专利名称：一种小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金、机械行业生产无缝钢管的冷轧生产设备，特别涉及一种用于小孔径无缝钢管冷轧变形加工中的管壁润滑装置。
背景技术：
无缝钢管是常见的冶金金属制品，小孔径冷轧无缝钢管泛指孔径彡Φ 20mm(坯料管孔径< 30mm，坯料管孔径< 20mm，成品管孔径< 30mm，成品管孔径< 20mm)，采用冷轧变形加工的无缝钢管。无缝钢管生产中，冷变形(冷轧、冷拔)加工生产是主要的生产工序；冷轧生产，已成为广泛采用的冷变形加工生产方式，冷轧变形工具是无缝钢管冷轧生产方式不可缺少的工具。无缝钢管的冷轧变形工具由孔型与顶头组成，孔型是一外圆周带轧制槽(轧槽拉直后为半圆锥体)的中孔圆柱体，采用温差发定向装配在轧辊装置上成对使用，用于对无缝钢管外形的变形加工(控制并决定外径与圆度)；顶头是一圆锥体，采用螺纹连接并固定在芯棒上，用于对无缝钢管内孔的变形加工(控制并决定内径、壁厚与内孔圆度)。冷轧变形加工中，金属因变形产生并积聚大量热量(高速轧制下瞬时温度可超过 600度)，既会影响到无缝钢管的加工质量，又可对变形工具造成伤害，影响使用寿命，故在无缝钢管冷轧变形加工中，必须对轧制中的无缝钢管与变形工具使用冷却润滑，即工艺润滑。目前，无缝钢管冷轧变形加工中的工艺润滑，由外润滑与内润滑(管壁润滑)两部分组成，其中内润滑系统(亦称管壁润滑)，是对轧制中参与变形加工的管坯与顶头进行润滑，目的是减少轧制摩擦，防止管坯内壁表面拉毛、划伤，常用的方式有注射法与涂抹法两种，润滑介质有液态与固态(粉剂)两种；目前常用的管壁润滑方式的特点是1)、注射法(就是采用高压注射方式)，通过连接顶头尾部的芯棒内部通孔，在高压作用下将液态润滑油脂直接输送到顶头尾部的连接体上，通过连接体上的溢油孔将油脂均勻的输送到管坯内部，通过钢管内孔与顶头的间隙渗透流动遍布管壁内，常用于坯料管孔径> 30mm的无缝钢管，润滑效果好、作业效率高、油脂损耗少，坯料管可在芯棒上滑行连续轧制，故属于在线时时润滑；2)、涂抹法(就是采用涂抹方式)，将润滑剂直接涂抹在顶头与芯棒表面，常用于坯料管孔径< 30mm的无缝钢管，润滑效果低于喷射法，作业效率低、油脂(粉剂)损耗大且污染环境，每轧制一支钢管后必须退出，重新涂抹润滑剂再进行轧制，故属于在线非时时润滑。目前，涂抹法是小孔径无缝钢管(坯料管孔径< 30mm，坯料管孔径< 20mm，成品管孔径< 30mm，成品管孔径< 20mm)加工广泛采用的管壁润滑方式(虽然注射法明显优于涂抹法，但注射法是利用顶头尾部的芯棒作为载体，通过芯棒芯部的通孔传递输送润滑剂，而用于小孔径无缝钢管的芯棒因直径小或无法加工通孔，或加工的通孔直径小，无法满足润滑流量的需要切易堵塞)，但是，该方法存在一定不足，即润滑效果较差涂抹法是将润滑剂直接涂抹在顶头与芯棒(近顶头一段)上，涂抹不均勻，当坯料管通过涂抹润滑剂后的顶头时，润滑剂在管壁(孔)内分布不均勻，易造成因润滑不到位而产生的质量隐患，严重时会引起顶头因润滑缺失而发热、断裂等现象，甚至引起设备故障；1)、作业效率低由于每轧制一支钢管后必须退出，重新在顶头等表面涂抹润滑剂后再进行轧制，故作业效率低，一定程度上影响到单机产量且物料(润滑剂)消耗多；2)、影响轧制质量涂抹润滑剂的顶头与芯棒长时间暴露在空气中，容易附着杂质 (颗粒)，易引起轧制中管壁表面产生划伤、凹坑等，存在质量隐患；3)、存在安全隐患在顶头上涂抹液态润滑油脂时，润滑油脂易飞溅或滴落，影响设备周边环境，且油脂黏滑一定程度上存在安全隐患；4)、受气温影响大，液态润滑剂粘度易受气温高低而变化，夏季温度高粘度小易于涂抹，且相对较为均勻，冬季气温低粘度大不利于涂抹，且相对均勻度差。由上述所知，现在对小孔径无缝钢管冷轧变形加工中管壁的润滑技术的缺陷，是影响小孔径无缝钢管成材率的一个重要因素。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其安装在冷轧管机上使用，能有效的改善小孔径无缝钢管的管壁润滑状态，提高轧制中顶头与管壁的润滑质量，消除因润滑缺失而造成的质量隐患，延长顶头使用寿命。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其包括润滑箱、注油泵和喷枪，所述注油泵与润滑箱连接，其中，所述注油泵包括泵体、高压油管和气管，所述高压油管和气管与泵体相连，并且注油泵通过高压油管与喷枪连接；所述喷枪包括相互连接的高压注油枪与喷管。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述管壁润滑装置还包括用于显示所述润滑箱内润滑剂容量的液面计，所述液面计固定在润滑箱上。