专利名称:麻花钻杆轧制工艺的制作方法
本发明所涉及的是麻花钻杆钢的生产方法及实施这种方法所用的专用设备。
在国内现有的麻花钻杆钢的生产中，钢材螺纹的成形均采用扭制法。这种方法的缺点是由于在扭的过程中存在轴向和径向的自由变形。所以，这种钢材螺纹的螺距，叶片厚度，同心度，芯孔形状，直径等的公差均较大，使用这种方法生产的产品合格率低。对于中高炭合金钢，因其塑性差，所以，合格率更低，此外，扭制法所要求的原料，必须是专用的异形钢材-菱形钢材。由菱形钢材生产麻花钻杆钢。生产过程使成材率下降，能耗增加。
日本尼崎制铁株式会社于1961年申请了轧扭法专利(专利号40-4342)这种方法是先轧出菱形钢材(或耳形钢材)，再由水平轧辊为主轧辊，经过轧制使钢材扭转变形成为麻花钻杆钢材。此法与扭制法相比其优点在于经过轧制使钢材扭转变形成为麻花钻杆。因此，生产效率较高，质量较稳定，能源消耗有一定减少。但因其仍然采用扭制方法加工麻花钻杆钢的螺纹。因此，无法克服扭制法的下列缺点。即a)必须轧成菱形或耳形钢材。然后，才能轧扭成麻花钻杆钢材。b)尺寸精度仍不够理想。c)因为必须有菱形钢的生产过程，所以轧扭法的产品规格仍受菱形钢材生产的限制。
为了克服上述扭制法和轧扭法的缺点。本发明用二辊斜横轧制原理设计出一种麻花轧机。该轧机以元钢为原料，元钢经过此轧机后，经表面刻有螺纹的二辊斜横轧制，可直接变成麻花钻杆钢。由于元坯经过的是辊模轧制，被轧元钢坯紧贴辊模变形，所以，轧出的麻花钻杆钢形状准确，尺寸精度高，合格率高，此轧机与其原料生产的不同工艺相结合，改变了麻花钻杆钢的生产面貌。此外，由于省去了菱形钢的生产过程，所以，麻花钻杆钢生产的成材率大大增加，能耗也大大下降，产品规格可由轧机本身的参数调整来控制，增加了该方法的灵活性，麻花轧机是这样实现的，结合说明，即将通用的二辊斜横轧机如穿孔机加以改进，其改进部分包括轧辊的形状和轧辊的旋转调整及出料管。
一轧辊的形状必须满足下列要求a)轧辊直径必须是麻花钻杆钢外径的整数倍，如麻花钻杆钢材为φ38，则轧辊直径为φ76、φ114、φ152、φ190等。b)轧辊表面沿轴向加工螺旋纹，螺旋纹从一个端面到另一个端面。螺旋纹螺距等于麻花钻杆钢的螺纹螺距。c)轧辊表面螺旋纹的头数＝轧辊直径÷麻花钻杆钢直径×麻花钻杆钢材螺纹头数。如麻花钻杆的直径为38mm，头数为2，采用φ266的轧辊，则其轧辊表面螺旋纹头数＝ 266/38 ×2＝14。d)此轧辊和一般轧辊一样也分咬入段、变形段、整形段，一般来说变形段最长，其次为整形段，咬入段最短，整形段大于一个螺距，变形段应是整形段的1.4-2倍，咬入段长度为10-30mm，咬入角一般为1-3°。整形段直径与咬入段端面直径之差应等于或大于麻花钻杆钢材直径。
轧辊的加工方法如下先按上述原则确定好轧辊直径及总长度后，以此直径做底面直径，加工出一个与其总长度相等的元钢柱，按所要生产的麻花钻杆钢的形状做好，即与螺纹或90度角的横截面做样板，按上述原则对轧辊的要求确定出轧辊螺距、头数后，按样板将元钢柱两端面之间沿轴向全部加工上螺旋纹，然后，再按对轧辊的要求确定出咬入段长度及咬入角，进而确定出变形段直径和变形段长度，在去掉元钢柱的多余部分后，即可得到符合要求的轧辊。
