度與多輥式冷軋管機(jī)相同。
本實(shí)用新型的冷軋管機(jī)，還可以拆卸多輥式機(jī)頭，安裝上兩輥周期式機(jī)架，實(shí)現(xiàn)冷軋管，兩個(gè)機(jī)架跟蹤軋制，可以極大的提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高效冷軋管機(jī)，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋機(jī)頭(11)和精軋機(jī)頭(16)，由曲柄(23)和(24)經(jīng)過連桿(21)和(22)帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，曲柄(23)和(24)之間通過連桿(25)連接在一起；且初軋機(jī)頭(11)和精軋機(jī)頭(16)均裝有兩排軋輥(6、7)，(12、13)，每排軋輥由3個(gè)至5個(gè)軋輥構(gòu)成，3個(gè)軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內(nèi)相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，兩排軋輥(6、7)、(12、13)沿軋制方向與軋輥架(5)、(14)連接，兩排軋輥沿各自對(duì)應(yīng)的導(dǎo)板(9、8)、(15、17)滾動(dòng)，在芯棒(3)上實(shí)現(xiàn)軋制過程。
上述曲柄也可為中間布置。
上述初軋機(jī)頭軋輥的軋槽為橢圓形開口、直線形開口，精軋機(jī)頭的軋槽為圓弧直線形開口，在同一個(gè)機(jī)頭內(nèi)，入口軋輥(6、12)的軋槽要比出口軋輥(7、13)的軋槽開口略大。
與軋輥相對(duì)應(yīng)的芯棒(3)，初軋機(jī)頭(11)呈錐形，精軋機(jī)頭(16)呈圓柱形，在初軋機(jī)頭內(nèi)，與入口軋輥(6)相對(duì)應(yīng)的芯棒錐度要比出口軋輥(7)相對(duì)應(yīng)的芯棒略大，在精軋機(jī)頭內(nèi)，與入口軋輥(12)對(duì)應(yīng)的芯棒為錐形。
上述與軋輥相對(duì)應(yīng)的芯棒(3)，初軋機(jī)頭和精軋機(jī)頭內(nèi)的芯棒為直徑不等的階梯圓柱形。
本實(shí)用新型還可通過另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高效冷軋管機(jī)，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架，并由曲柄經(jīng)過連桿帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，且初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架內(nèi)的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。
上述曲柄也可為中間布置。


圖1為驅(qū)動(dòng)在一側(cè)傳動(dòng)的高效冷軋管機(jī)示意圖。
圖2為驅(qū)動(dòng)在中間傳動(dòng)的高效冷軋管機(jī)示意圖。
圖3為高效冷軋管機(jī)的結(jié)構(gòu)圖(采用多輥式機(jī)頭)。
圖4、5為圖3的A-A，B-B剖視圖。
圖6為高效冷軋管機(jī)軋輥直徑不變示意圖。
圖7為圖6的C-C剖視圖。
圖8為高效周期式冷軋管機(jī)軋輥示意圖。
圖9為圖8的D-D剖視圖。
圖10為高效冷軋管機(jī)圓弧帶直線開口軋槽。
圖11為高效冷軋管機(jī)圓弧開口軋槽。
圖12為高效冷軋管機(jī)橢圓形軋槽。
圖13為圖3中初軋機(jī)頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說明如下實(shí)施例一、參見圖1、2為高效冷軋管機(jī)的傳動(dòng)示意圖，其有二種布置型式a為主傳動(dòng)在一側(cè)的傳動(dòng)方式，曲柄在兩側(cè)；b、為主傳動(dòng)在中間的傳動(dòng)方式曲柄在中間。以圖1和a傳動(dòng)方式為例，兩個(gè)機(jī)頭11和16沿同一軋制線串列式布置。11為初軋機(jī)頭、16為精軋機(jī)頭，它們分別由主動(dòng)曲柄23和被動(dòng)曲柄24經(jīng)連桿21和22帶動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄23由主傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)，曲柄23和24之間由連桿25連接以保證兩機(jī)頭的同步運(yùn)動(dòng)。機(jī)頭11與機(jī)頭16之間位相差為180°，當(dāng)機(jī)頭11處于前極限位置時(shí)，機(jī)頭16處于后極限位置(如圖中實(shí)線所示)，當(dāng)機(jī)頭11處于后極限位置時(shí)，機(jī)頭16處于前極限位置(如圖2中虛線所示)，此時(shí)進(jìn)行管料的旋轉(zhuǎn)送進(jìn)。