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述液面计包括套管、浮球和刻度尺，所述套管固定在润滑箱上，浮球固定在刻度尺的下端。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述管壁润滑装置还包括用于对润滑箱内润滑剂加温的加热器。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述加热器包括盘香管和管道，所述管道焊接固定在盘香管上。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述润滑箱底部安装有两个以上的滚轮。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述润滑箱外侧中部固定安装有集油盘，所述集油盘为中孔盘状体，集油盘外侧为环状围边，集油盘芯部设有通孔。根据本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，较好的是，所述集油盘上还固定安装有放油栓，所述放油栓为台阶状圆柱体，其一端表面加工有三角螺纹。[0024]本实用新型所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其安装在冷轧管机上使用，采用从坯料管端部通过高压喷射方式，将液态润滑剂集中喷射入坯料管内孔中，实现在线时时润滑，可有效的改善小孔径无缝钢管的管壁润滑状态，提高轧制中顶头与管壁的润滑质量，消除因润滑缺失而造成的质量隐患，延长顶头使用寿命；结构合理，布局紧凑，易于观察，粘度受控、润滑性能好，符合冷轧生产需要，改善了作业环境，降低了物料消耗，为进一步提高无缝钢管成材率创造了条件。
图1为本实用新型所述小孔径冷轧无缝钢管管壁润滑装置的结构示意图；图2为图1中所示管壁润滑装置中注油泵的放大图；图3为图1中所示管壁润滑装置中喷枪的放大图。
具体实施方式
以下，用实施例结合附图对本实用新型作更详细的描述。本实施例仅仅是对本实用新型最佳实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。实施例如图1所示，所述小孔径冷轧无缝钢管管壁润滑装置采用“分体式”结构，其包括带滚轮13的润滑箱、注油泵7、喷枪5、液面计1、加热器8等部件。其中润滑箱包括箱体、箱盖、箱体拉手10、箱盖拉手4、集油盘12、放油栓11、托枪槽6等部件，用于放置储存润滑剂， 防止杂质污染。滚轮安装在箱体底部，用于箱体的移动定位。注油泵7由泵体与高压油管 2、气管9组成，采用气动原理高压输出，通过管道与喷枪5连接将润滑剂输出。喷枪5由高压注油枪14与喷管15组成，用于将润滑剂集中喷射入管壁内部。液面计1由套管3、浮球、 刻度尺组成，用于显示箱体内润滑剂容量。加热器8由盘香管与管道组成，用于在冬季对箱体内润滑剂加温，提高其流动性。本使用所述小孔径冷轧无缝钢管管壁润滑装置时，仅需将各零部件拼装就位即可使用，具体拼装如下1)润滑箱拼装采用热塑方式将集油盘整体安装固定在箱体外侧中部，将放油栓的螺纹段旋拧安装固定在集油盘的螺纹孔中；同法将托枪槽垂直安装固定在箱体外侧，托枪槽顶面距离箱体顶面20mm ；将箱体拉手的活页拉手采用铆钉形式固定在拉手座上，将拉手座的圆弧面紧贴箱体外圆面，按照4等分分布采用热塑方式固定；将箱盖拉手的隔离环， 以台阶面的大径朝上分别安装固定在箱盖的拉手孔中，再金属拉手分别安装隔离环中；2)滚轮拼装将滚动轴承分别定向安装在轮体的台阶孔中，隔圈I、隔圈II分别安装在滚动轴承两侧的柱销上，将装有滚动轴承的轮体分别安装在支架内，轴承孔与支架U 型体两侧平面通孔对齐后插入柱销定位，再将螺母旋拧固定在柱销螺纹段，将装有轮体的支架分别安装在轮座上，采用元机螺钉固定，平垫圈防止松动；3)注油泵拼装将高压油管的螺纹段与泵体输出口连接并固定，将气管的出气端与泵体的进气后快速接头连接并固定；4)喷枪拼装将注油泵高压油管的另一端与高压注油枪的输入口连接并固定，将喷管连接并固定在高压注油枪的输出口；[0036]5)液面计拼装将套管一端定向插入润滑箱箱盖的液面计孔中，将刻度尺的螺纹端连接并固定在浮球的螺纹孔中；6)加热器拼装将蒸汽管与回水管分别安装在盘香管两端，采用焊接方式连接并固定，将定位螺套分别旋拧安装在蒸汽管与回水管端部；7)整体拼装将润滑箱箱体翻转，采用热塑方式将滚轮安装在箱体底部，滚轮轮座与箱体底部固定；将箱体翻转(开口朝上)将加热器的盘香管整体放置在箱体底部，旋拧定位螺套将盘香管悬空与箱体底部保持距离将液面计的浮球连同刻度尺整体放置在内；将润滑箱箱盖水平放置在箱体上，液面计的刻度尺与加热器的进气与回水管道分别穿越各自的箱盖通孔；将注油泵泵体整体插入位于箱盖中心的通孔中，采用螺纹形式固定；这样就完成了本实用新型设计的部件拼装，可上机使用。