二、轧机的旋转调整部分的改进是在联结机与轧机的连接轴2上安装齿轮接手1做为轧辊旋转调整装置。
三、轧机出料管的改进。在轧辊出口处的轴4安装链轮链子6、导向链轮11，继而带动同步出料管8上的链轮链子7，其传动比等于轧辊直径与麻花钻杆钢直径之比，采用一般标准链轮链子安装即可，出料管8的长度比设计成品料长度短300mm，当麻花钻杆长度大于5m时，出料管8由链轮链子带动与轧件同向同速旋转，当麻花钻杆钢长度小于5m时，可将出料管8固定，出料管8由轴承座9支持转动。
麻花轧机的操作特点如下若轧辊用轴瓦做支承座，可在轧辊端面与轴瓦之间的间隙内加垫片做轴向调节。同时，将齿轮接手的内齿圈卸下，每次移动齿形做旋转调节，在进料生产前，先调整好的轧辊轴向位置，使两轧辊在出料口端面相齐，然后，在轧辊轧制中心线上放标准钻杆钢材样品，调整轧辊旋转装置，使样品凸部分进入轧辊凹部分，使样品各叶片与轧辊螺旋纹相吻合。然后，固定好轧辊位置，使导板距离样品0.5-1mm，在开车轧出钢材后，检查是否有折迭、刮伤，再决定是否要重新调整相对位置，间隙，若需要重新调整，其方法与上述方法相同，麻花钻杆钢外径由两轧辊径向间隙来控制，由于振动等原因，间隙改变，使钢材外径超差，因此，必须经常检查成品尺寸。如不合要求，应及时对轧辊进行轴向和旋转调整，如滑道或轴瓦磨损大，须及时换轴瓦或滑道，螺距如超差，在使用轴瓦的情形下及时停车调整垫片保证成品合格。但必须同时检查两辊的径向旋转位置，是否凸凹部分位置合适，轴向和径向位置必须同时检查，同时调整，轧辊在操作时应在开车前安装好冷却轴瓦，不要冷却水直接冷却麻花钻杆钢材，以免表面硬度太大无法加工，保持出料管中心与轧制中心线重合。避免产生轧件弯曲，出料管直径要比麻花钻杆钢直径大1-2毫米。
按上述要求设计制做的轧机和轧机的操作方法可与原料生产的工艺结合形成以下工艺流程a、用普通元钢做原料，加热后经此轧机生产实心麻花钻杆钢。b、以普通钢管做原料，加热后经麻花轧机生产中空麻花钻杆钢。c、纵轧机与麻花轧机串联，以普通方坯或比a所采用的元钢大一些的普通元坯，加热后，先经纵轧机轧出相应的元钢，再进麻花轧机生产实心麻花钻杆钢。d，将麻花轧机与穿孔机，减径机串联，采用无缝管坯做原料，一次加热，生产麻花钻杆钢材。e用铸管法生产相应规格的中空钢，抽芯后，加热进入麻花轧机轧出麻花轧中空钢。
本发明的实施例如下用麻花轧机生产φ38成品要求外径38mm，头数2，螺距45mm，按本发明，可将轧机参数确定如下轧辊尺寸轧辊直径φ190mm，螺距45mm，头数10，咬入段长度10mm，咬入角3度，变形段长度90mm，整形段长度66mm，出料管直径40mm，生产工艺路线如下10寸钢锭，经650轧机开坯成55方坯，再经过加热，用φ320轧机一架经5道次轧成φ38元坯直接进麻花轧机轧成麻花钻杆钢材。
附图是麻花轧机部分示意图1.齿轮接手;2.连接轴;3.轴向垫片;4.轧辊;5.导向轮、轴承座;6.链轮、链子;7.出料管链轮、链子;8.出料管;9.出料管轴承座;10.连接机、连接轴;11.导向链轮、链子;12、连接机。
