[发明专利]大型冷轧无缝钢管机及轧制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种冶金设备及方法，特别是一种大型冷轧(无缝钢)管 机及轧制方法。

背景技术：

多辊冷轧管机采用小压下量多道次的轧制来提高管坯的尺寸精度和 表面光洁度。国内已能制造直径300mm以下的轧机，目前世界上最大的直 径为500mm，壁厚小于30mm的冷轧管机已经在俄罗斯投产了，但因传动机 构庞大、机械联锁系统复杂，如Π500轧机整体自重达1456吨，使制造、 调整、维护都很困难，所以很难再向大型方向发展。

传统的冷轧管机如图1所示，其毫无例外均采用直流电机10来驱动曲 柄连杆机构5，带动轧机的工作机架以正弦曲线的变化速度进行往复运动 轧制，多辊式冷轧管机工作机架包括厚壁套筒3、固定在厚壁套筒上的起 径向压下轧辊作用的支承导板4、轧辊架1和装在轧辊架内的径向布置的 多个轧辊2等；主传动通过曲柄连杆机构5带动工作机架作往复运动，由 于大连杆与摇杆6及厚壁套筒3相连，小连杆与摇杆6及轧辊架1相连， 所以在厚壁套筒作往复移动的同时轧辊架及轧辊也作往复运动，并与厚壁 套筒存在相对运动，同时采用飞轮系统储蓄能量来降低电机功率。

此外，传统轧辊顶紧机构如图3所示的弹簧11始终将轧辊2与压下 支承导板4紧贴；但随着管坯9直径的加大，φ920管轧机的托辊力已达 到30多吨，在多辊的夹缝中要布置如此强大的弹簧相当困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够利用热斜轧穿孔或离心浇铸的无缝钢管 管坯生产直径为φ559~φ920mm，壁厚为15~60mm的高精度大型冷轧无缝 钢管，并且提供实现高精度大型冷轧无缝钢管的轧制方法。

本发明的目的是这样实现的，大型冷轧无缝钢管机的轧制方法，至少 包括厚壁套筒、固定在厚壁套筒上的起径向压下轧辊作用的支承导板、轧 辊架和装在轧辊架内的径向布置的多个轧辊；大连杆与摇杆及厚壁套筒相 连，小连杆与摇杆及轧辊架相连，其特征是：两个高速低摩擦液压缸固定 在机座上，高速低摩擦液压缸直接驱动厚壁套筒作匀速直线往复运动，推 动工作机架在机座导轨上往复滑动，工作机架运动对机座产生的摩擦力与 高速低摩擦液压缸作用在机座上的反作用力由机座平衡。

大型冷轧无缝钢管机，其特征是：摇杆通过大连杆与厚壁套筒相连， 摇杆通过小连杆与轧辊架相连，两个高速低摩擦液压缸固定在机座上，高 速低摩擦液压缸通过液压缸活塞与厚壁套筒连接；工作机架在机座的导轨 上。

所述的轧辊由四个平衡液压缸组将轧辊与压下支承导板紧贴，并在两 摩擦副中产生纯滚动摩擦，其正压力产生的摩擦力给轧辊一个摩擦力矩， 带动轧辊按自身轴线进行回转，用辊子上的孔型对管坯进行径向压下，并 轴向运动的往复轧制；四个平衡液压缸组与蓄能器连接。

所述的高速低摩擦液压缸带动工作机架在轧制过程中作匀速直线往 复运动，在轧制行程两端各有一个“空轧”段，在“空轧”段中实现工作 机架的减速—停止—反向加速运动；在减速-停止阶段，通过液压系统中 的大型蓄能器吸收冲击和储能；当反向加速运动时，蓄能器又将能量释放 出来，同时液压系统的高压泵供给高压液体，作为加速的动力，实现机械 部分高速运动惯性力与液压系统的能量转换，以满足轧辊的高速往复运动 和“空轧”阶段的减速—停止—反向加速的轧制工艺要求。

所述的厚壁套筒作往复移动的同时轧辊架及轧辊也作往复运动，并与 厚壁套筒存在相对运动。

所述的工作机架在轧制行程两端“空轧”行程进行管坯的无机械联锁 轴向送进和管坯旋转。

本发明的优点是：由于两个高速低摩擦的液压缸固定在机座15上，高 速低摩擦液压缸14直接驱动厚壁套筒3作匀速直线往复运动，这时其内 部的轧辊架1及轧辊2也作往复运动，并与厚壁套筒3存在固定速差，此 速差令其与厚壁套筒3间也存在相对运动；在作相对运动的同时，径向安 装在轧辊架上的多个轧辊2被顶紧在厚壁套筒3上的支承导板上，按导板 4上预先设计的轧制曲线对管坯9进行径向压下轧制。每个轧辊的辊径处 内圈设置四组平衡油缸装置，平衡缸组的力量不仅能“空轧”阶段抵消辊 系的自重，而且能使其紧贴压下支承导板，使支承导板与辊径之间产生足 够的摩擦力保证轧辊产生纯滚动。由于平衡缸组17与蓄能器16连通，使 其能在较大的行程内满足轧管所需的全部径向压下量。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。