專利名稱：高效冷軋管機的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種高效冷軋管機，屬于冷軋管設備領域。
背景技術：
目前國內大量采用的多輥式冷軋管機(即國內多輥LD型軋機)的優點主要是軋制產品精度高，工具制造簡單，能夠軋制高精度的超薄壁管材。它的致命弱點是產量低，延伸系數一般為1.5-2.5；減徑量小，一般為8-13％，產品范圍窄，因此多被用作成品軋機，作為二輥周期式冷軋管機(或冷拔機)生產高精度超薄壁管的輔助工序。前蘇聯就是這樣做的。
由于多輥式冷軋管機的工具制造簡單，因此在我國的發展較為普遍，目前各種型號的已有幾百臺之多，但多半不是用作成品軋機，而是用來替代工具制造復雜，設備龐大的二輥周期式冷軋管機，作為開坯機使用，這不僅沒有發揮出多輥式冷軋管機的長處，而恰恰是利用了它的短處。
新型內容本實用新型的目的，主要是在保留普通多輥式冷軋管機的主要優點的同時，提供一種高效率、高可靠性的冷軋管機。該軋機可以實現大送進量，大減徑和大減壁量軋制，其生產能力與二輥周期式冷軋管機相近，但產品精度與多輥式冷軋管機相同。
本實用新型的冷軋管機，還可以拆卸多輥式機頭，安裝上兩輥周期式機架，實現冷軋管，兩個機架跟蹤軋制，可以極大的提高生產效率。
本實用新型是這樣實現的一種高效冷軋管機，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋機頭(11)和精軋機頭(16)，由曲柄(23)和(24)經過連桿(21)和(22)帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，曲柄(23)和(24)之間通過連桿(25)連接在一起；且初軋機頭(11)和精軋機頭(16)均裝有兩排軋輥(6、7)，(12、13)，每排軋輥由3個至5個軋輥構成，3個軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，兩排軋輥(6、7)、(12、13)沿軋制方向與軋輥架(5)、(14)連接，兩排軋輥沿各自對應的導板(9、8)、(15、17)滾動，在芯棒(3)上實現軋制過程。
上述曲柄也可為中間布置。
上述初軋機頭軋輥的軋槽為橢圓形開口、直線形開口，精軋機頭的軋槽為圓弧直線形開口，在同一個機頭內，入口軋輥(6、12)的軋槽要比出口軋輥(7、13)的軋槽開口略大。
與軋輥相對應的芯棒(3)，初軋機頭(11)呈錐形，精軋機頭(16)呈圓柱形，在初軋機頭內，與入口軋輥(6)相對應的芯棒錐度要比出口軋輥(7)相對應的芯棒略大，在精軋機頭內，與入口軋輥(12)對應的芯棒為錐形。
上述與軋輥相對應的芯棒(3)，初軋機頭和精軋機頭內的芯棒為直徑不等的階梯圓柱形。
本實用新型還可通過另一技術方案實現一種高效冷軋管機，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架，并由曲柄經過連桿帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，且初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架內的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。
上述曲柄也可為中間布置。
圖1為驅動在一側傳動的高效冷軋管機示意圖。
圖2為驅動在中間傳動的高效冷軋管機示意圖。
圖3為高效冷軋管機的結構圖(采用多輥式機頭)。
圖4、5為圖3的A-A，B-B剖視圖。
圖6為高效冷軋管機軋輥直徑不變示意圖。
圖7為圖6的C-C剖視圖。
圖8為高效周期式冷軋管機軋輥示意圖。
圖9為圖8的D-D剖視圖。
圖10為高效冷軋管機圓弧帶直線開口軋槽。
圖11為高效冷軋管機圓弧開口軋槽。
圖12為高效冷軋管機橢圓形軋槽。
