专利名称：旋模轧制设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属管的轧制设备。
目前国内外生产无缝钢管都必须经过轧管工序，而轧管分纵轧与斜轧两类。采用纵轧方法的设备有自动轧管机，周期轧管机和连续轧管机等。而采用斜轧方法的设备有三辊轧管机，三辊行星轧管机等。
三辊行星斜轧机(Plane Schrage Walzwerk)简称PSW轧机，是西德在七十年代初出现的新型轧机，其特征是大压下量，单道次延伸率最大可达15相当于一组八机架连续轧机的总延伸率，且具有能耗低，设备紧凑，占地小的优点，因而作为棒材和管材的轧制设备曾引起国内外专家的重视，但它是通过两个输入系统一起带动轧辊，使轧制时管材只有轴向运动而无旋转运动，因而机械传动部分十分复杂。另外在PSW轧机的回转大盘上安装的三个锥形轧辊均为悬臂结构，必须要求有稳固的轴承系统。同时齿轮传动系统也需要安装在轧辊轴的一端，这些机械部分全部安装在大盘上，使得大盘直径十分庞大，需要进行调整的部分越多，大盘的直径也就越大，而且大盘旋转时这些部分都得随着绕轧制轴转动。一般回转大盘的最大直径为所轧制荒管外径的20倍左右，所以在设计时考虑到离心力的影响，使得设计非常困难，反过来也就限制了它的回转速度。
PSW轧机的另一重大问题，就是轧辊的辊型控制问题，斜轧与纵轧不同之处主要是在于斜轧全靠轧辊面对轧制轴线所形成的回转空间曲面来轧制管材，因此辊型问题就是在轧制过程中能否生产合格产品的关键问题，一般的来说一种辊型只能生产一种规格的产品。PSW轧机是靠调整交叉角与前进角两个参数来轧制不同规格的产品，显然这种调整只能解决一部分产品的要求(公差范围允许的)，而且这种调整不好就保证不了产品质量，形成螺纹线，具有尺寸精度与表面质量差等缺陷。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，体积小，辊型不须调整且能够保证产品质量，同时保留了PSW轧机的延伸系数大，节省能源，设备紧凑，占地小等优点的新型轧制设备。
本实用新型的目的是用以下方式实现的本实用新型旋模轧制设备，由前台、限动芯棒、传动系统、电动机、回转套管、固定盘和旋模组成。旋模是本实用新型的关键部件由模套、轴、轴承和(自由空转)的锥形轧辊组成，轴的两端在模套内均有支撑，旋模紧固在固定盘上。
本实用新型只设有一个传动系统，传动系统的输入端与电动机相联，其输出端用一空心的回轴套管代替输出轴。回转套管的一端与固定盘相联接，固定套管从回转套管中穿过，固定套管的入口端固定在传动系统的箱体上，另一端与入口导管相联接，在回转套管和固定套管之间装有轴承。回转套管和固定套管间的轴承为带有通孔的树脂轴承。在回转套管与固定套管之间通以冷却水，冷却水的入口设在传动系统的箱体上。在本实用新型旋模轧制设备的前台上还设有一个夹持器。
本实用新型的优点是结构简单，调整操作方便，投资少，占地小，节省能源，产品质量好。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述
图1为本实用新型旋模轧制设备的结构示意图。
如
图1所示，本实用新型旋模轧制设备由前台〔15〕、限动芯棒〔14〕、传动系统〔1〕、电动机〔16〕、回转套管〔2〕、固定套管〔10〕、固定盘〔3〕和旋模〔4〕组成，传动系统〔1〕的输入端与电动机〔16〕相联，其输出端用一空心的回转套管〔2〕代替输出轴，在回转套管〔2〕的一端刻有键槽，用键与固定盘〔3〕相联接。固定套管〔10〕从回转套管〔2〕中穿过，回转套管〔2〕与固定套管〔10〕之间装有带通孔的树脂轴承〔11〕。固定套管〔2〕的入口端用法兰固定在传动系统〔1〕的箱体上，另一端接有入口导管〔12〕，入口导管〔12〕与固定套管〔10〕用螺纹联接，入口导管〔12〕的出料端对着锥形轧辊〔8〕。旋模〔4〕是轧制钢管的主要工具，它由模套〔5〕、轴〔6〕、轴承〔7〕及锥形轧辊〔8〕所组成。模套〔5〕为一园形壳体，其中装有三根按120度分布的三个轴(也可装多个轴)，在轴〔6〕上经轴承〔7〕装有锥形轧辊〔8〕，轴〔6〕的两端均固定在模套〔5〕内。