高精度無縫鋼管的四輥減徑機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機。本實用新型工作機架數為18架，每個軋輥機架上安裝有四個軋輥，所述四個軋輥部件的軸線構成等邊四邊形，前后相鄰軋輥機架上的軋輥軸線互錯45度；每個軋輥機架上安裝四個電機安裝座，驅動電機、傳動裝置、軋輥、軋輥支撐軸承、軋輥軸位置液壓調節器都安裝在電機安裝座上，驅動電機通過傳動裝置帶動軋輥轉動；每個軋輥的兩端分別設置軋輥支撐軸承，每個軋輥支撐軸承連接一個軋輥軸位置液壓調節器。本實用新型四輥式減徑機軋制不同尺寸的荒管時，不必如二輥式或三輥式減徑機那樣換機架，只需更換軋輥即可，軋輥直徑和機架厚度都大為減小，設備體積比三輥式減徑機減小15％左右。
【專利說明】
高精度無縫鋼管的四輥減徑機
技術領域
[0001]本實用新型涉及無縫鋼管乳制設備領域，更具體的說，是涉及一種高精度無縫鋼管的減徑機。
【背景技術】
[0002]無縫鋼管減徑過程是空心圓柱體不帶芯棒的連乳過程。目前，減徑機工作機架數較多，一般為9?24架。減徑乳制能減少乳制工序的毛管規格數量、工具備品及管坯規格種類，相應擴大了機組生產的品種規格。
[0003]減徑機有微張力減徑和張力減徑兩種形式，微張力減徑在乳制過程中壁厚增加，橫截面上的壁厚均勻性較差，一般總減徑率控制在40%?50%;張力減徑在乳制時，機架之間存在張力，使得縮徑的同時減壁，能擴大產品的規格范圍，橫截面的壁厚均勻性較微張力減徑的情況好。減徑機有二輥或三輥式，二輥式減徑乳機的前后相鄰機架乳輥軸線互垂90°，三輥式減徑乳機的乳輥軸線互錯60°，這樣空心荒管在減徑乳制過程中所有方向都受到徑向壓縮，直至達到成品要求的外徑尺寸和橫斷面形狀。
[0004]在現有常用的二輥或三輥減徑機乳制無縫鋼管乳制過程中，由于存在乳輥孔型底部和開口處的線速度不同、孔型開口處金屬流動阻力與孔型底部之間存在差異，導致金屬在縱向流動的同時，乳輥孔型底部的金屬向開口處流動，出現金屬被擠向輥縫處，形成荒管的壁厚不均。
[0005]現代工業對石油管、鍋爐管和各種機械結構管都提出了很高的尺寸精度和表面質量要求，但采用常規的減徑機乳制需要復雜的工藝和操作方式，造成較高的生產成本，所以需要對現有減徑機的結構進行改進，由此提高減徑精度和表面質量，并降低調整操作難度。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是，克服上述現有技術中存在的不足，提供一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機。
[0007]本實用新型高精度無縫鋼管的四輥減徑機，采用以下技術方案予以實現:工作機架數為18架，每個乳輥機架上安裝有四個乳輥，所述四個乳輥部件的軸線構成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機架上的乳輥軸線互錯45度;每個乳輥機架上安裝四個電機安裝座，驅動電機、傳動裝置、乳輥、乳輥支撐軸承、乳輥軸位置液壓調節器都安裝在電機安裝座上，驅動電機通過傳動裝置帶動乳輥轉動;每個乳輥的兩端分別設置乳輥支撐軸承，每個乳輥支撐軸承連接一個乳輥軸位置液壓調節器。
[0008]所述乳輥機架是一次加工成型的整體結構。
[0009]所述傳動裝置采用鼓形齒齒輪聯軸器。
[0010]本實用新型具有如下有益效果:
[0011]本實用新型的減徑機采用四輥式，工作機架數為18架，前后相鄰機架乳輥軸線互錯45度;微張力減徑乳制，總減徑率限制在48%。
[0012](I)四輥式減徑機的乳輥孔型周邊的速度差比三輥或二輥式定減徑機的小，能減小乳輥與荒管間的相對滑動，而且乳輥孔型與荒管的接觸弧長較小，使接觸部分的徑向力比較均勻，從而使金屬變形流動狀態趨緩，減小周向壁厚不均；
[0013](2)四輥式減徑機前后相鄰機架乳輥軸線互錯45°布置，簡化乳機結構，方便安裝；
[0014](3)四輥式減徑機與三輥式減徑機、二輥式減徑機相比，單輥的乳制變形量較小，荒管咬入性能好，金屬損耗較小；
[0015](4)四輥式減徑機的每一機架的四個乳輥分別由I臺交流變頻調速電機通過齒輪箱和離合器驅動。乳制不同規格產品時，需變換乳輥、調整電動機轉速、設定合理的輥縫及乳輥傾斜角度，獲得滿足工藝要求的參數；
[0016](5)采用單獨驅動方式，方便調整輥縫和實現每個乳輥的“自由乳制”，有利于乳制力、乳制速度、壓下量的單獨控制，確保高精度乳制；