圖13為圖3中初軋機頭的結構剖視圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型詳細說明如下實施例一、參見圖1、2為高效冷軋管機的傳動示意圖，其有二種布置型式a為主傳動在一側的傳動方式，曲柄在兩側；b、為主傳動在中間的傳動方式曲柄在中間。以圖1和a傳動方式為例，兩個機頭11和16沿同一軋制線串列式布置。11為初軋機頭、16為精軋機頭，它們分別由主動曲柄23和被動曲柄24經連桿21和22帶動往復運動，曲柄23由主傳動系統帶動，曲柄23和24之間由連桿25連接以保證兩機頭的同步運動。機頭11與機頭16之間位相差為180°，當機頭11處于前極限位置時，機頭16處于后極限位置(如圖中實線所示)，當機頭11處于后極限位置時，機頭16處于前極限位置(如圖2中虛線所示)，此時進行管料的旋轉送進。
參見圖3、13所示，一種高效冷軋管機，由串列式布置在一條軋制線上的初軋機頭11和精軋機頭16組成，每個機頭里都安裝有兩排軋輥，入口軋輥6和12，出口軋輥7和13，每排軋輥由3個至5個軋輥構成，3個軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，入口軋輥和出口軋輥通過軋輥架5和14沿軋制線方向相互固定。入口軋輥和出口軋輥分別沿各自對應的導板9、15和8、17滾動，以實現軋輥的壓下。機頭11和16分別通過機頭拉桿10和18與擺搖桿1和19連接，軋輥架5和14分別通過輥架拉桿2和20與搖桿1和19連接。
當機頭在曲柄連桿機構的驅動下作往復運動時，搖桿1和19做相應的擺動，使機頭11和16(或導板9、8、15、17)與軋輥架5和14(或軋輥6、7、12、13)之間形成了一定的速度差，使軋輥沿導板滾動，實現軋制過程。
機頭11和16內的入口軋輥6和12主要用于減徑，而相應的出口軋輥7和13主要用于減壁。因此，入口導板9、15的鈄度要比出口導板8、17的鈄度大些。與之相應的芯棒3在入口處是錐形，在出口處為圓柱形，或者入口和出口都為圓柱狀的階梯形芯棒。
它們分別由曲柄連桿機構拖動，沿軋制線以相反的方向作往復運動，這種將初軋過程和精軋過程分開布置的形式，對于多輥周期式軋制方式而言，就是在初軋過程實現大的減徑量軋制，由于大減徑量軋制時產生的管坯幾何形狀的非圓性，可以通過精軋過程規圓，并可以得到精度高管材，這種布置方式，可以使變形區成倍的增長，金屬變形更加均勻，從而可以加大變形道次的送進量，提高軋機的生產效率。它與現有的國產LD型冷軋管機相比，可以提高產量5-6倍，以至更多。
雙機頭的串列布置，互相反方向移動，可以很大的減小軋制過程的軸向力，從運動學的觀點看，雙機頭逆方向運動，可以起到互相平衡的作用，這就可以最大限度的發揮設備的能力，提高機頭的擺動速度，提高軋機的生產效率。從變形動力學觀點上看，由于雙機頭之間的互相作用，使之軋制中的金屬在拉壓的交變應力下，可以充分的利用金屬的塑性，發揮塑性的潛力，對于軋制難變形金屬十分有利。
實施例二、一種高效冷軋管機，可將初軋機頭更換成初軋二輥周期式機架，精軋機頭更換成精軋二輥周期式機架，并串列式布置在一條軋制線上，并由曲柄經過連桿帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，且初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架內的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。同樣可完成軋制過程，達到相同的軋制功效。(初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架圖中未示)。
圖6、圖7表示高效多輥式冷軋管機軋輥的形狀。
圖8、圖9表示高效周期式冷軋管機變截面孔型軋輥的形狀。
圖10表示高效冷軋管機圓弧帶直線開口型軋槽示意圖，其中α為60°-100°。