參見圖3、13所示，一種高效冷軋管機(jī)，由串列式布置在一條軋制線上的初軋機(jī)頭11和精軋機(jī)頭16組成，每個(gè)機(jī)頭里都安裝有兩排軋輥，入口軋輥6和12，出口軋輥7和13，每排軋輥由3個(gè)至5個(gè)軋輥構(gòu)成，3個(gè)軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內(nèi)相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，入口軋輥和出口軋輥通過軋輥架5和14沿軋制線方向相互固定。入口軋輥和出口軋輥分別沿各自對(duì)應(yīng)的導(dǎo)板9、15和8、17滾動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軋輥的壓下。機(jī)頭11和16分別通過機(jī)頭拉桿10和18與擺搖桿1和19連接，軋輥架5和14分別通過輥架拉桿2和20與搖桿1和19連接。
當(dāng)機(jī)頭在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，搖桿1和19做相應(yīng)的擺動(dòng)，使機(jī)頭11和16(或?qū)О?、8、15、17)與軋輥架5和14(或軋輥6、7、12、13)之間形成了一定的速度差，使軋輥沿導(dǎo)板滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軋制過程。
機(jī)頭11和16內(nèi)的入口軋輥6和12主要用于減徑，而相應(yīng)的出口軋輥7和13主要用于減壁。因此，入口導(dǎo)板9、15的鈄度要比出口導(dǎo)板8、17的鈄度大些。與之相應(yīng)的芯棒3在入口處是錐形，在出口處為圓柱形，或者入口和出口都為圓柱狀的階梯形芯棒。
它們分別由曲柄連桿機(jī)構(gòu)拖動(dòng)，沿軋制線以相反的方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種將初軋過程和精軋過程分開布置的形式，對(duì)于多輥周期式軋制方式而言，就是在初軋過程實(shí)現(xiàn)大的減徑量軋制，由于大減徑量軋制時(shí)產(chǎn)生的管坯幾何形狀的非圓性，可以通過精軋過程規(guī)圓，并可以得到精度高管材，這種布置方式，可以使變形區(qū)成倍的增長(zhǎng)，金屬變形更加均勻，從而可以加大變形道次的送進(jìn)量，提高軋機(jī)的生產(chǎn)效率。它與現(xiàn)有的國產(chǎn)LD型冷軋管機(jī)相比，可以提高產(chǎn)量5-6倍，以至更多。
雙機(jī)頭的串列布置，互相反方向移動(dòng)，可以很大的減小軋制過程的軸向力，從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看，雙機(jī)頭逆方向運(yùn)動(dòng)，可以起到互相平衡的作用，這就可以最大限度的發(fā)揮設(shè)備的能力，提高機(jī)頭的擺動(dòng)速度，提高軋機(jī)的生產(chǎn)效率。從變形動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)上看，由于雙機(jī)頭之間的互相作用，使之軋制中的金屬在拉壓的交變應(yīng)力下，可以充分的利用金屬的塑性，發(fā)揮塑性的潛力，對(duì)于軋制難變形金屬十分有利。
實(shí)施例二、一種高效冷軋管機(jī)，可將初軋機(jī)頭更換成初軋二輥周期式機(jī)架，精軋機(jī)頭更換成精軋二輥周期式機(jī)架，并串列式布置在一條軋制線上，并由曲柄經(jīng)過連桿帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，且初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架內(nèi)的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。同樣可完成軋制過程，達(dá)到相同的軋制功效。(初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架圖中未示)。
圖6、圖7表示高效多輥式冷軋管機(jī)軋輥的形狀。
圖8、圖9表示高效周期式冷軋管機(jī)變截面孔型軋輥的形狀。
圖10表示高效冷軋管機(jī)圓弧帶直線開口型軋槽示意圖，其中α為60°-100°。
沿α角邊線交點(diǎn)作切線為開口角形狀。
圖11表示冷軋管機(jī)圓弧開口軋槽，RT為成品管半徑，R’T為軋槽半徑。RT/R’T＝1.06-1.22RT和R’T兩圓弧必須相切。
圖12表示冷軋管機(jī)橢圓形軋槽，橢圓短軸為成品管半徑，橢圓軋槽的長(zhǎng)短軸之比為1.30-1.46。
本實(shí)用新型軋機(jī)的軋制過程與一般鋼管冷加工工藝相比有如下特點(diǎn)1、用本實(shí)用新型軋機(jī)是用一個(gè)道次即可軋成成品。