权利要求
1.本发明是一种用轧制方法生产麻花钻杆钢的方法及为完成这一方法而研制的专用轧机--麻花轧机。其特征是麻花轧机是按二辊斜横轧制原理设计的轧机。该轧机两轧辊的表面均加工有螺旋纹。
2.按权利要求
1所述的轧制方法，其特征是供给麻花轧机的原料既用普通元钢，又可用钢管。
3.按权利要求
1所述的麻花轧机，其特征是轧辊满足下列要求a、轧辊直径是麻花钻杆钢材外直径的整数倍。b、轧辊整个表面沿轴向加工螺旋纹，螺旋纹螺距等于麻花钻杆钢的螺纹螺距。c、轧辊螺旋纹头数＝(轧辊直径)÷(麻花钻杆钢材直径)×麻花钻杆钢材螺纹头数。
4.按权利要求
3所述的轧机，其特征是轧辊的变形段长度大于整形段长度，整形段长度大于咬入段长度，整形段长度大于麻花钻杆钢的一个螺距，整形段直径与咬入段端面的轧辊直径之差等于或大于麻花钻杆钢的直径。
5.按权利要求
1所述的轧机，其特征是在连接机轴10上安装齿轮接手1。
6.按权利要求
5所述的轧机，其特征是在轧辊出口处的轴4安装链轮、链子6。带动导向链轮链子11，继而带动同步出料管8上的链轮链子7。其传动比等于轧辊直径与麻花钻杆钢直径之比。
7.按权利要求
1所述的轧制方法，在用权利要求
5所述的轧机进行实施时，其特征是将齿轮接手1的内齿圈卸下，每次移动齿牙，实现轧辊的旋转调整。
8.按权利要求
7所述的轧制方法，其特征是如果轧辊的支承座是轴瓦，在轧辊端面与轴瓦之间的间隙内加轴向垫片，实现轧辊的轴向串动调节。
9.按权利要求
7所述的轧制方法，其特征是轧制前先调整好轧辊轴向位置，使两轧辊在出料口端面相齐。然后，在轧辊轧制中心线上放标准麻花钻杆钢样品，将轧辊作旋转调节，使样品凸部分对准轧辊凹部分，样品螺纹与轧辊螺旋纹相吻合，然后，固定好轧辊位置。
10.按权利要求
9所述的轧制方法，其特征是出料管8当麻花钻杆钢长度大于5米时，由链轮链子7带动与轧件同向同速旋转，当麻花钻杆钢长度小于5米时，使用固定式出料管。
11.按权利要求
2所述的轧制方法，其特征是以一般方坯或元钢为原料，加热后，先经纵轧机轧成元钢，再进麻花轧机轧出实心麻花钻杆钢。
12.按权利要求
2所述的轧制方法，其特征是将无缝管坯加热后，先经穿孔机穿成无缝管，再经减径机减，成相应规格的无钢进入麻花钻机，轧出中空麻花钻杆钢材。
13.用铸管法生产相应规格的中空钢，抽芯后，经加热进入麻花轧机，轧出麻花中空钢。
专利摘要
本发明涉及麻花钻杆钢的生产方法和专用设备——麻花轧机，其特征是采用二辊斜横轧制原理设计麻花轧机，此轧机的二轧辊均加工有螺旋纹。普通元钢或普通钢管经此轧机后，可直接变成实心或空心麻花钻杆钢。用此法得到的成品，形状准确、尺寸精度高，加工过程中成材率及产品合格率大大增加，效率高、成本低、规格多，亦可减少大量能耗。
文档编号B21H3/00GK86104930SQ86104930
公开日1988年2月10日 申请日期1986年7月28日
发明者王治舜 申请人:抚顺新抚钢厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan