专利名称：轧制长管坯用的皮尔格冷轧管机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轧制长管坯用的皮尔格冷轧管机，该机具有可前后移动的机架，一个驱动机架用的主驱动机构，两台各自备有一个夹头盘并沿轧制方向首尾相连地设在滑轨架上的推送机械，该机械可通过与主驱动机构连接的进给丝杆沿轧制方向移动，至少一个驱动进给丝杆用的变速齿轮箱，以及至少一个固紧在芯棒杆上的芯棒用的夹持器(芯棒止推挡座)。
这种轧机举例说在德国专利DE2922941C2号中曾公开过，该轧机不仅可用于连续作业，还可用于非连续作业。就皮尔格冷轧管机而言，在将一个大的厚壁管(管坯)变形成一个较小的薄壁管时需用内、外工具以便进行内、外径的相应校正。当轧辊连同轧机机架相对于管子作前后移动时，轧辊在管子上滚动，而用作内部工具的芯棒则被夹持在一个固定的位置上。这一点举例说可通过一根芯棒杆来做到，在其前端固定着芯棒，而其后端则被夹紧在芯棒止推挡座内并在辊轧时保持在该位置上不动。
在进行连续作业时，长的芯棒杆需要有两个可供插入的芯棒止推挡座，以便在装上和移开管坯时轮流夹持芯棒杆。
皮尔格冷轧管机内可轧出的成品管的长度因此受到装入管坯长度的限制。客户们经常提出要求，希望能够尽量增大轧制成品管的长度，但这是不能不受到限制的，因为加长管坯有几个不可能。不仅因为能够预处理所要求管坯长度的组织现在还没有，建立这样一个组织又很大而费钱，而且还因为缺乏能使这些具有要求长度的直管运进运出的足够场地。还有一个限制芯棒杆长度的特殊问题是当芯棒杆过长时会呈现过多的弹性以致难于将芯棒夹持在其与轧辊有关的固定位置上。
另外还有一个问题，解决起来也很费钱，但如能够解决，那么对场地的需要便可减少，这个问题就是在轧机的出口侧把管子卷绕起来，但这样做对牵涉到芯棒杆的长度改变的问题几乎没有解决，因为芯棒杆不能做成任意的粗细，最后还必须将管坯串连在芯棒杆上。
因此本发明的课题是，从现有技术存在的问题和限制出发，研制一种属于这一类的皮尔格冷轧管机，使它能够加工极其长的管坯。
为了解决上述课题而提出的方案是，夹持器(芯棒止推挡座)中至少须有一个是可沿与轧制平行的方向调节的，以便调整芯棒来补偿它对轧辊间隙的位置的改变。
通过一个可调夹持器的调整，即使很长的芯棒杆，其长度改变也能进行补偿，因此芯棒能够夹持在其应有的位置上。
由于现代的皮尔格冷轧管机装有芯棒断裂保险装置，能够监控芯棒在管内的位置，以便在芯棒或芯棒杆断裂时能够制动轧机，自可利用该芯棒断裂保险装置来使芯棒对轧制的位置固定。当运用芯棒断裂保安装置以高扫描频率发出的信号并使用一台相配的有效的计算机时，便有可能根据该信号来调整夹持器(芯棒止推挡座)的运动以便带动芯棒。这样即使是很长的芯棒杆也能使芯棒准确定位，因此这个迄今为止还没有解决的对装入极长管坯的限制便不存在了。
在可连续工作的轧机上设有两个芯棒止推挡座，其相互间的距离大于最大可能有的管坯长度，这样便可只用远离轧机的夹持器来使芯轴移动。芯棒杆的最大长度为从后面的夹紧机械到远离轧机的芯棒止推挡座之间的距离。
按照本发明的把芯棒夹持器做成可调机构以便调整的思想还可用另外的办法来装入极长的管坯，其时承载芯棒的芯棒杆至少部分用后拉绳来代替，该后拉绳一端固紧在可调芯棒夹持器上，另一端固紧在芯棒杆或芯棒的后端上，其时轧机须这样校正，使芯棒只是把拉力施加在后拉绳上。该后拉绳被引入到管坯内一个分开的工作通道内，对此可先用一根柔软的线通过风吹使它穿过管坯，然后将后拉绳连结在该线上以便从管坯中拉出。后拉绳可借助于可调夹持器预先拉紧并在辊轧时承受施加在芯棒上的轴向力而将芯棒牢固地夹住，其时通过夹持器的调节，由于轴向力而造成的后拉绳的伸长可以得到补偿。后拉绳与芯棒杆相比还有以下的优点，它的供应或制造都较简单，此外还能节约存放场地。
为了解决场地不够用的问题，本发明还有一个重要特征是将极长的管坯卷绕以后装入，其时使后拉绳穿过管坯，一端连接在芯棒杆或芯棒上，而另一端则连接在一个制有芯棒夹持器的卷绕装置上，其卷绕转速可按芯棒的被控位置调节。此处也可将后拉绳连结在一根柔软的线上，首先用风吹使该线通过成卷的管坯，然后用线拉出后拉绳。后拉绳的芯棒杆侧的端头通过一个快速锁合接头固紧在芯棒杆或芯棒上，而另一端则连接在卷绕装置上。两端均已固紧的后拉绳首先用电机拉紧;然后借助于一个成卷管坯校直校正装置使管坯卷松卷，一直到管坯前端与先行管坯的末端接触为止。在将管坯从卷上松开时同时必须用相同的转速将突起而固紧在管坯卷后端的后拉绳卷绕起来。一旦先行管坯的末端与松卷管坯的前端接合，管坯的松卷转速就须与平均推送速率适应，从这时起，后拉绳的平均卷绕转速也须与平均推送速率适应。不同的卷绕转速可以利用作为卷绕装置的预调节。当后拉绳应该将芯棒维持在其位置上时，特别是当现有的两个芯棒止推挡座都打开时，后拉绳的卷绕转速可调节到使芯棒维持在轧机内的准确位置上。如同已经说明过的那样，使用后拉绳来代替传统芯棒杆的前提是，在用皮尔格注冷轧管坯时施加在芯棒上的力，须是被后拉绳承受的唯一的拉力。但这个前提可通过适当的校正和一个可能有的较长的芯棒来满足。
作为后拉绳的材料可以是钢丝，例如钢琴弦线或在有需要时用塑料绳(例如凯夫拉尔-聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)。在钢线上包上外套或采用摩擦较少的塑料绳可以避免管子内面受到损害。
作为卷绕装置的驱动机构可以采用电子调节的电力或液压驱动机构。
概括地说，本发明提供了采用极长管坯的可能性，而这种极长管坯是迄今为止由于场地情况并且首先是由于芯棒杆的可能长度受到限制而不能加工的。显然，本发明的各个思想还可组合起来，因此还可以在用一根芯棒轧制直管状的管坯时将芯棒用一根后拉绳拉住，而后拉绳则在卷绕装置上象成卷管坯那样可以受到控制。在这种情况下，后拉绳并不固定和松开，而是由卷绕装置承担着芯棒可调夹持器的任务，这在另一场合下是由芯棒止推挡座来承担的。还可设想，将送往轧钢厂的直管状管坯在先行生产工步中制成卷状，然后在装入轧机之前或过程中松卷并校正。
按照权利要求1至3使用极长的芯棒杆时芯棒的可调夹持器(芯棒止推挡座)须稍作修改;因为芯棒止推挡座最好用一电力或液压的伺服驱动机构来往复运动。在采用后拉绳时惯性力较小，因为不再有芯棒杆的重量，因此采用后拉绳可在伺服驱动机构达到其功率限度之前提高机械的行程数。
带有可前后运动的芯棒杆的皮尔格冷轧管机除了能够采用极长的管坯外还能采用一个芯棒的转动机构。这个转动机构至少必须在远离轧机的芯棒止推挡座不再一步一步地前进时才使用。这个芯棒止推挡座也可用恒定的转速旋转，通过扭力设置一步一步的运动。当管坯来回转动时，甚至有可能完全放弃远离轧机的芯棒止推挡座的转动机构。
附图中画出本发明的一个实施例，其中
图1为用直管坯供料的、具有两个芯棒止推挡座的皮尔格冷轧管机的简图;
图2为用卷管坯供料的皮尔格冷轧管机的简图。
在图1中标号1表示皮尔格冷轧管机的机架，该机架在2被一转矩平衡过的主驱动机构驱动。为了用来推送管坯，沿辊轧方向5首尾相连地在滑轨架6上设有各自备有一个未画出的夹头盘的推送机械3和4，该机械可通过一个与驱动机构7连接的进给丝杆而移动。定位在轧机机架上的、未画出的芯棒被由管坯10导引的芯棒杆9保持着，而芯棒杆9又被芯棒止推挡座11这样夹持着，使芯棒的位置在辊轧过程中保持不变。可装入的管坯的长度是由芯棒止推挡座11与另一个远离的芯棒止推挡座12之间的距离限定的，因为在进行连续作业时，这两个芯棒止推挡座11和12，当有一个新的管坯要串连到芯棒上时，必须轮流夹持芯棒杆及其上的芯棒。显然可见，当管坯长度如标号13所示时，一直突出到轧机内的芯棒杆由于弹性延长，长度会有很大改变。这个长度改变本身虽然只有几个毫米，但却可使芯棒在轧机内移动到影响很大的程度，以致不再能进行准确的轧制，不再能使直径和壁厚准确地保持，特别是在前面的芯棒止推挡座11打开，整个拉力都由芯棒止推挡座12承受时更是如此。
