本发明涉及一种碳钢、不锈钢、钛合金等类材料的难变形小口径薄壁无缝管的轧制设备，特别涉及一种针对小口径薄壁的无缝管进行纵轧和斜轧的复合式轧制设备及轧制方法。
背景技术：
在碳钢、不锈钢、钛合金等类材料的无缝管的轧制生产过程中，对“毛管”要进行减壁厚轧制，即将“毛管”轧制成“荒管”；减壁厚的轧制方式主要有热轧和冷轧两种方式；对于口径较小的毛管一般是用冷轧的轧制方式完成的，而对于口径较大的毛管一般是用热轧方式轧制完成的；冷轧需要对毛管进行轧制前的酸洗，去除毛管上的氧化皮，存在酸洗液严重污染环境的缺陷；热轧方式可分为二种：一种是采用纵轧的连轧机组或顶管机组，完成厚壁空心毛管坯轧制成荒管的任务，另一种是采用二辊或三辊斜轧延伸机组（即斜轧方式），完成厚壁空心毛管坯轧制成荒管的任务；纵轧方式又可分为连轧工艺和顶管工艺两种，连轧工艺为轧辊主动，芯棒被动；顶管工艺为芯棒主动，轧辊被动；纵轧工艺的特点是：通过孔型来限制周向（直径方向）的延伸，轧制孔形是封闭的，减壁变型集中转变为纵向延伸（沿钢管长度方向的变形），基本不存在径向变形扭转问题；但纵轧工艺的单个孔形压下量是有限的，毛管通过单个孔形后的减壁变形量有限，必须通过多机架配合，才能完成毛管的减壁量，存在设备投资成本大，轧制受芯棒长度限制的缺陷，特别是对壁厚较薄口径较小的无缝钢管的轧制，存在芯棒损坏大和脱棒很困难的问题，轧制的最小管壁厚度一般不能小于3.8毫米，纵轧方式的一个最大特点是被轧制毛管只能向前移动不能使其旋转。斜轧方式的特点是：轧机一般为单架机组成，设备投资成本低，比较适合变形抗力低、塑性较高的有色金属毛管轧制，对于变形抗力大、塑性较低的钢、钛合金毛管，一般无法一次性完成减壁减径变形，斜轧方式的轧辊轴线与毛坯管轧线在空间上是成一定角度的（即存在碾压角和送进角），该工艺的最大特点是：变形区间孔形不封闭，对被轧制的毛管没有孔型约束，毛管减壁具有局部减壁集中变形、同时进行周向（切向）延伸的特点，即存在毛管在轧制过程中切向变形扭转严重的缺陷，轧制成的荒管容易产生螺旋纹，典型缺陷为会使被轧制毛管的局部产生深度较浅的小裂纹，而该缺陷会随着轧制薄壁管时更加严重。常规的斜轧方式的最大特点是被轧制毛管是旋转地向前移动的；近年来，在斜轧领域出现了使被轧制的毛管不旋转，而让机座旋转的行星轧机，但这些设备主要针对变形抗力低的有色类管的轧制而设计，大家研究的重点是针对有色类管在轧制过程中螺旋纹解决问题而展开；而对于采用行星轧机来轧制小口径薄壁的钢铁类毛管的研究还未见到，特别是通过将行星轧机与纵轧方式进行组合来解决薄壁类小口径炭钢类无缝钢管的轧制的研究还处于空白状态。
技术实现要素：
本发明提供了一种小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管机及轧制方法，解决了用热轧方式对薄壁类小口径炭钢类无缝钢管的轧制所存在的脱棒困难和被轧制毛管局部容易产生深度较浅的小裂纹的难题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管机，包括轧机主机架，在轧机主机架上分别设置有行星轧机机架和纵轧轧辊机架，行星轧机机架的轧制中心线与纵轧轧辊机架的轧制中心线是设置在同一轧制中心线上的；在该同一轧制中心线上设置有被轧制同一毛管，在被轧制同一毛管中穿接有同一芯棒。
在轧机主机架的轧制入口处设置有纵轧辊系，在轧机主机架的轧制出口处设置有行星斜轧辊系。
行星轧机机架与纵轧轧辊机架的间距1.5米。
在纵轧轧辊机架内的同一辊系平面上设置有2-4个纵轧辊；在行星轧机机架内的同一辊系平面上设置有2-4个行星斜轧辊。
一种小口径薄壁无缝钢管的纵轧斜轧复合式轧管方法，包括以下步骤：
第一步、在轧机主机架上分别设置行星轧机机架和纵轧轧辊机架，行星轧机机架的轧制中心线与纵轧轧辊机架的轧制中心线是设置在同一轧制中心线上的；在轧机主机架前端分别设置加热空心管坯上料设备和芯棒穿棒及限动装置；在轧机主机架后端设置轧机出口装置；
