[发明专利]用于中小口径热轧无缝钢管的在线控制冷却装置及方法

权利要求书

1.一种用于中小口径热轧无缝钢管的在线控制冷却装置，其特征在于，包括布置在张力减径机(1)出口输送辊道(2)上的多组冷却装置，每组冷却装置由多个环形射流冷却装置(3)构成，环形射流冷却装置(3)通过倾翻机构(8)连接到设备主体框架(10)上；每组冷却装置的入口有约束导向机构(4)；所述约束导向机构(4)包括用于构成钢管约束导向孔型、由沿钢管轴向中心线呈圆周阵列分布的两个约束辊(401)或三个约束辊(402)；约束辊由传动装置(7)驱动可转动，其转速与钢管的运行速度相匹配，传动装置由伺服电机(701)、联轴器(702)和连接轴(703)构成，伺服电机通过联轴器和连接轴与约束辊相接；约束辊由液压马达驱动旋转的升降机构(6)驱动，可调整约束导向机构孔型的大小和上下位置，使孔型与钢管的直径相匹配，轴向与环形射流冷却装置保持同心。

2.根据权利要求1所述的用于中小口径热轧无缝钢管的在线控制冷却装置，其特征在于，所述倾翻机构(8)由翻转头(801)、回转接头(802)、支架(803)和液压系统组成；所述支架固定在设备主体框架上，回转接头安装在支架上，翻转头与回转接头固定连接，回转接头通过配水管(9)与环形射流冷却装置固定连接，当无缝钢管生产过程不需使用控制冷却工艺时，由液压系统驱动翻转头旋转，翻转头通过回转接头和配水管带动环形射流冷却装置转动，离开运输辊道上的冷却位置；需要使用控制冷却工艺时再将环形射流冷却装置反转，回到运输辊道上的冷却位置。

3.使用权利要求1所述用于中小口径热轧无缝钢管的在线控制冷却装置对中小口径热轧无缝钢管进行在线控制冷却的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过倾翻机构将冷却装置的环形射流冷却装置转至运输辊道上的冷却位置；使环形射流冷却装置的中心线与张力减径机孔型的中心线一致；

2)根据钢管外径，将运输辊道调整到与钢管相适应的高度，通过升降装置调整约束导向机构的约束辊，使约束辊形成的约束导向孔型大小与钢管外径相匹配，约束辊与钢管的外表面相切，同时使约束导向孔型与环形射流冷却装置保持同心；通过传动装置调整约束辊的转速，使其与运输辊道速度保持一致；

3)根据钢管轧制工艺，设置单个环形射流冷却装置冷却水的流量和压力，计算相应冷却装置的开启数量；

4)使钢管生产线运行，钢管经张力减径后经运输辊道通过约束导向机构和冷却装置实现在线控制冷却；

5)冷却过程完成后，如生产过程不需使用控制冷却工艺，利用倾翻机构将冷却装置的环形射流冷却装置翻起，离开运输辊道，将钢管切换到空冷工艺生产。