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轧管机基础知识 文档-推荐下载

自动轧管生产生产无缝钢管的方式之一。

生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、
定径机和减径机等组成。

自动轧管机
把厚壁毛管轧成薄壁荒管。

一般经2~3道次,轧制到成品壁厚,总延伸率约为
1.8~
2.2。

70年代以来,用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术,都提高了生产效率,实现了轧管机械化。

自动轧管机组
常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17~426mm钢管。

机组的特点是在穿孔机上实现主要变形,规格变化较灵活,生产品种范围较广。

由于
连续轧管技术的发展,已不再建造140mm以下的机组。

连续轧管生产
生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。

圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过7~9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。

轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。

140mm连续轧管机组年产40~60万吨,为自动轧管机组的2~4倍。

这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达
30m,加工制造复杂。

70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机(MPM),轧制时外力强制芯
棒以小于钢管速度运动,可改善金属流动条件,用短芯棒轧制长管和大口径钢管。

周期轧管生产
以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料,加热后经水压穿孔成杯形毛坯,再经二辊斜轧
延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。

周期轧
管机又称皮尔格尔(Pilger)轧管机。

周期轧管生产是用钢锭作原料,宜于轧制大直径的厚
壁钢管和变断面管。

三辊轧管生产
主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。

这种方法生产的管材,壁厚精度达到±5%,比
用其他方法生产的管材精度高一倍左右。

60年代由于新型三辊斜轧机(称Transval轧机)
的发明,这种方法得到迅速发展。

新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变
辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚之比,从12扩大到35,不
仅可生产薄壁管,还提高了生产能力。

顶管生产
传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管,由推杆将长芯棒插入毛管杯底,顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架,顶轧成管。

这种生产方法设备投资少,可用连
铸坯,能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管,但生产效率低,壁厚比较
厚,管长比效短。

出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管,收口后顶轧延伸成管,
克服了传统方法的一些缺点,已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

挤压管生产
首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔,再经感应加热或盐浴加热,并在内表面涂敷润滑剂
送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材。

主要用于生产低塑性的高温合
金管、异型管及复合管、有色金属管等。

这种方法生产范围广,但产量低。

近年来,由于
模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进,挤压管生产也有所发展。

导盘轧管生产
又称狄塞耳(Diessel)法。

穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。

轧机
类似二辊斜轧穿孔机,只是固定导板改成主动导盘。

由于用长芯棒生产,管材内壁光滑,
且无刮伤;但工具费用大,调整复杂。

主要用于生产外径150mm以下普通用途的碳素钢
管。

目前使用较少,也无很大的发展前景。

旋压管生产
将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。

管子精度高,机械性能好,尺寸范围广,但生产效率低。

主要用于生产有色金属管材,但也越来越多地用于生产钢管。

旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外,多用于军事工业。

70年代,采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。

冷轧、冷拔管生产
用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。

生产特点是多工序循环工艺。

用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6~8(图6)。

60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。

此外,小辊式冷轧管机也得到发展。

主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材,冷轧设备复杂,工具加工困难,品种规格变换不灵活;通常采用冷轧、冷拔联合工艺,即先以冷轧减壁,获得大变形量,然后以冷拔获得多种规格。

轧管机区
工作区范围
从穿孔机后台拨出料后(不含拨料),到在线常化台架区前;
工艺流程
设备组成
(1)401 毛管横移斜台架;
(2)402 毛管横移链床;
(3)403 毛管预穿棒工位;
(4)404 轧管机前台拨入料装置;
(5)405 轧管机前台;
(6)406 芯棒操作装置;
(7)407 轧管机主机;
(8)408 轧管机后台;
(9)409 轧管机后台拨出料装置;
(10)410 荒管及芯棒横移链;
(11)411 荒管脱棒工位;
(12)412 脱芯棒装置;
(13)413 芯棒输送辊道;
(14)414 芯棒冷却池拨入料装置;
(15)415 芯棒冷却池;
(16)416 芯棒捞取机构;
(17)417 芯棒预穿链;
(18)418 芯棒润滑装置。

