7.其它轧管机

7.其它形式轧管机1.自动轧管机（纵轧）a)单机架b)双机架•道次变形量靠顶头直径差调节（一般轧两道次）•轧制特点：（1）轧管一般两道次，第一道次主要变形，第二道次翻90°，消除孔型开口处管壁的偏厚量。（2）延伸系数低，要求配有较大延伸的穿孔机，一般需二次穿孔。（3）轧管开口处（孔型开口）毛管纵向壁厚不均，轧管机后配有二辊斜轧均整机。目的是：A消除壁厚不均B磨光表面（内外）C圆正D三辊均整机还可实现减壁20~15%2.连轧管机（纵轧）•生产小口径钢管的高效能轧机（生产率最高、质量最好）。•布置：将毛管套在长芯棒上，经过多机架顺次布置，相邻机架辊缝互错90°的连轧机轧成钢管。a)全浮芯棒：MandrelMill(M.M)芯棒随同管子自由运动的长芯棒连轧管机。b)限浮芯棒：Multi—StantPipeMill(M.P.M)c)半限浮芯棒连轧管机优点1.在连续的8－9机架中以大压下量一次完成轧制，高效获得长尺钢管（33米、240根／时）。2．钢管质量高：可减小穿孔变形，从而↓穿孔表面缺陷。交替轧制钢管，消除穿孔螺旋壁厚不均，调质磨光的特殊芯棒使内外表面平滑。3．容易实现自动化：心棒循环使用，只穿孔需换顶头。整个热轧线可全部自动化。4．产品范围广：连轧管机本身生产规格少，容易掌握，但可通过配备张力减径机就能生产出多种不同规格的品种。连续轧管机组产品范围、钢种？•适合生产小口径无缝钢管缺点：1.设备费用高。连轧管机上机架刚性大，电机容量大，电气控制系统复杂，连轧机和张力减径机都要有几套备用机架，而且还有一套芯棒加工及热处理的专用设备，因此设备费用比较高；2.长芯棒的制造复杂：储存及维修难，Φ168mm以下小口径管；循环使用每组需要准备12－16根芯棒，制造材料多采用合金钢；3.轧制状态比钢板轧制复杂得多，不适合生产高合金钢管，有些问题尚未完全弄清楚。4.脱棒问题：不适合太薄、太厚、太长的钢管生产。•尽管如此，连轧管机组由于具有产品质量好，生产能力高的特点，二十多年来得到了迅速发展，对于生产高质量的钢管仍是一种最合适的制管方法。•浮动芯棒与限动芯棒各自优点，区别如何？•改善浮动芯棒MM轧管机组轧管纵向厚不均的途径？3.三辊斜轧管机（1）阿塞尔三辊斜轧Assel•由三个主动轧辊和一个芯棒组成圆环封闭孔型。目的在于创造一种带芯棒轧制的斜轧机来代替无缝钢管生产中所必须的自动轧管机和均整机。同时也想提高管壁精度和改善表面质量。•缺点：只可轧Dc/δC≤12的钢管，当轧更薄管子会出现“尾三角”，使轧制过程无法终结。（2）特朗斯瓦尔（Transval）可轧Dc/Sc≤50•优点：在Assel基础上发展的轧机，其特点是机架的入口牌坊可以绕轧制线旋转，实现了轧制中变送进角，变轧制速度。可以避免出现“尾三角”。三种斜轧机共同特点：需用长芯棒和脱棒装置轧管机结构特点•在这种轧管机上，轧制线也就是轧机本身的中心线，围绕这个中心线安装了三个锥形轧辊，它们与轧机中心线的距离相等，各个轧辊之间的距离也相等。工作轧辊安装在锥形辊柱轴承中，轴承座则安在两个牌坊中。两个牌坊中的一个是固定的，而另一个可以围绕中心线回转0－25°。转动这个回转牌坊就可以使轧辊倾斜于轧管机的工作中心线。轧辊回转一个角度就可以得到一定的送进角，以便使轧件向前送进通过轧机。•三辊轧管机的最大特点是轧辊具有台肩和三个轧辊呈120度的布置方式。•轧辊台肩对于不使钢管外径扩大而进行轧制延伸有着重要作用。