[0017](6)四輥式減徑機乳制不同尺寸的荒管時，不必如二輥式或三輥式減徑機那樣換機架，只需更換乳輥即可，乳輥直徑和機架厚度都大為減小，設備體積比三輥式減徑機減小15%左右。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型中每個機架結構主視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0020]本實用新型工作機架數為18架，如圖1所示，每個乳輥機架I上安裝有四個乳輥2，所述四個乳輥部件的軸線構成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機架上的乳輥軸線互錯45度;每個乳輥機架I上安裝四個電機安裝座5，驅動電機3、傳動裝置4、乳輥2、乳輥支撐軸承6和乳輥軸位置液壓調節器7都安裝在電機安裝座5上，驅動電機3通過傳動裝置4帶動乳輥2轉動；每個乳輥的兩端分別設置乳輥支撐軸承6，每個乳輥支撐軸承6連接一個乳輥軸位置液壓調節器7。
[0021]本減徑機采用18機架，每機架四個乳輥，每一乳輥分別由I臺交流變頻調速電機通過齒輪箱和離合器驅動，可成組更換機架。
[0022]通過變換各乳輥驅動電機的速度和輥縫及乳輥的傾斜度，可組合出滿足工藝要求的速度和壓下量及接觸長度，而得到高尺寸精度的產品。
[0023]本實施例的乳輥機架I是整體結構，一次加工成型，剛度大。四個電機安裝座5直接安裝在乳輥機架I上，使四個部件是一個安裝基準，降低了安裝誤差，能保證四個電機安裝座所構成的中心線與乳輥機架I的中心線的同軸度和同心度。驅動電機3、傳動裝置(聯軸器)4、乳輥2、乳輥支撐軸承6、乳輥軸位置液壓調節器7等安裝在電機安裝座5，整體性能能有保障。
[0024]保證減徑機的結構合理，提高定位安裝精度，簡化制造工藝，降低制造成本。
[0025]下面對本實用新型各組成部分做詳細說明:
[0026]驅動電機:
[0027]驅動電機采用管道通風冷卻形式，超強冷卻防止電機過熱；電機過載系數為2.5倍以下，時間常數為2秒，以限制乳制過程的動態過程。
[0028]電機安裝座:
[0029]框架式機座是以鋼板為主的焊接結構件，焊后機加工，具有安裝調試方便、安裝維修簡單、重量輕、剛性好的特點。
[0030]聯軸器和傳動軸裝置等都裝配在其上。
[0031]傳動裝置:
[0032]由于受減徑機和電機的尺寸約束，采用電機軸中心線與減速機輸入軸中心線同心的連接方式。由于傳遞扭矩較大和轉速較高，采用鼓形齒齒輪聯軸器，減速器為三級傳動的硬齒面斜齒齒輪、齒輪箱體為鑄鋼材料。
[0033]乳輥機架:
[0034]減徑機要求乳輥機架剛度大、間距小、加工裝配簡單、維修方便。機架采用外傳動方式，有利于縮小機架間距、提高機架剛度及適應品種多。同時，較短的機架間距能減少切頭損失。
[0035]乳制過程的安全保護裝置:
[0036]為了保護電機和減速機在意外情況下不損壞，在減速機的輸出軸后加裝安全保護措施。當力矩大于安全許用值時，聯軸器的安全銷被剪斷，不把力矩傳遞到減速機中。
[0037]具體實施例的參數如下:
[0038]18機架減徑機采用單獨傳動形式
[0039]最大總減徑率:48%
[0040]單機架最大減徑率:3.5%
[0041]適合的乳制材質:合金鋼、不銹鋼、碳素鋼
[0042]荒管的入口毛管直徑(mm):175?200
[0043]荒管的入口毛管壁厚(臟):4.5?13.5
[0044]荒管的入口毛管長度(m):7.0?24
[0045]荒管的入口速度(m/s):0.6?0.85
[0046]出口的鋼管直徑(mm):130?170
[0047]出口的鋼管壁厚(mm):5.0?14
[0048]出口的鋼管長度(m): 8?85
[0049]乳輥的名義直徑(mm):500
[0050]機架間距(mm):450
[0051]最大乳制力(kN):350?600
[0052]最大乳制力矩(KNm): 38
[0053]主傳動電機數量(臺):72
[0054]功率(kw):240
[0055]轉速(r/min):1028/1800
[0056]機組最大平均張力系數:0.35
[0057]乳輥機架傳動型式:外傳動
[0058]乳制溫度。C:850?950
[0059]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為限于本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.一種高精度無縫鋼管的四輥減徑機，其特征是:工作機架數為18架，每個乳輥機架上安裝有四個乳輥，所述四個乳輥部件的軸線構成等邊四邊形，前后相鄰乳輥機架上的乳輥軸線互錯45度;每個乳輥機架上安裝四個電機安裝座，驅動電機、傳動裝置、乳輥、乳輥支撐軸承、乳輥軸位置液壓調節器都安裝在電機安裝座上，驅動電機通過傳動裝置帶動乳輥轉動;每個乳輥的兩端分別設置乳輥支撐軸承，每個乳輥支撐軸承連接一個乳輥軸位置液壓調節器。2.根據權利要求1所述的高精度無縫鋼管的四輥減徑機，其特征是:所述乳輥機架是一次加工成型的整體結構。3.根據權利要求1所述的高精度無縫鋼管的四輥減徑機，其特征是:所述傳動裝置采用鼓形齒齒輪聯軸器。
【文檔編號】B21B35/12GK205463616SQ201620242841
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】李連進, 張海軍, 王惠斌, 喬志霞, 宗衛兵, 李牧, 余慶鈴
【申請人】天津商業大學