第二步、在轧机主机架前端设置的加热空心管坯上料设备和芯棒穿棒及限动装置上，将被轧制同一毛管中穿入同一芯棒后，送入到轧机主机架内；
第三步、穿入同一芯棒的被轧制同一毛管通过纵轧轧辊机架，实现毛管前进过程中沿毛坯管轴线的纵向轧制；
第四步、穿入同一芯棒的被轧制同一毛管通过行星轧机机架，行星轧机机架上的行星斜轧轧辊围绕着被轧制同一毛管旋转轧制，实现毛坯管前进过程中沿毛坯管轴线的纵向和周向轧制；
第五步、完成轧制后，被轧制同一毛管在轧机出口装置上脱棒得到荒管。
本发明通过将斜轧辊系与纵轧辊系的复合，使斜轧辊系围绕毛坯管轧制线旋转，实现了两套辊系和一根芯棒同时对一根毛坯管进行减径和减壁的延伸变形，轧机成本低，结构简单。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管机，包括轧机主机架，在轧机主机架上分别设置有行星轧机机架1和纵轧轧辊机架2，行星轧机机架1的轧制中心线与纵轧轧辊机架2的轧制中心线是设置在同一轧制中心线上的；在该同一轧制中心线上设置有被轧制同一毛管3，在被轧制同一毛管3中穿接有同一芯棒4。纵轧轧辊装配由机架、输入主动轴、轧辊、成对的锥齿轮和轴承组成，轧辊上孔形同芯棒共同构成纵轧变形区，动力由输入轴通过主传动部分驱动，由锥齿轮对分配给其他轧辊，机架可安装在斜轧装配主机架上。斜轧轧辊装配由主机架、轧辊装配、行星架、太阳轮和轴承组成，主传动经行星架输入，轧辊装配安装在行星架上，行星架旋转，带动轧辊围绕毛坯管旋转，同时轧辊装配上锥齿轮同太阳轮啮合，通过调整太阳轮转速，可实现轧辊表面在轧件表面上的滚动，通过轧辊在毛坯管的表面上的滚动实现毛管的减薄。
在轧机主机架的轧制入口处设置有纵轧辊系，也就是可通过设置多个纵轧机架，实现对毛坯管的减径轧制；在轧机主机架的轧制出口处设置有行星斜轧辊系，也就是可通过设置二个或二个以上的行星斜轧机架，实现对已经过纵轧的毛坯管的减径轧制。
行星轧机机架1与纵轧轧辊机架2的间距为小于1.5米，达到纵轧、斜轧同时变形、并保证经纵轧后的毛坯管的温度，在不降低太多的状况下，进行斜轧。
在纵轧轧辊机架2内的同一辊系平面上设置有2-4个纵轧辊；在行星轧机机架1内的同一辊系平面上设置有2-4个行星斜轧辊。
一种小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管方法，包括以下步骤：
第一步、在轧机主机架上分别设置行星轧机机架1和纵轧轧辊机架2，行星轧机机架1的轧制中心线与纵轧轧辊机架2的轧制中心线是设置在同一轧制中心线上的；在轧机主机架前端分别设置加热空心管坯上料设备和芯棒穿棒及限动装置；在轧机主机架后端设置轧机出口装置；
第二步、在轧机主机架前端设置的加热空心管坯上料设备和芯棒穿棒及限动装置上，将被轧制同一毛管3中穿入同一芯棒4后，送入到轧机主机架内；
第三步、穿入同一芯棒4的被轧制同一毛管3通过纵轧轧辊机架2，实现毛管前进过程中沿毛坯管轴线的纵向轧制；
第四步、穿入同一芯棒4的被轧制同一毛管3通过行星轧机机架1，行星轧机机架1上的行星斜轧轧辊围绕着被轧制同一毛管3旋转轧制，实现毛坯管前进过程中沿毛坯管轴线的纵向和周向轧制；
第五步、完成轧制后，被轧制同一毛管3在轧机出口装置上脱棒得到荒管。
本发明利用了纵轧的轧制孔形封闭的特点，使被轧制毛坯管先进行减径，由于纵轧方式的一个最大特点是被轧制毛管只能向前移动不能使其旋转，本发明将毛坯管纵轧后的接着再送入到行星斜轧的轧辊中，保证了纵、斜轧制时，毛管均不旋转的特点，通过纵斜轧复合，减少了斜轧变形区域的周向（切向）扭矩，防止轧制螺旋纹的产生，保证轧制薄壁管时的变形质量；可根据轧制管的直径和壁厚进行组合分配纵、斜轧的变形量。