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自动轧管机轧管

自动轧管机轧管(automatic plug mill process)

将毛管(见管坯穿孔)在二辊式轧机的圆轧槽和顶头之间构成的孔型内纵轧延伸到接近成品管壁厚的工艺,是毛管轧制主要方法之一。由于轧后的管子靠回送辊自动送回,故称为自动轧管(见图1)。毛管在自动轧管机上一般轧制两道,变形主要由第一道完成,第二道起均壁作用。轧第二道之前需将管子翻转90。自动轧管机的最大延伸系数为2.3。

自动轧管机轧管是最老的毛管延伸工艺,经过革新的内容有:

(1)发展了单槽(孔型)轧管机(特别是大型轧管机),优点是简化了轧机结构,减小了轧辊直径,有利于毛管延伸,轧辊轴承受力均匀,延长了使用寿命,轧机刚度好,进一步提高了管材尺寸精度,采用液压换辊小车换辊,节省了换辊时间(一般不超过10min)。

(2)采用两个电机直接驱动两个轧辊,可以省去人字齿轮座和减速机。同时实现了在轧制过程中调速,即低速咬入和快速轧制,提高了生产率。

(3)实现双槽轧管,中国辽宁鞍山从1960年起试验成功了双槽轧管,即第一道和第二道分别在两上孑L型中轧制,两根同时回送。同单根轧管相比,产量提高27%,成本降低4%。

(4)自动换顶头,显著降低了劳动强度和提高了机械化程度。中国山东青岛发明的球形顶头自动更换装置如图2。这种装置操作简便,迅速,有利于缩短轧制节奏。使用球形顶头还有其他优点,如由于顶头受力面增多,延长了顶头使用寿命,由于轧制压力小减少了能量消耗,顶头加工制造也很方便。存在的问题是,当减壁量大时不好咬入。
 

图2 球形顶头自动更换装置

1-球形顶头;2-球形顶头滚动槽;3-气缸;4-升降槽;5-气缸;6-活动料槽

(5)为了减小纵向壁厚不均,采用自动调节辊缝系统。

(6)双机架纵列布置的自动轧管机,由于采用单槽轧制和取消回送装置,简化了轧机结构。因第二架是精轧机架,可改善钢管质量,同时轧制节奏时间也有所减少。

周期式轧管机轧管(pilgrim tube rolling process)

在二辊周期式轧管机上进行毛管轧制的过程。周期式轧管机轧辊轧槽的深度在整个圆周上由深向浅变化,即两个轧辊构成的孔型由大向小变化,从而实现管壁轧薄和管材延伸。轧辊旋转一周时孔型完成一个变化周期。毛管在一个周期内送进一个送进量(m)而后被反向轧回,如此周而复始地完成轧管延伸。轧管过程如图1所示。位置I表示轧制开始前借喂料器向孔型中送进毛管(同芯棒一起,送进一个送进量m),同时绕管轴转90。位置Ⅱ为轧槽开始接触毛管实现咬入毛管。位置Ⅲ为反向轧制送进部分的金属(m)。位置Ⅳ为最后展轧和研磨管子表面,这在孔型定径区(研磨区)中进行。从咬入开始到展轧和研磨完毕为一个轧制周期,在这个周期中毛管和芯棒一起向后移动,当轧辊重新转到位置I时又开始新的轧制周期,如此反复直到整个毛管轧完。

周期式轧管机多用来生产石油钢管。新的周期式轧管机每个机架由一台直流电机单独驱动,或者每个轧辊由一台直流电机直接驱动,并采用快速喂料器和进一步增加轧辊速度的办法来提高轧机的生产力。

周期式轧管机轧制钢管的直径和壁厚较大,最大直径可达609.6mm,壁厚可达100mm。图2所示是周期式轧管机轧管的直径和壁厚范围同连续轧管机轧管的比较。

周期式轧管机以往多使用钢锭经压力穿孔穿成的毛管进行轧制。中国周期式轧管机组已采用连铸圆坯经二辊斜轧穿孔生产毛管供周期式轧管机轧管。


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