專利名稱：穿孔芯棒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于軋制 一個接收在穿孔芯棒上的空心坯料的穿 孔芯棒，其中，穿孔芯棒具有一個帶有一個在芯棒桿的軸向端部上設置 的芯棒的芯纟奉桿。
背景技術：
通常將軋制的圓鋼用作生產無縫鋼管的原材料，主要是用作最大為200毫米直徑的圓鋼條鑄件。這種鑄件以高達5米的長度在回轉爐中加 熱到大約128(TC的軋制溫度。在高壓水力去除氧化鐵皮后在一個穿孔軋 機中將實心坯料穿孔成一種薄壁的空心坯料。在這種情況中通常是將斜 軋穿機用作穿孔軋機，其中，在一個軋縫中對空心坯料進行軋制。這個 輥縫是由 一些軋輥，優選地由三個軋輥-它們軋制空心坯i阡的外圓周-和 一個芯棒形狀的內工具-它和空心坯料同心設置-構成。在這種情況中為 了達到一個足夠的處理能力這些軋輥和軋制件的軸傾斜10°和12°之間 的角度。然后在穿孔軋機中制成的空心坯料以相同的溫度在連續軋機中通 過也是一個穿孔芯棒軋制成管坯。其中，拉伸一直達到四位的長度，也 就是說截面減小到75%。連續軋機也叫j故MPM ( Multi-Stand Plug Mill-多機架芯棒軋機)。通常連續軋機是由七到九個緊密串聯設置的軋機機架構成。單個的 軋機機架例如分別以90°角度彼此相對旋轉。軋機的圓周速度根據截面 的減小彼此協調，這樣在機架之間沒有大的拉力或者頂^暇力作用到軋件 上。在連續軋機中開始進行軋制過程之前將穿孔芯棒插入或者穿入到 空心坯料之中。當達到 一定的位置以后將空心坯料連同穿孔芯棒一起推 入到連續軋才幾中。軋件一皮軋枳4爪住，并且通過從一個軋才幾到另一軋才幾變 得起來越小的軋輥孔型在穿孔芯棒中受到輾壓。在這種情況中由于軋件 速度的增加穿孔芯棒的速度也變得越來越大。當達到為連續軋機規定的管坯的成型度時管坯端部進入到一個設
置在連續軋機后面的提取軋機中。在這個提取軋機中抽出在加工'到'f此 程度的管坯中的穿孔芯棒。由于多數使用的雙輥式軋機是橢圓形的孔型 設計所以在此穿孔芯棒和軋件之間可以達到 一個間隙。在最后的圓孔型 中這個間隙繞圓周均勻分布，這樣可更加容易地松開穿孔芯棒。然后穿 孔芯棒撤回到起始位置，推出穿孔芯棒以及置入一個新的穿孔芯棒。在 一個穿孔芯棒使用之前必須對它進行冷卻，這樣就要求有一個穿孔芯棒 循環。通過在循環中大體有八個到十個具有相同尺寸的穿孔芯棒。無論是在將錠坯穿孔成空心坯料的斜軋機中還是在 一 個多機架的 連續軋機中將空心坯料軋制成管坯的軋機中存在的 一個眾所周知的問 題是由于部分地具有巨大的力因此芯棒桿要經受變形。這樣芯棒在芯棒 桿的軸向端部也和穿孔芯棒的縱向軸偏心地運動。其結果是空心坯津牛和 管坯在它們的圓周上出現壁的厚度不均勻。在使用其直線度或者鋼性不 足的穿孔芯棒(軋制桿)時也出現這一類問題。發明內容因此本發明的任務是對本文開頭所述類型的穿孔芯棒進行改進，從 而即使芯棒桿有某種變形也能使待加工的空心坯料或者待加工的管坯 達到一種均勻的壁厚。根據本發明，這個任務是通過下述措施完成的，即芯棒相對于芯棒 桿沿徑向方向可移動地設置。通過這一措施避免或者至少減少由于穿孔 芯棒所引起的徑向作用力所出現壁厚偏差。在這種情況中芯一奉桿可以具有一個沿徑向方向，或者與它(hierzu) 平行延伸的，并且超出芯棒桿的軸向端部伸出的導向段。這個導向段嚙 合到芯才奉中的 一 個相應的、沿徑向方向或者與它平4亍延伸的凹部中。代替地可相應地^見定，芯一奉桿具有一個沿徑向方向，或者與它平4亍 地延伸的凹部， 一個超出芯棒的軸向端部伸出的，沿徑向方向，或者與 它平4亍延伸的相應的導向l爻嚙合到所述的凹部中。此外，兩個導向l爻和凹部對也可軸向相鄰地設置，其中，這兩個對 彼此相對地繞穿孔芯棒的縱向軸線旋轉90°設置。這樣就能使芯棒在所 有徑向方向上相對于芯 一奉桿作運動。在導向段和凹部之間可以形成一個線性導向裝置。在導向段的軸向 端部區域和凹部的底部之間也可形成一個線性導向裝置。導向l殳和凹部
的表面可以設置 一種滑動支承材料。在線性導向裝置的區域中可—復置潤 滑劑。在這種情況中例如可以是 一 種潤滑脂。根據一個改進方案在穿孔芯棒中設置冷卻裝置，用該冷卻裝置可冷 卻穿孔芯棒。冷卻裝置包括導管部件。用導管部件可將冷卻介質引入到 穿孔芯棒中的在一個規定的軸向延伸上伸展的內孔。為了取得長的使用壽命可以規定芯棒桿和/或芯棒的外表面設置一 個由耐磨損材料構成的層，特別是由陶瓷材料構成的層。最后該芯棒桿在它的軸向延伸上可以具有 一個輕微的錐形的形狀。 這有利于芯棒桿從空'"、坯料中的制成的管坯中拔出。通過本發明的這些措施可生產出具有均勻壁厚的空心坯料或者管坯。 對于不變地在后部軸向固定的芯棒桿，芯棒(芯棒尖)以幾個毫米的徑向 間隙設置。因此在芯棒桿和芯棒之間沒有固定的連接，例如螺栓連接。通過所建議的方案避免或者至少減小了從芯棒桿到芯棒的徑向作 用的力的傳遞。本發明優選地在生產無縫鋼管時在斜軋穿孔機中的穿孔時使用。
在附圖中示出了本發明的一些實施例。 這些附圖是圖1:用于從空心坯料中生產管坯的穿孔芯棒的側面簡圖。圖2:本發明的第一實施形式的圖1的穿孔芯棒的右邊部分的放大圖。圖3:以圖2的方式示出的根據本發明的一個替代的實施形式的圖。
具體實施方式
從圖l可看到一個穿孔芯棒。它具有一個沿縱軸線L延伸的芯棒桿 2。在它的軸向端部3上設置了一個芯棒4。按照本文開頭所述的方式使 用穿孔芯棒1,為的是優選地以已公開的方式在一種斜軋穿孔機中從空 心坯并+中軋制管坯來。在圖2的本發明的一個第一實施形式中示出了一個區域。芯棒桿2 上的芯棒4就設置在該區域中。芯棒桿2在它的軸向端部區域中具有一 個在芯棒桿的整個直徑上延伸的導向段5。這個導向段5沿徑向方向R 延伸。芯一奉4具有一個凹部6。這個凹部i殳計成在芯;棒4的整個直徑上
形成的凹槽，并且也沿徑向方向R延伸。因此插入到凹部6中的'導^'數 5形成一個線性導向裝置7。這個線性導向裝置使得芯棒4相對于芯棒 桿2沿徑向方向R可進行運動。當芯纟奉桿2的朝向芯棒4的端部作偏心 的擺動運動時通過芯棒4和芯棒桿2之間沿徑向方向的運動線性導向裝 置7使得芯棒4保持它的位置，并且在待軋制的空心坯料的中心可被推 向前進，這樣管坯就具有一個均勻的壁的厚度的分布。這個線性導向裝置7也可通過芯棒桿2和芯棒4的端側的面形成。 如在圖2中可看到的，導向段5的軸向端部區域8和凹部6的底部9對 置。這兩個面一起形成一個線性導向裝置10。如圖3的替代的實施例所示，導向段5，也設置在芯棒4上。在這種 情況中芯棒桿2在它的軸向端部區域中具有凹部6，，以形成線性導向裝 置7。此外，如圖3中用虛線所示的，在線性導向裝置7的旁邊設置另一 線性導向裝置。這個線性導向裝置的結構和線性導向裝置7相類似。然 而，這個線性導向裝置繞縱向軸線L旋轉90°設置。在此，導向段5" 嚙合到一個相應的凹部6"中。兩對導向段5，或5"以及凹部6，或6"使 得芯棒4相對于芯棒桿2在所有徑向方向上的相對移動成為可能。有耐磨的材料、例如設置有陶資嵌件。為了避免在工作區中的局部過熱，在軋制過程中芯棒桿2可作微小 的廿展蕩運動。在所有方案中均可規定穿孔芯棒1在連續軋機中的軋制過程中要經 受連續的冷卻。一個改進方案規定了一個錐形設計的芯棒桿2,這使得在連續軋制 之后將管坯從芯棒桿2上取下來和軋下來變得容易。
附圖標記表1芽孑L芯棒2芯棒桿3軸向端部4芯棒5導向段5，導向段5"導向段6凹部6,凹部6，，凹部7線性導向裝置8導向段的軸向端部區域9凹部底部10線性導向裝置R徑向方向縱向軸線
權利要求
1. 用于軋制接收在穿孔芯棒(1)上的空心坯料的穿孔芯棒(1)，其中，該穿孔芯棒(1)具有帶有在芯棒桿(2)的軸向端部(3)上設置的芯棒(4)的芯棒桿(2)，其特征在于，該芯棒(4)相對于芯棒桿(2)沿徑向方向(R)可移動地設置。
2. 按照權利要求1所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒桿(2)具 有至少一個沿徑向方向(R)或者與它平行延伸的、并且超出芯棒桿(2) 的軸向端部伸出的導向段(5),這個導向段嚙合到芯棒(4)中至少一 個沿徑向方向(R)或者與它平行延伸的對應的凹部(6)中。
3. 按照權利要求1所述的穿孔芯棒，其特征在于，芯棒桿(2)具 有至少一個沿徑向方向(R)或者與它平行延伸的凹部(6，)，至少一 個超出芯棒(4)的軸向端部伸出的且沿徑向方向(R)或者與它平行延 伸的對應的導向段(5，)嚙合到所述凹部(6，)中。
4. 按照權利要求2或者3所述的穿孔芯棒，其特征在于，兩個導向 段(5，、 5")和凹部(6，、 6")對(5，、 6，； 5"、 6")軸向相鄰設置， 其中，這兩個對(5，、 6，； 5"、 6")彼此相對地繞穿孔芯棒(1)的縱 向軸線(L)旋轉90。地設置。
5. 按照權利要求2至4中任一項所述的穿孔芯棒，其特征在于，在 導向段(5、 5，、 5")和凹部(6、 6，、 6")之間形成線性導向裝置(7)。
6. 按照權利要求2至5中任一項所述的穿孔芯棒，其特征在于，在 導向段(5、 5，、 5")的軸向端部區域(8)和凹部(6、 6，、 6")的底 部(9)之間形成線性導向裝置(10)。
7. 按照權利要求5或6所述的穿孔芯棒，其特征在于，導向段(5、 5，、 5")的和凹部(6、 6，、 6")的表面設有滑動支承材料。
8. 按照權利要求5至7中任一項所述的穿孔芯棒，其特征在于，在 線性導向裝置(7、 10)的區域中可輸入潤滑劑。
9. 按照權利要求1至8中任一項所迷的穿孔芯棒，其特征在于冷卻 劑的提供裝置。
10. 按照權利要求9所述的穿孔芯棒，其特征在于，將穿孔芯棒(1 ) 中的在所規定的軸向延伸上伸展的內孔設置為冷卻劑輸入管道。
11. 按照權利要求1至10中任一項所述的穿孔芯棒，其特征在于， 芯棒桿(2)的和/或芯棒(4)的外表面設有由耐磨材料特別是陶瓷材料 構成的層。
12.按照權利要求1至11中任一項所述的穿孔芯棒，其特征在于， 芯棒桿(2)在它的軸向走向上具有輕微的錐形形狀。
全文摘要
本發明涉及一種用于軋制一個接收在穿孔芯棒(1)上的空心坯料的穿孔芯棒(1)，其中，該穿孔芯棒(1)具有一個帶有一個在芯棒桿(2)的軸向端部(3)上設置的芯棒(4)的芯棒桿(2)。為了減小在生產空心坯料或者管坯時壁的厚度偏差，本發明規定芯棒(4)相對芯棒桿(2)沿徑向方向(R)可移動地設置。
文檔編號B21B25/00GK101396693SQ20081014975
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月25日 優先權日2007年9月25日
發明者H·J·佩勒 申請人:Sms米爾股份有限公司