在此基础上本发明规定，至少芯棒止推挡座12应该做成可调的，以便按照在芯棒杆内出现的长度改变，通过芯棒止推挡座位置的调节来予以补偿。图1中芯棒止推挡座12的驱动可通过未画出的电力或液压的伺服驱动机构来实行。芯棒止推挡座或其调节装置可与一计算机连接，当计算机接到来自芯棒断裂保安装置的信号时，就可设法维持芯棒的位置。
作为替代方案，图中用14标出的芯棒杆可用一后拉绳来替换，并假定只有辊轧方向5的拉力作用在该绳上，并且后拉绳14是可以调节地固紧在芯棒止推挡座12上的。
在图2中清晰地可见皮尔格冷轧管机的总长被缩短了。这是因为在芯棒止推挡座11的范围内在芯棒杆9上连接着上述后拉绳，该绳穿过成卷供应的管坯15并以其另一端卷绕在卷绕装置16上。这种解决方案可用极短的设备长度连续制造很长的管子，并可保证芯棒在轧机内的位置稳定不变，而出现的位置改变可通过后拉绳的卷绕和松开来予以补偿。
在图2所示的实施例中，由金属线或塑料线制成的后拉绳可首先例如固紧在一根容易用吹气法穿过管坯的线上，并且该线拖拉后拉绳使它穿过管坯，然后将该后拉绳的一端通过一个快速锁合接头或类似物固紧在芯棒杆9上，而后拉绳的另一端则连接在卷绕装置16上。借助于一个电子调节的电力或液压驱动机构可使后拉绳首先被电动机拉紧，然后借助于校正设备18使成卷管坯校直并同时跟着先行管坯10的后端向前输送。这些都以较高的速度进行，其时后拉绳的卷绕装置与成卷管坯的松卷装置具有相等的转速。一旦先行管坯的后端与松卷管坯的前端互相接合，成卷管坯的松卷速度就降低到位在轧机内的管坯的平均推送速度。在芯棒止推挡座11打开的时刻，后拉绳的卷绕速度要调节得使芯棒断裂保安装置控制的芯棒位置维持不变。
图1中芯棒止推挡座12的驱动机构也可采用未画出的电力或液压的伺服驱动机构。
权利要求
1.一种轧制长管坯用的皮尔格冷轧管机，该机具有可前后移动的机架，一个驱动机架用的主驱动机构，两台各自备有一个夹头盘并沿辊轧方向首尾相连地设在滑轨架上的推送机械，该机械可通过与主驱动机构连接的进给丝杆沿轧制方向移动，至少一个驱动进给丝杆用的变速齿轮箱，以及至少一个固紧在芯棒杆上的芯棒用的夹持器(芯棒止推挡座)，其特征在于，当具有两个夹持器(芯棒止推挡座11、12)时至少有一个须是可沿与轧制方向平行的方向调节的，以便在进行轧制作业时调整芯棒来补偿它对辊制间隙的位置的改变。
2.按照权利要求1的冷轧管机，其特征在于，在调节芯棒夹持器(芯棒止推挡座11、12)时是根据芯棒断裂保险装置所控制的芯棒位置来调整的。
3.按照权利要求1和2的冷轧管机，其特征在于，在连续工作的轧机上设有两个交替作用的芯棒夹持器(芯棒止推挡座11、12)，它们之间的距离(X)-已公开一大于最大管坯长度并且只有那个远离轧机机架(1)的芯棒夹持器(芯棒止推挡座12)是可以移动的。
4.按照权利要求1的冷轧管机，其特征在于，为了轧制极长的管坯，承载芯棒的芯棒杆至少部分应被后拉绳(14)替代，该绳一端固紧在芯棒可调夹持器(芯棒止推挡座)上，而另一端固紧在芯棒杆(9)或芯棒的后端上，其时轧机机架(1)须这样校正，使芯棒只是把拉力施加在后拉绳(14)上。
5.按照权利要求4的冷轧管机，其特征在于，极长的管坯在卷绕以后装入，其时后拉绳(10)穿过管坯(10)，一端与芯棒杆(9)或芯棒连接，而另一端与制有芯棒夹持器(11、12)的卷绕装置(16)连接，其卷绕转速可按芯棒的受控位置调节。
6.按照权利要求4或5的冷轧管机，其特征在于，后拉绳(14)可用钢线或塑料绳制成并可能用摩擦较少的材料包在外面。
7.按照权利要求5的冷轧管机，其特征在于，卷绕装置(16)可由一电子调节的电力或液压驱动机构驱动。
全文摘要
一种轧制长管坯用的皮尔格冷轧管机，它有机架，驱动机构、两台推送机械，至少一个变速齿轮箱和至少一个夹持器，其特征是，当具有两个夹持器(芯棒止推挡座)时至少有一个是可沿与轧制方向平行的方向调节的，以便在进行轧制作业时调整芯棒来补偿它对辊制间隙位置的改变。
文档编号B21B21/00GK1108974SQ9411931
公开日1995年9月27日 申请日期1994年12月12日 优先权日1993年12月13日
发明者米歇尔·贝恩谢, 霍斯特·斯廷纳特兹 申请人:曼内斯曼股份公司