2、本實(shí)用新型的軋機(jī)沿用了多輥LD型軋機(jī)優(yōu)點(diǎn)，因此產(chǎn)品的精度高。
3、本實(shí)用新型軋機(jī)的機(jī)頭部分和傳動(dòng)系統(tǒng)很容易用于改造現(xiàn)有的LD型軋機(jī)，以提高現(xiàn)有LD軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品精度。
4、本實(shí)用新型采用兩個(gè)串列位置的二輥周期式機(jī)架，可以極大提高冷軋管機(jī)的生產(chǎn)效率。
以φ38×3mm軋制成φ25×1mm為例，用相當(dāng)于LD-30結(jié)構(gòu)形式的高效冷軋管機(jī)，用本軋機(jī)只用一個(gè)道次即可軋成成品，用一般LD型軋機(jī)，則需在LD-60軋機(jī)上軋制一次，經(jīng)熱處理酸洗和潤(rùn)滑后，再經(jīng)冷拔、熱處理酸洗和潤(rùn)滑，再經(jīng)LD-30軋機(jī)軋成成品。
權(quán)利要求1.一種高效冷軋管機(jī)，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋機(jī)頭(11)和精軋機(jī)頭(16)，由曲柄(23)和(24)經(jīng)過連桿(21)和(22)帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，曲柄(23)和(24)之間通過連桿(25)連接在一起；且初軋機(jī)頭(11)和精軋機(jī)頭(16)均裝有兩排軋輥(6、7)，(12、13)，每排軋輥由3個(gè)至5個(gè)軋輥構(gòu)成，3個(gè)軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內(nèi)相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，兩排軋輥(6、7)、(12、13)沿軋制方向與軋輥架(5)、(14)連接，兩排軋輥沿各自對(duì)應(yīng)的導(dǎo)板(9、8)、(15、17)滾動(dòng)，在芯棒(3)上實(shí)現(xiàn)軋制過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效冷軋管機(jī)，其特征在于上述曲柄也可為中間布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效冷軋管機(jī)，其特征在于上述初軋機(jī)頭軋輥的軋槽為橢圓形開口、直線形開口，精軋機(jī)頭的軋槽為圓弧直線形開口，在同一個(gè)機(jī)頭內(nèi)，入口軋輥(6、12)的軋槽要比出口軋輥(7、13)的軋槽開口略大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效冷軋管機(jī)，其特征在于與軋輥相對(duì)應(yīng)的芯棒(3)，初軋機(jī)頭(11)呈錐形，精軋機(jī)頭(16)呈圓柱形，在初軋機(jī)頭內(nèi)，與入口軋輥(6)相對(duì)應(yīng)的芯棒錐度要比出口軋輥(7)相對(duì)應(yīng)的芯棒略大，在精軋機(jī)頭內(nèi)，與入口軋輥(12)對(duì)應(yīng)的芯棒為錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效冷軋管機(jī)，其特征在于上述與軋輥相對(duì)應(yīng)的芯棒(3)，初軋機(jī)頭和精軋機(jī)頭內(nèi)的芯棒為直徑不等的階梯圓柱形。
6.一種高效冷軋管機(jī)，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架，并由曲柄經(jīng)過連桿帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，且初軋二輥周期式機(jī)架和精軋二輥周期式機(jī)架內(nèi)的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高效冷軋管機(jī)，其特征在于上述曲柄也可為中間布置。
專利摘要一種高效冷軋管機(jī)，是在一條軋制線上串列設(shè)置初軋機(jī)頭和精軋機(jī)頭，由曲柄經(jīng)過連桿帶動(dòng)以相反的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲柄為兩側(cè)布置，曲柄之間通過連桿連接起來；且初軋機(jī)頭和精軋機(jī)頭均裝有兩排軋輥，每排軋輥由3個(gè)至5個(gè)軋輥構(gòu)成，3個(gè)軋輥的軸線在軋制線垂直的平面內(nèi)相互成120°角，兩排軋輥之間軸線成60°角，兩排軋輥沿軋制方向與軋輥架連接，兩排軋輥沿各自對(duì)應(yīng)的導(dǎo)板滾動(dòng)，在芯棒上實(shí)現(xiàn)軋制過程。
文檔編號(hào)B21B17/00GK2761300SQ200420003139
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者邢維基 申請(qǐng)人:邢維基