[实用新型]用于定减径机的非对称轧辊

说明书

本实用新型属于热轧无缝钢管技术领域，尤其是涉及一种用于定减径机的非对称轧辊，包括椭圆形轧辊，其特征在于椭圆形轧辊的椭圆孔型中心线不与轧辊中心轴重合，所有椭圆形轧辊的椭圆孔型中心线均向轧辊中心轴的一侧偏移距离E₁。本实用新型是在原有的纵轧定减径机组不变的前提下，改变传统的对称式的轧辊孔型设计，通过孔型设计上的左右不对称性，使钢管在定减径过程中受到一个力偶作用，且所有轧辊对钢管所施加的力偶同为顺时针或同为逆时针的方向，使钢管在定减径过程中有一个微小的旋转，各机架的增厚段就错开了，没有了机架增厚段在同一区域叠加效应，消除了钢管的内方现象，大大提高钢管壁厚精度。

技术领域

本实用新型属于热轧无缝钢管技术领域，尤其是涉及一种用于定减径机的非对称轧辊。

背景技术

钢管定径、减径和张力减径过程是空心体不带芯棒的连轧过程，钢管定减径机的形式很多，按辊数可分为二辊、三辊、四辊式。纵轧定减径机轧制过程中如果管材有较大的减径量及厚壁管会使钢管内壁形成内四方或内六方等内多边形缺陷，降低了钢管的壁厚精度。以三辊定减径机为例，如图1为传统三辊定减径机对称的轧辊椭圆孔型图，椭圆孔型中圆弧AB与圆弧BC以轧辊中心轴OA对称，轧辊弧AB对钢管所施加合力与弧BC对钢管所施加合力F大小相等，钢管从三个轧辊所围成的空隙中通过钢管不旋转。三辊定减径内六方产生是附加轴向应力沿孔型周向分布不均，在减径过程中，因金属沿孔型宽度上的流动不均匀，所以沿孔型宽度上的壁厚增厚也不均匀。如图2所示，A点承受的单位压应力最大，该点轧辊线速度最低，轴向拉应力最小；B点承受的单位压应力最小，该点轧辊线速度最高，轴向拉应力最大，壁厚增厚的趋势相对最小；C点应力状态及壁厚增厚趋势较大。由于减径机架相邻机架中三个轧辊的布置相错60°，当张力达到一定程度时，B点壁厚总体呈减薄趋势，C点壁厚总体呈增厚趋势，每两个机架几乎都在该区域形成一段增厚段，许多机架增厚段在同一区域叠加，由此形成了“内六方”。对于薄壁管，附加轴向应力对于壁厚变化的附加影响较小，“内六方”现象不明显，但对于厚壁管，附加轴向应力对于壁厚变化的附加影响较大，“内六方”现象较为明显，致使壁厚精度降低，目前孔型设计方法只能减轻厚壁管内方倾向，不能彻底消除。

斜轧定减径机每架轧辊轴线偏转角θ形成斜轧，使钢管前进时有个微小的转动，控制好时钢管经过每架定减径机形成的增厚段错开就能彻底消除内方缺陷，但斜轧定减径机结构复杂，不易制造；偏转角θ每架不同，难于控制；工艺要求两架之间钢管只允许有微小转动，偏转角θ确定困难；斜轧增加机架间距，张减时增厚段增加；基于上述原因斜轧定减径虽能消除内方却很难应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可在钢管定减径过程中消除“内方”现象的用于定减径机的非对称轧辊，提高钢管壁厚精度。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的用于定减径机的非对称轧辊，包括椭圆形轧辊，其特征在于椭圆形轧辊的椭圆孔型中心线不与轧辊中心轴重合，所有椭圆形轧辊的椭圆孔型中心线均向所述轧辊中心轴的一侧偏移距离E₁。

所述的椭圆孔型中心线的偏移距离E₁为0.01 mm-3mm。

本实用新型的优点：

本实用新型的用于定减径机的非对称轧辊是在原有的纵轧定减径机组不变的前提下，改变传统的对称式的轧辊孔型设计，通过孔型设计上的左右不对称性，使钢管在定减径过程中受到一个力偶作用，且所有轧辊对钢管所施加的力偶同为顺时针或同为逆时针的方向，使钢管在定减径过程中有一个微小的旋转，各机架的增厚段就错开了，没有了机架增厚段在同一区域叠加效应，消除了钢管的内方现象，大大提高钢管壁厚精度。

附图说明

图1为传统三辊定减径机对称的轧辊椭圆孔型图。

图2为以传统三辊定减径机为例的钢管在定径过程中的受力状态示意图。