一般说来，台肩越高在轧•管机上所能得到的延伸越大。不过，基于轧辊形状的特点，不管轧出的壁厚大小如何，减壁量是•一定的。因此，在薄壁管轧制中会产生严重的缺陷。所以，台肩的高度应该按照所生产钢管的•壁厚来决定。也就是说，用高的台肩轧制薄壁钢管是不合适的。可是，低的台肩又容易产生“喇•叭口”(即钢管尾端产生三角形而引起后卡)。所以为了防止这种“喇叭口”的形成．只好把回转•牌坊的角度减小。实际生产中，应综合考虑上述各点来确定轧辊台肩高度。•好的内外表面，外径和壁厚的尺寸精度也高，这是出于钢管内表面是经研磨过的芯棒上进行轧制，润滑条件也好，同时钢管在心棒上的滑动小，内表面没有划道、压痕等缺陷，加之钢管外径还要在回转定径机上辗轧定径，外径公差可达到±0.5％。•另外，在三辊轧管机上，由于芯棒的使用寿命长，很容易实现自动化操作。•辗轧机组的另一个优点是它具有较大的灵活性，在改变产品规格时，机组的调整简单而迅速。在这种机组上更换产品尺寸时只要将工作轧辊靠拢或离开，就可以改变产品的外径，而管壁厚度只需要选择适当直径的芯棒就可以得到调整。只有当轧辊磨损或者在钢管尺寸变化太大需要更换另一种直径的轧辊时，才进行换辊。•由于上述原因，这种辗轧机组用来生产轴承钢管或其它需要进一步机械加工的钢管是十分合适的。很明显，由于钢管的尺寸精度高就可以减少切削损耗，而机组调整简单就允许轧制规定范围内的任意一种直径的钢管。4.狄舍尔轧管机（Accu－Roll轧管机）•带长心棒和主动导盘的二辊卧式斜轧机。1.优点：导盘产生轴向拉力减少“尾三角”，钢管质量好，偏心小，壁厚变换方便。2.缺点：生产能力低，长度短。•产量低质量高！•配备狄舍尔穿孔机来生产。•毛管套在长芯棒上通过由轧辊和导盘构成的孔型进行辗轧。狄舍尔轧管机的特点是可以轧制同心度好、表面质量高的钢管，同时变换壁厚也比较方便，只是由于它的生产能力低，所轧钢管较短而没有象其它轧管机那样得到广泛的应用。•狄舍尔轧管机的复活与最近几年来出现的狄舍尔穿孔机有一定关系，因为在这种穿孔上可以得到较大的延伸系数，狄舍尔轧管机上的延伸就可相对减小，加上轧制速度加快，使整个机组的生产能力显著提高，同时，所能轧制的钢管长度也可增加到14－16米。•狄舍尔轧管机是用长芯棒轧制的。芯棒的操作可以是全浮动式的，也可采用限动操作方式。•对于小型机组来说，芯捧采用全浮式操作以缩短生产周期，对中型机组则可采用限动操作，减小心棒长度，降低成本。•在长芯棒上用两个斜辊进行辗轧可以得到内外表面质量好，偏心度较小的钢管，这是狄舍尔轧管法的最大特点，此外，这种轧管机还具有设备简单、投资费用少、布置紧凑，占地面积小的优点。•因此，适合投资少、厂房面积小，机组产量不高而产品质量要求严格时，用狄舍尔轧管机将是一个可行的方案。•对于需要技术改造或设备更新的旧厂尤其值得考虑。•最近，西德曼内斯曼－德马克公司把这种新型的狄舍尔轧管机组称作CPD机组，而美国称之为Accu－Roll－Mill，表明其产品的尺寸精度高。此两家公司的狄舍尔轧管机上均采用限动芯棒，其工作部分的长度不超过3米。对于斜轧机组（高精度轧管）•重点掌握三种斜轧轧管机生产品种、设备特点。•了解Assel与Transval区别（均为三辊斜轧）。5.顶管机组（CPE）•过程：将方坯在压力穿孔机上穿成带杯底的空心坯，然后套在长芯棒上经过10-15架直径递减的顶管环模，达到减壁和延伸的目的；切掉杯底后再定、减径。