工作前状态
(1)毛管横移链床处于停止状态,链床拨爪处于待料位置;
(2)轧管机前台拨入料装置处于下位;
(3)芯棒操作装置处于停止状态,芯棒推头处于后位;
(4)轧管机前台抱心辊处于大打开状态,抱心辊冷却水为开启状态;(5)轧管机主机处于连续运转状态;
(6)轧管机后台抱心辊处于大打开状态,抱心辊冷却水为开启状态;
(7)轧管机后台拨出料装置处于下位;
(8)脱芯棒装置处于停止状态,芯棒卡头在待料工位;
(9)芯棒输送辊道处于停止状态;
(10)芯棒捞取机构处于下位,芯棒冷却池内各工位均有芯棒;
(11)芯棒预穿链处于停止状态,链上放置了两支芯棒;
4.5 操作与连锁
(1)当检测到毛管横移链床前工位有料,且毛管预穿棒工位无料,则毛管横移链转动180°,将毛管运到预穿棒工位;
(2)当检测到毛管预穿棒工位有料,则芯棒预穿链条前进90°,将芯棒穿入毛管到预定位置;在芯棒工作段头部到达芯棒润滑装置的同时,芯棒润
滑装置开始工作,芯棒工作段尾部通过芯棒润滑装置时,芯棒润滑装置
停止工作(芯棒位置的判定可采用预穿棒链条的编码器);
(3)当检测到芯棒预穿链条第二段上没芯棒,且链条处于停止状态,则芯棒捞取机构动作,将芯棒捞取并放置到芯棒预穿链条第二段上;
(4)当检测到轧管机前台无料,前台抱心辊处于大打开状态,且本次毛管预穿棒动作已完成,则轧管机前台拨入料装置动作,将预穿好芯棒的毛管
拨入轧管机前台,同时前台抱心辊冷却水关闭;
(5)当检测到轧管机后台无料,后台抱心辊处于大打开状态,且后台拨出料装置处于下位,则芯棒操作装置动作,将芯棒和毛管一同推入轧管机变
形区;
(6)在毛管头部进入变形区的同时,后台抱心辊闭合到抱毛管位置,当毛管尾部通过每架抱心辊时,相应抱心辊闭合到抱芯棒位置,当轧管结束时,前台抱心辊全部打开,同时前台抱心辊冷却水打开;
(7)在毛管进入轧管机变形区的同时,后台抱心辊冷却水关闭;当荒管头部通过每架抱心辊时,相应抱心辊闭合到抱荒管位置;当轧管结束时,后
台抱心辊打开,后台升降辊道升起并向前运转,当芯棒(荒管)头部到
达挡板位置时,升降辊道停止运转(并降到下位),同时后台抱心辊冷却
水打开;
(8)当检测到轧管机后台可翻料工位有料,升降辊道处于停止状态(且处于
下位),荒管及芯棒横移链处于停止状态,则轧管机后台翻出料装置动作,将荒管和芯棒一同拨到横移链入口处;
(9)当检测到横移链入口处有料,出口处无料,且横移链后辊道处于停止状态,则横移链运转180°,将荒管及芯棒运到横移链出口处(或荒管脱
棒工位);
(10)当检测到荒管脱棒工位有料,横移链后辊道处于停止状态,则荒管挡叉升起,脱芯棒装置动作(链条转动180°),将芯棒脱出荒管;
(11)当芯棒尾部临近芯棒输送辊道(可通过编码器来判别芯棒位置),且芯棒拨料装置处于下位,则芯棒输送辊道开始转动;当芯棒尾部到达芯棒冷
却池处固定挡板时,芯棒输送辊道停止运转;
(12)当检测到芯棒冷却池前辊道上有料,则芯棒冷却池翻入料装置动作,将芯棒翻入芯棒冷却池;
(13)脱芯棒装置动作结束后,当检测到常化台架前拨料装置处于下位,且常化台架前辊道处于停转状态,则横移链床后辊道向前运转,将钢管输送
到再加热炉区;当荒管尾部离开横移链床后辊道时,链床后辊道停止运
转;
操作台与操作箱
(1)该工作区的主操作台在2CS,轧管区域和芯棒循环区域分别设置一个操作台;
(2)轧管机处设一台机旁操作箱,用于换辊操作;
(3)荒管及芯棒横移链床处设一台机旁操作箱,用于链床调整和事故处理;(4)芯棒冷却池旁设一台机旁操作箱,用于芯棒初始化及事故处理;
(5)机旁操作箱必须在主操作台授权的前提下方可操作(急停按钮除外);。

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