三个轴的中心线与轧制中心所形成的工艺角度关系及锥形辊〔8〕的辊型，则根据所要求轧制的管子规格，设计成最佳的状态。在固定盘〔3〕上开有六个60度均布的孔，用六个螺栓将旋模〔4〕紧固在固定盘〔3〕上。当输出端的回转套管〔2〕旋转时带动固定盘〔3〕旋转，而固定盘〔3〕旋转时则带动旋模〔4〕旋转，这样当生产不同规格的产品时，不需调整任何参数，而是更换相应规格的旋模〔4〕即可。因此就保证了产品质量而且提高了作业率。为了使轧制过程能顺利进行，保持管子不旋转，在旋模轧制设备的前台〔15〕上设有一个夹持器〔9〕，在轧制过程中由夹持器〔9〕夹紧荒管使之不旋转，同时夹持器〔9〕以20～50mm／秒左右的速度向前推动荒管，当夹持器〔9〕接近传动系统〔1〕时则将夹持器〔9〕松开，荒管则自由进入旋模轧机。为使荒管自由进入旋模轧机轧制时不产生转动，入口导管〔12〕的内径与荒管的尺寸相配套，不同尺寸的荒管要配用不同内径的入口导管〔12〕。这就能保证在轧制过程中管子不转动，使切头达到最小。固定套管〔10〕的另一作用是与回转套管〔2〕相配合作冷却水的通道。在热轧管子的过程中荒管带有高温1000℃以上，当通过传动系统〔1〕时将会使齿轮箱加热，同时在旋轧时，锥形轧辊〔8〕也将被加热，这些部件都需要进行工艺冷却，冷却水是经过回转套管〔2〕与固定套管〔10〕之间流过直接喷向锥形辊〔8〕。冷却水的入口〔13〕装在传动系统〔1〕箱体上的法兰盘上。由于两层套管之间的轴承采用带通孔的树脂轴承，这样既简化了轴承结构又使水流有了通道，同时冷却水又是树脂轴承〔11〕的润滑剂。旋轧管子生产仍依照惯例采用限动芯棒。
旋模轧制的过程是这样的在轧制前先启动电动机〔16〕，使旋模〔4〕旋转，同时接入冷却水使锥形轧辊〔8〕被水冷却，此时被穿孔后的荒管温度约在1150℃左右，送至旋模轧制设备的前台〔15〕，用夹持器〔9〕夹住荒管的尾端，插入限动芯棒〔14〕，并将限动芯棒〔14〕的尾端固定在前台〔15〕上，夹持器〔9〕缓慢将荒管送进固定套管〔10〕内并继续向里推进，荒管的一端经固定套管〔10〕，入口导管〔12〕而进行减径、轧管、均整后被轧出。
本实用新型旋模轧制设备，可解决当前钢管生产中轧管工序长期无法解决的问题，尤其是我国小型无缝管生产中质量差，设备投资大，能源消耗大等一系列问题，特别是生产热轧小直径薄壁管，本实用新型不仅适用于热轧无缝钢管的生产，也适用于冷轧钢管及有色金属管子的生产。
权利要求1.一种金属管的旋模轧制设备，由前台、限动芯棒、传动系统、电动机、回转套管、固定盘和旋模组成，其特征在于a.旋模[4]由模套[5]、轴[6]、轴承[7]和锥形轧辊[8]组成，轴[6]的两端在模套[5]内均有支撑；b.回转套管[2]装在传动系统[1]的输出端，且一端与固定盘[3]相联接，固定套管[10]从回转套管[2]中穿过，其入口端固定在传动系统[1]的箱体上，另一端与入口导管[12]相联接，在回转套管[2]和固定套管[10]之间装有轴承[11]；c.在旋模轧制设备的前台[15]上设有夹持器[9]。
2.根据权利要求1所述的轧制设备，其特征在于回转套管〔2〕和固定套管〔10〕间的轴承〔11〕为带通孔的树脂轴承。
3.根据权利要求2所述的轧制设备，其特征在于在回转套管〔2〕与固定套管〔10〕之间通以冷却水，冷却水的入口〔13〕设在传动系统〔1〕的箱体上。
4.根据权利要求1所述的轧制设备，其特征在于入口导管〔12〕的内径与荒管的尺寸相配套。
专利摘要本实用新型旋模轧制设备涉及一种金属管的轧制设备。由前台、限动芯棒、传动系统、电动机、回转套管、固定套管、固定盘和旋模组成，其特征是只设一个传动系统，传动系统的输出轴由回转套管代替，旋模由模套、轴、轴承和锥形轧辊组成，轴的两端均有支撑，本实用新型结构简单，调整操作方便，投资少，占地小，节省能源，产品质量好，既适用于热轧无缝钢管的生产，也适用于冷轧钢管及有色金属管子的生产。
文档编号B21B19/04GK2090742SQ9022361
公开日1991年12月18日 申请日期1990年11月12日 优先权日1990年11月12日
发明者蔡永福 申请人:蔡永福