毛管芯棒模具•随着热加工理论及轧管生产实践的不断发展，针对旧式顶管机存在壁厚不均、毛管短、成材率低、工具消耗量大等缺点，不少国家对顶管生产的工艺和设备进行了技术改造。如配置定型机、廷伸机，将环式顶管模改为带有轧槽的可以调整的辊式顶管机架。为了能松脱壁厚大于10mm的厚壁管，设置了六辊松棒机等。近年来，顶管机组向现代化方向发展，除由电子计算机控制生产过程，实现全部自动化外，还配有三辊延伸机、张力减径机等。近代顶管机组可以生产直径16－150mm、壁厚2.5－16毫米、顶管后长达6－19米的无缝钢管，年产量高达30万吨。•现代顶管机组不仅能轧制一般碳素钢（轧坯、连续坯），也可轧各种合金钢。除生产一般用途商品管外，还能满足锅炉管、石油管和石油套管的需要。与其它轧管方式比较，顶管法的优点是：1.基建投资少，少产成本低。据比较，以连铸坯为料，生产相同规格的无缝钢管。顶管机组成本最低。年产30万吨以下，直径16－150毫米小规格无缝钢管厂时，顶管机组每吨产品的投资甚至比连轧管机组低；2.顶管机延伸系数为10－17，而连轧管机的延伸系数为8，这就表明，轧同类钢管，顶管机的设备数量少得多；3.由于采用了水压冲孔，三辊延伸，顶管后又配置了张力减径机，就可能采用单重较大的方还轧出较长的钢管。现代顶管机组可以生产外径150毫米以下的各种钢管，成材率高达92％，可以与连轧管机组比美，但对大批量生产大中型薄壁管来说就不如周期式轧管机和自动轧管机。CPE顶管法•CPE是Cross－RollPiercingandElongation的缩写。它是用斜轧穿孔与传统的顶管法相组合，用斜轧穿孔取代顶管机组中的压力穿孔和斜轧延伸，CPE工艺的生产流程如下图所示：6.周期轧管机（PilgerMill）•定义：采用转向与管向相反的二辊不可逆轧机，周期性变化的辊径实现对毛管的压缩。•过程：轧辊每转一周，毛管某一段被辗轧，长度为送进量m（≤30mm）。当轧辊转到孔型开口区，又开始新的周期，即再次送毛管时将毛管转90°，重复前一过程。因孔型侧斜而变形不均，易横裂。空轧区θx；工作区θp•变断面圆孔型横断面有两个区域：1.空轧区（≈轧辊开口）：张开时，翻钢90°。2.工作区：θ1—锤头区，孔型半径↓，压缩变形；θ2—定径区/研磨区，孔型半径不变，轧平管壁及精整；θ3—出口区，轧辊表面逐渐平稳地脱开钢管优缺点：1.由锭直接轧成钢管：省去管坯车间，减少建厂投资，降低成本。2.生产大直径管和异型管，且长度较大。3.产品品种少，钢管质量较差，生产率低。7.挤压机•定义：金属从封闭的容器中通过模子流出而得到钢管。•挤压分热挤压和冷挤压。生产各种（有色金属或黑色金属）的管材及型材等，用途广泛。8.三辊行星轧管机•三辊行星轧机是第一种连续操作的、轧件断面的压缩依赖于轧制的大压下轧机。一道次的延伸率可达15。•毛管的轧制从穿孔开始就处于一种完全连续过程，中间不停顿，一次轧成。另外，管坯的重量可以显著增大到三倍，提高收得率。1.assel：短，精度高2.顶管、连轧：规格少＋张力减径3.自动：短＋均整＋定径4.周期：质量差，异型管5.挤压：坯料轻，高合金钢6.行星：长达100m的薄壁和厚壁管各轧管机生产特点课堂重点问题小结1.自动轧管机组轧制特点是什么？2.连续轧管机组产品范围、钢种？3.Assel与Transval区别。4.重点掌握三种斜轧轧管机生产品种、设备特点。5.顶管机组如何工作？6.周期式轧管机轧管原理？空轧区作用？7.三辊行星轧管机有何特点？8.各轧管机生产特点如何？