[发明专利]一种连续变椭圆截面辊轧装置及制坯方法

权利要求书

1.一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：包括间隔设置的若干对轧辊组，每对轧辊组均由上轧辊和下轧辊组成，上轧辊和下轧辊上均开设相对的凹槽，形成用于辊轧坯料(1)的辊型孔；

轧辊组包括从前往后依次同轴设置的导入轧辊组(2)、成形轧辊组(3)、扭转轧辊组(4)和整形轧辊组，其中，导入轧辊组(2)和整形轧辊组的辊型孔为圆形，成形轧辊组(3)的辊型孔为椭圆形；

扭转轧辊组(4)包括若干对且辊型孔均为椭圆形，且从前至后，相邻扭转轧辊组(4)的辊型孔上椭圆形长轴之间有旋转角度α，最后一对扭转轧辊组(4)的辊型孔和成形轧辊组(3)的辊型孔的椭圆长轴相平行；

成形轧辊组(3)和扭转轧辊组(4)的椭圆形尺寸一致，且椭圆形的长轴和短轴之比在1.17～1.6。

2.根据权利要求1所述的一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：第i对扭转轧辊组(4)的上轧辊和下轧辊的中心连线为L_i；第i对扭转轧辊组(4)的辊型孔上椭圆的长轴与中心连线L_i之间存在夹角θ_i，i＝1,2,...,n，n＞1；α＝θ_i+1-θ_i，α在10～20°。

3.根据权利要求1所述的一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：整形轧辊组包括从前往后依次设置的第一整形轧辊组(5)和第二整形轧辊组(6)。

4.根据权利要求3所述的一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：导入轧辊组(2)的辊型孔截面直径为R1，扭转轧辊组(4)的辊型孔截面短轴长度为D，第一整形轧辊组(5)的辊型孔截面直径为R2，第二整形轧辊组(6)的辊型孔截面直径为R3，其中，D、R3均与预制坯的目标直径相等，R3、R2和R1依次增大。

5.根据权利要求4所述的一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：R2比R3大1～5mm，R1比R2大1～5mm。

6.根据权利要求1所述的一种连续变椭圆截面辊轧装置，其特征在于：相邻轧辊组之间的间隔为150～300mm。

7.一种利用权利要求1所述连续变椭圆截面辊轧装置进行的连续变椭圆截面制坯方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：首先将待加工的坯料(1)预加工出咬入段和平滑的过渡段，其中咬入段的直径和预制坯的目标直径相等；

步骤二：将坯料(1)的咬入段由导入轧辊组(2)导入并开始辊轧，再依次经过成形轧辊组(3)、扭转轧辊组(4)和整形轧辊组辊轧，完成连续变椭圆截面制坯。

8.根据权利要求7所述的连续变椭圆截面制坯方法，其特征在于：步骤二中坯料(1)和轧辊组之间的摩擦系数为0.3～0.5。

9.根据权利要求7所述的连续变椭圆截面制坯方法，其特征在于：整形轧辊组包括从前往后依次设置的第一整形轧辊组(5)和第二整形轧辊组(6)；辊轧过程中，导入轧辊组(2)的角速度为ω1，成形轧辊组(3)的角速度为ω2，扭转轧辊组(4)的角速度为ω3，第一整形轧辊组(5)的角速度为ω4，第二整形轧辊组(6)的角速度为ω5,其中，ω1≤ω2＝ω3＜ω4＜ω5。