据俄<钢>杂志2007年第六期报道,随着对无缝钢管强度和质量要求的提高,在各家钢管厂引起组建热处理工段的必要性。为了获得钢管要求的几何参数,在热工段线上安装具有沿整体长度进行管子外径功能的定径机。
根据技术改造计划“西纳尔钢管厂”计划开工建设年生产能力为20x10^4吨、管径为50~168毫米、壁厚为5~25毫米的热处理生产线。
经过热处理的管子(定径前的原始尺寸)外径偏差分别是∶50~114毫米为+0.9到—0.7%;114~168毫米为+1.2到—0.6%。对定径管的要求为∶外径—0.5%,椭园度—0.2毫米。经热处理过的热轧钢管在摄氏20度时最大极限抗拉强度为1030n/毫米平方。
在定径机电力参数计算中已考虑到轧制过程中弹性和塑性变形关系主要取决于壁厚与直径S/D之比。壁厚减少时弹性分量变形在增加。对于厚壁管而言,当S/D>0.1时,因弹性分量变形很小可忽略不计,此时整个变形均为塑性变形。热处理后,根据列出可能出现的管子外径偏差来看,在定径机中沿直径最大总变形可能为1.2%,也就是说不超过2毫米。
在引用全苏列宁勋章冶金机械制造设计科学研究所的数据基础之上开发出的定径机生产线设计方案用于西纳尔钢管厂正在建设中的热工段。根据设备布置图经过热处理的管子到达定径机入口侧一输入辊道,借助输入辊道把管子送到工作机架中心线上(定径机中心线)并与第一机架轧辊相接触。沿定径机中心线以一个机架输送到另一个机架时,管子全长被定径。定径后管子到达钢管矫直机的连接输送装置上。
定径机的技术规格∶
定径机规格,毫米50~168X5~25定径机温度,C500~750
定径机管子输出速度,米/秒50~120工作机架数量,架4
可调和不可调工作机架参数∶
调节范围-/+-1.5轧辊数量3/3
轧辊直径,毫米45/450每个轧辊上的金属压力,KH600/150
输入轧辊上的轧制力矩,KH*M20/10
主传动电机功率,KBT290
定径机外形尺寸,米3X5X2
定径机由4个工作机架组成。机架1借助滑架2安装在底座3上。液压机械4完成机架更换。一台电机传动联动装置5(齿轮箱)。
不可调工作机架由可拆卸外壳组成,外壳中装有带轴承座和锥齿轮的轧辊。扭矩由传动装置经输入轴传到轧辊上。轧辊轴承座具有防止水份和机械微粒(氧化铁皮)落入的多级防护装置。
可调工作机架6由组合式机座、锥齿轮彼此连接的3个轧辊部件、偏心衬套径向调节轧辊机械和球形连接回转传动装置组成。每个锥齿轮安装在机架外壳中的轴承上,并且在调节自身位置不变。
4个工作机架完全可以互换并在定径机线上把它们任意组合成套。轧辊在定径机中交替布置就能使下一个轧辊补偿上一个轧辊的出口。用专用装置把机架锁定在定径机线的定径中心线上。换辊机械可保证机架的单个更换和成组更换。整套更换时间不超过20分钟。装配好的机架在专用车削车床上加工轧辊孔型。成组机架的传动是通过总减速机---频率调节交流电机齿轮机架完成的。
通过调节辊道的高度把管子从炉子输送到定径机。利用可变偏心度平稳改变辊子高度并借助拉杆和螺旋机构对每个管径进行调节。预先设计了和工作机架装在一起的传动辊“样机架”,对不要求定径的管子经过定径机输送的可能性作分析研究。
结论
在热工段的组成中定径机应是专门化的并包括∶
以最佳方式满足因压下量和拉伸微小以及各机架中转速相同轧制工艺要求的联动装置,此外,定径机应具有结构简单、可靠、价廉、易于维护和较少的维修费;
内部分配(一根输入轴)的3辊工作机架,机架中没有张力,也就是说没有尖峰负荷,机架间间距实际上没有限制,传动功率小,所有这一切就能保证必需的结构强度和刚度;
3辊精调机架用于保证提高管子精度可能的最终定径,以及不经重磨可提高轧辊使用寿命。
定径机外形尺寸和金属容量均小,这就能在不破坏安全技术标准和必需的维护条件情况下,把它布置在热工段有限的面积上。在这种情况下应注意,通常热工段位于轻型柱和起重量小的跨间。作为样例研究了管径到168毫米的定径机,但对于直径为273~426毫米的管子也可能采用这种结构配置。外国公司采用类似配置是对所述方案的证实。(火文)