CN102059251A - 四辊行星热轧管机 - Google Patents
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Abstract
一种四辊行星热轧管机，属于热轧无缝钢管机技术领域，它包括主机、推管装置和芯棒穿入装置，主机构造特征是轧制孔型是由四个轧辊头组成的，四个轧辊轴的轴线在空间相互垂直且与轧制中心线呈38°夹角，一端为喇叭形的空心轴其轴线与轧制中心线相重合，通过轴承安装在底座上，四个轧辊轴的一端安装在空心轴喇叭形上的四个轴孔内，另一端安装在一可绕轧制中心线回转的行星轮架的喇叭形一端的轴孔内，四个轧辊轴的中间安装有与锥齿套筒相啮合的锥齿轮，锥齿套筒活套在空心轴上，行星轮架通过轴承支撑在锥齿套筒上，这样，四个轧辊轴通过传动机构带动达到各自自转的同时还绕轧制中心线公转，在主机前区的推管装置可使管坯纵向推进，使毛管顺利轧制。
Description
技术领域
本发明属于热轧无缝钢管轧机技术领域，具体涉及一种四辊行星热轧管机。
技术背景
目前，国内外用于热轧无缝钢管的轧管机通常选用二辊轧管机或三辊轧管机。其中常用的是Accu-Roll二辊轧管机和Assel三辊轧管机。这两种机型的轧制方式均采用斜轧，即在轧辊的作用下，管坯在作旋转运动的同时由于其有一定的送进角便会产生轴向前进运动，在实践中发现Accu-Roll轧管机在轧薄壁管时其导盘消耗过大，在D/S(管径/管壁)值大于30时，工艺事故相对较多，轧制十分困难；对Assel轧管机来说，其轧辊辊形在咬入区后有一凸肩，凸肩的高度值就相当于减壁量，但实际上此凸肩在轧制中磨损很快，其周围热疲劳裂纹密布，给轧制带来很大困难，而且在D/S值大于30时，管内产生的内螺纹凸起明显，使管内壁表面质量不佳，钢管壁厚也难达到薄壁的要求，同时，由于此类轧管机的总变形率较低，加之在轧制中为保证管坯的形状，在轧制管坯中装有的芯棒长度所限，轧管机轧后的荒管的长度只能在18米以下。另外所轧出的荒管的两端部质量不好，在后面的精整工序中需要切除，致使轧材的金属收得率难以提高。
现行无缝钢管生产壁厚低于3～4mm薄壁管的工艺大多是在穿孔、热轧后进行冷拔或冷轧，以此来满足市场的需要，这不仅延长了加工工序和提高了无缝管的成本，也进一步消耗了更多的能源，加之在冷拔中多次加热和酸洗，所以很难达到环保的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新结构的热轧管机，可有效地克服现有技术存在 的缺点。
本发明是这样实现的：它包括主机I、推管装置II和芯棒穿入装置III。
本发明主机I的特征是：主机I为四辊行星热轧管机，如图4、5所示：一端呈喇叭形的空心轴19通过轴承G11和G5安装在底座17和机盖18的中间位置上，其轴线与轧制中心线O-O相重合；四个端部安装有轧辊的轧辊轴Zh1、Zh2、Zh3、Zh4分别通过轴承G12、G17、G10、G18安装在空心轴19左端的四个轴承孔内，四个轧辊轴的轴线在空间相互垂直且与轧制中心线O-O夹角α＝37～38°，四个轧辊轴Zh1、Zh2、Zh3、Zh4的另一端分别通过轴承G9、G13、G19、G16安装在行星轮架21左端的四个轴承孔内，四个轧辊轴Zh1、Zh2、Zh3、Zh4的中间部位上分别安装有锥齿轮Zu1、Zu2、Zu3、Zu4，其齿部同时与活套在空心轴19上的锥齿套筒20相啮合，行星轮架21通过轴承G8支承在锥齿套筒20上，中部安装有齿轮Z1的输入轴1通过轴承G1、G3安装在底座17上，齿轮Z1与安装在锥齿套筒20的齿轮Z2相啮合，中部安装有齿轮Z4的输入轴2通过轴承G14、G15安装在底座17上，齿轮Z4与安装在行星轮架21上的齿轮Z3相啮合。
推管装置II的结构如图1所示，在主机I的右边沿轧制中心线上依次安装有挡管装置7、固定的被动卷筒8、可沿轧制线移动并可推动毛管9纵向送进的推管小车10、固定的主动卷筒11，钢丝绳16的一端固定连接在主动卷筒11上，另一端绕过被动卷筒8与推管小车10连接。本发明的优点及积极效果是：
1、本发明主机的传动及工作机构采用了四辊行星传动形式，轧制中除轧辊自转产生的轧制力外，还有行星轮架系统带着四个轧辊围着被轧管材的转动产生很大的转动惯性力，两种力合成叠加会形成巨大的轧制力，较同规 格的二辊或格的二辊或三辊轧管机的轧制力要大得多，因此，轧制总变形率较同类轧管机高，可达80％，从而可使轧制的薄壁管的壁厚可为2.7mm。此外，本传动机构体积相对较小，可节省投资及成本。
2、由于在轧制过程中毛管和芯轴都不转动，轧制的荒管长度不受芯棒长度的限制，所以轧制出的荒管可比其它机型更长，对于中、小管径的荒管长度可达约50米，从而使无缝钢管的金属成材率提高2～3％，达到97％，提高了经济效益。
3、此外，轧出的荒管大多为薄壁管，冷速较快，距下道工序张力减径机的距离很近，一般可为6米，这样可实现轧管与定径机的连轧。可取消二次加热的再加热炉，缩短生产流程，并可减少厂房面积和造价。
附图说明
图1为本发明中四辊行星热轧管机生产设备排布示意图
图2为主机I的左视图
图3为主机I的右视图
图4为图2中A-A剖视图
图5为图2中B-B剖视图
图中：I-主机 II-推管装置 III-芯棒穿入装置
1、2-输入轴， 3、4-联轴器， 5、6-直流电机，
7-挡管装置， 8-被动卷筒， 9-毛管，
10-推管小车， 11-主动卷筒， 12-芯棒，
13-芯棒小车， 14-减速器， 15-电动机，
16-钢丝绳， 17-底座， 18-机盖，
19-空心轴， 20-锥齿套筒， 21-行星轮架，
G1～G21-滚动轴承， Z1～Z4-圆柱齿轮，
Zh1～Zh4-轧辊轴， Zu1～Zu4-圆锥齿轮
K-轧制方向， ZG1～ZG4-轧辊
具体实施方式
如图1～图5所示，当轧制启动时，由穿孔后的毛管9置于轧制线上时，芯棒小车13将芯棒推进穿入毛管并至工艺规定位置，此时电动机15通过减速器14带动主动卷筒11转动，再通过钢丝绳1带动推管小车10推动毛管9移动进入主机I前待轧，另外已启动的直流电机5，6分别通过联轴器3，4带动输入轴1，2转动，转动的输入轴1带动齿轮Z1、Z2及锥齿套筒20，再同时带动锥齿轮Zu1、Zu2、Zu3、Zu4，再带动四个轧辊轴Zh1、Zh2、Zh3、Zh4绕自身的轴线转动，使四个轧辊同时对进入轧制区的毛管进入辗压，同时输入轴2带动齿轮Z4、Z3转动，再带动行星轮架21绕其自身轴线转动，同时带动四个轧辊轴Zh1、Zh2、Zh3、Zh4绕轧制中心线O-O公转，使四个轧辊一起对毛管进行辗轧变形，将毛管减壁和延伸。
Claims (1)
1.一种四辊行星热轧管机，它包括主机、推管装置和芯棒穿入装置，其特征是主机的构造是：一端呈喇叭形的空心轴(19)通过轴承(G11、G5)安装在底座(17)和机盖(18)的中间位置上，其轴线与轧制中心线(O-O)相重合，四个端部安装有轧辊的轧辊轴(Zh1、Zh2、Zh3、Zh4)分别通过轴承(G12、G17、G10、G18)安装在空心轴(19)左端的四个轴承孔内，四个轧辊轴的轴线在空间相互垂直且与轧制中心线(O-O)夹角α＝37～38°，四个轧辊轴(Zh1、Zh2、Zh3、Zh4)的另一端分别通过轴承(G9、G13、G19、G16)安装在行星轮架(21)左端的四个轴承孔内，四个轧辊轴(Zh1、Zh2、Zh3、Zh4)的中间部位上分别安装有锥齿轮(Zu1、Zu2、Zu3、Zu4)，其齿部同时与活套在空心轴(19)上的锥齿套筒(20)相啮合，行星轮架(21)通过轴承(G8)支承在锥齿套筒(20)上，中部安装有齿轮(Z1)的输入轴(1)通过轴承(G1、G3)安装在底座(17)上，齿轮(Z1)与安装在锥齿套筒(20)的齿轮(Z2)相啮合，中部安装有齿轮(Z4)的输入轴(2)通过轴承(G14、G15)安装在底座(17)上，齿轮(Z4)与安装在行星轮架(21)上的齿轮(Z3)相啮合。
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