沿α角邊線交點作切線為開口角形狀。
圖11表示冷軋管機圓弧開口軋槽，RT為成品管半徑，R’T為軋槽半徑。RT/R’T＝1.06-1.22RT和R’T兩圓弧必須相切。
圖12表示冷軋管機橢圓形軋槽，橢圓短軸為成品管半徑，橢圓軋槽的長短軸之比為1.30-1.46。
本實用新型軋機的軋制過程與一般鋼管冷加工工藝相比有如下特點1、用本實用新型軋機是用一個道次即可軋成成品。
2、本實用新型的軋機沿用了多輥LD型軋機優點，因此產品的精度高。
3、本實用新型軋機的機頭部分和傳動系統很容易用于改造現有的LD型軋機，以提高現有LD軋機的產量和產品精度。
4、本實用新型采用兩個串列位置的二輥周期式機架，可以極大提高冷軋管機的生產效率。
以φ38×3mm軋制成φ25×1mm為例，用相當于LD-30結構形式的高效冷軋管機，用本軋機只用一個道次即可軋成成品，用一般LD型軋機，則需在LD-60軋機上軋制一次，經熱處理酸洗和潤滑后，再經冷拔、熱處理酸洗和潤滑，再經LD-30軋機軋成成品。
權利要求1.一種高效冷軋管機，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋機頭(11)和精軋機頭(16)，由曲柄(23)和(24)經過連桿(21)和(22)帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，曲柄(23)和(24)之間通過連桿(25)連接在一起；且初軋機頭(11)和精軋機頭(16)均裝有兩排軋輥(6、7)，(12、13)，每排軋輥由3個至5個軋輥構成，3個軋輥的軸線在與軋制線垂直的平面內相互成120°角布置，兩排軋輥之間軸線成60°角布置，兩排軋輥(6、7)、(12、13)沿軋制方向與軋輥架(5)、(14)連接，兩排軋輥沿各自對應的導板(9、8)、(15、17)滾動，在芯棒(3)上實現軋制過程。
2.根據權利要求1所述高效冷軋管機，其特征在于上述曲柄也可為中間布置。
3.根據權利要求1所述的高效冷軋管機，其特征在于上述初軋機頭軋輥的軋槽為橢圓形開口、直線形開口，精軋機頭的軋槽為圓弧直線形開口，在同一個機頭內，入口軋輥(6、12)的軋槽要比出口軋輥(7、13)的軋槽開口略大。
4.根據權利要求1所述的高效冷軋管機，其特征在于與軋輥相對應的芯棒(3)，初軋機頭(11)呈錐形，精軋機頭(16)呈圓柱形，在初軋機頭內，與入口軋輥(6)相對應的芯棒錐度要比出口軋輥(7)相對應的芯棒略大，在精軋機頭內，與入口軋輥(12)對應的芯棒為錐形。
5.根據權利要求1所述的高效冷軋管機，其特征在于上述與軋輥相對應的芯棒(3)，初軋機頭和精軋機頭內的芯棒為直徑不等的階梯圓柱形。
6.一種高效冷軋管機，其特征在于在一條軋制線上串列式布置初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架，并由曲柄經過連桿帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，且初軋二輥周期式機架和精軋二輥周期式機架內的軋輥孔型為變截面形，芯棒呈錐形。
7.根據權利要求6所述高效冷軋管機，其特征在于上述曲柄也可為中間布置。
專利摘要一種高效冷軋管機，是在一條軋制線上串列設置初軋機頭和精軋機頭，由曲柄經過連桿帶動以相反的方向做往復運動，曲柄為兩側布置，曲柄之間通過連桿連接起來；且初軋機頭和精軋機頭均裝有兩排軋輥，每排軋輥由3個至5個軋輥構成，3個軋輥的軸線在軋制線垂直的平面內相互成120°角，兩排軋輥之間軸線成60°角，兩排軋輥沿軋制方向與軋輥架連接，兩排軋輥沿各自對應的導板滾動，在芯棒上實現軋制過程。
文檔編號B21B17/00GK2761300SQ200420003139
公開日2006年3月1日 申請日期2004年2月13日 優先權日2004年2月13日
發明者邢維基 申請人:邢維基