上机使用时先将整套装置安置在冷轧机旁指定位置，然后打开箱盖，加入润滑剂 (液态润滑油脂)，箱盖复位；将注油泵进气管与气源连接，接通电源后注油泵开始工作(按事先设定的频次抽取油脂)，此时将喷枪取出，将喷管插入待轧制的钢管中，按下喷枪开关 (扳机)将油脂以高压喷射放置注入，钢管轧制时，利用顶头与管壁的间隙，可随时采取上述方式进行油脂补给作业；冬季时可将加热器与汽(蒸汽)源、回水口连接，将箱体内润滑油脂加热，控制粘度提高流动性，蒸汽温度较为恒定(100度)，易于操作，可有效的防止产生过热影响；使用时通过观察液面计的刻度尺随时了解箱体内润滑剂的容量，及时补充； 一旦由于操作不慎等原因导致润滑剂溢出，均可通过集油盘承接，不会污染地面，打开集油盘放油栓可随时另行回收处置，且PVC箱体耐腐蚀不易氧化。本实用新型是所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，采用从坯料管端部通过高压喷射方式，将液态润滑剂集中喷射入坯料管内孔中，实现在线时时润滑，可有效的改善小孔径无缝钢管的管壁润滑状态，提高轧制中顶头与管壁的润滑质量，消除因润滑缺失而造成的质量隐患，延长顶头使用寿命，有效的提高了小孔径无缝钢管的成材率。其结构合理，布局紧凑，易于观察，粘度受控、润滑性能好，符合冷轧生产需要，改善了作业环境，降低了物料消耗，为进一步提高无缝钢管成材率创造了条件。
权利要求1.一种小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其包括润滑箱、注油泵和喷枪，所述注油泵与润滑箱连接，其特征在于所述注油泵包括泵体、高压油管和气管，所述高压油管和气管与泵体相连，所述泵体插入到所述润滑箱中；并且注油泵通过高压油管与喷枪连接；所述喷枪包括相互连接的高压注油枪与喷管。
2.根据权利要求1所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述管壁润滑装置还包括用于显示所述润滑箱内润滑剂容量的液面计，所述液面计固定在润滑箱上。
3.根据权利要求2所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述液面计包括套管、浮球和刻度尺，所述套管固定在润滑箱上，浮球固定在刻度尺的下端。
4.根据权利要求1所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述管壁润滑装置还包括用于对润滑箱内润滑剂加温的加热器。
5.根据权利要求4所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述加热器包括盘香管和管道，所述管道焊接固定在盘香管上。
6.根据权利要求1所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述润滑箱底部安装有两个以上的滚轮。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述润滑箱外侧中部固定安装有集油盘，所述集油盘为中孔盘状体，集油盘外侧为环状围边，集油盘芯部设有通孔。
8.根据权利要求7所述的小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其特征在于所述集油盘上还固定安装有放油栓，所述放油栓为台阶状圆柱体，其一端表面加工有三角螺纹。
专利摘要本实用新型提供一种小孔径冷轧无缝钢管的管壁润滑装置，其包括润滑箱、注油泵和喷枪，所述注油泵与润滑箱连接，注油泵包括泵体、高压油管和气管，所述高压油管和气管与泵体相连，并且注油泵通过高压油管与喷枪连接；所述喷枪包括相互连接的高压注油枪与喷管。所述管壁润滑装置还包括液面计和加热器。所述管壁润滑装置，安装在冷轧管机上使用，采用从坯料管端部通过高压喷射方式，将液态润滑剂集中喷射入坯料管内孔中，实现在线时时润滑，可有效的改善小孔径无缝钢管的管壁润滑状态，提高轧制中顶头与管壁的润滑质量。
文档编号F16N7/38GK201978951SQ20112004505
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者蔡斌, 陈志强, 陈涛 申请人:宝山钢铁股份有限公司