阿塞尔轧管机的结构特点

阿塞尔轧管机的结构特点

王 艳①

(包头钢铁设计研究总院冶金设备设计研究所 内蒙古包头014010)

摘要 阿塞尔轧管机是采用钢管生产中的三辊斜轧工艺,对穿孔后的空心管坯进行延伸轧制的主要设备。20世纪90年代阿塞尔轧机在设备结构和功能等方面得到了改进,大大提高了钢管的品种范围和产品质量,使其成为非常具有竞争力的机型。较详细地介绍了阿塞尔轧管机的结构、功能、特点和主要技术参数。

关健词 轧管机 结构 技术参数

中图分类号 T G 333.8 文献标识码 A

The Structure of ASSE L Pipe Mill

Wang Yan

(Metallurgical Equipment Research Institute of Bao Tou Central Engineering

and Research Incorporation of Iron and Steel Industry )

ABSTRACT ASSEL pipe mill ,which adapts technology of the three -roll cross rolling in pipe making ,is the main equipment used in the hollow pipe elongating rolling.ASSEL pipe mill have been made great improvement in equipment structure and function in a decade of century the 1990s ,which widen the range of pipe type and get a higher pipe quality ,it becomes a competitive mill type.This article introduces the structure 、function 、character and main technical data of ASSEL plug mill.

KE YWOR DS Pipe mill Structure

阿塞尔轧管机的结构特点

Technical data

1 概况

20纪30年代由沃尔特?阿塞尔研制的轧管

机使用3个锥形轧辊,相互相距120°并与轧件轴线斜置,以在芯棒上斜轧为工作原理工作,成为一种有效的轧制工艺。由它轧出的产品表面质量高,壁厚公差小,可在一台轧管机上生产多种直径的钢管。但它只限于轧制中厚壁管,D/d 值大约为15:1左右(荒管外径与壁厚的比值)。到了60年代后期,开始研究轧制较薄壁厚的三辊轧管机,并取得了很大进展。目前轧制荒管的D/d 值可达到20左右,下面介绍的便是具有20世纪90年代先进技术水平的阿塞尔三辊斜轧管机。

图1 三辊轧管机总装配图

1———下机架;2———轧辊调整机构;3———机架

锁紧机构;4———转鼓;5———上机架;6———轧辊装配;7———上机架支撑;8———上机架翻转油缸

32—Total No 1145J une 2004 冶 金 设 备METALLUR GICAL EQU IPMEN T 总第145期2004年6月第3期

①作者简介:王艳,女,1964年出生,1985年毕业于内蒙古电视大学,工程师,1986年至今在包头钢铁设计研究总院设备所从事

轧钢机械设计工作

2 轧管机主要技术参数

轧后产品规格

外径: 76~ 168mm 壁厚:4.0~26mm

轧后产品壁厚公差:5%~8%轧制速度:0.3~0.8m/s 3 轧管机的结构及功能

阿塞尔三辊斜轧管机(见图1)

阿塞尔轧管机的结构特点

阿塞尔轧管机的结构特点

主要由轧机机架(1、5)、轧辊调整机构(2)、机架锁紧机构(3)、转鼓装置(4)、轧辊装配(6)、上机架支撑(7)、上机架翻转油缸(8)、以及(图1)未示出的轧辊快开装置、轧机传动装置和液压、润滑、传动电缆等部件组成。

3.1轧机机架(见图2)

图2 机架装配图

1———上机架;2———定位键;3———下机架

图3 转鼓调整机构

1———转鼓锁紧油缸;2———转鼓;3———连杆机

构;4———传动装置

机架为开式机架,

阿塞尔轧管机的结构特点

由上机架(1)和下机架(3)两部分组成。机架采用100mm 厚钢板焊接而成,上机架由两个液压缸(图1序号8)推动,可绕下机座上的销轴旋转打开。上下机架闭合后由四个液压缸锁紧(图1序号3),在上下机架结合面上还设有两座标方向的定位键(2),用来克服轧制时产生的分力。机架呈不规则三角形,转鼓座互为120°布置,使其机架结构复杂,加工制造难度大,精度不易保证。3

阿塞尔轧管机的结构特点

.2转鼓装置(见图3)

轧机共设三个转鼓,转鼓(2)上开有n 型窗口和镶有铜滑板,用来承挂轧辊和转动摩擦。每个转鼓有一套单独的调整机构,通过电机(4)驱

动一个摆杆(3)拨动转鼓在机架上旋转,其作用是用来改变轧辊的送进角度,以适应不同的轧制管规格。每个转鼓可以单独调整也可以三个同时调整,调整合适后的转鼓靠弹簧与机架锁紧(1)。锁紧装置的打开则由液压来完成。

图4 轧辊调整机构

1———蜗轮箱;2———轧辊平衡油缸;3———丝杠;4———快开油缸;5———轧辊装配

3.3轧辊调整机构(见图4)

当轧制某种钢管时,首先要将轧机喉径(三个轧辊所围成的圆)调整到某一数值。喉径的大小是通过移动轧辊中心线到轧制中心线的距离来实现的,在每一个轧辊上用两台交流电机通过

图5 轧辊装配

1———轴承座;2———辊环;3———轴;4———圆锥

滚子轴承;5———键;6———四列短圆柱滚子轴承;7———轴向止推轴承

各自的蜗轮减速机(1)分别或同时驱动轧辊两端处的丝杠螺旋副(3),由与电机轴联接的光电编码器检测丝杠的伸缩长度。调整数据在计算机

4

2—总第145期 冶 金 设 备 2004年6月第3期

上显示出来,三个轧辊的调整机构和调整方法完全相同,可以单独调整也可以三个轧辊同时调整。当数据被确定后,其轧机喉径的大小也就由此确定下来。轧辊再通过平衡油缸(2)的拉力,使轧辊轴承座顶面紧靠在丝杠轴端面上。3.4轧辊装配(见图5)

三个轧辊结构相同,通过转鼓座相互相距120°安装在机架上。它主要由轴承座(1)轧辊环(2)、轧辊轴(3)、滚动轴承(4、6、7)和密封等零件

组成。轧辊环为锥状体,沿长度方向前部为圆弧形是咬入段,接下来是一台肩为轧制段,钢管的热变形要靠这个台肩来完成。中间为直线形是压光段,尾部也为圆弧形是退出段。轴承配置一侧为四列短圆柱辊子轴承,一侧为双列圆锥辊子轴承和轴向止推轴承。

3.5轧辊平衡装置(见图4序号2)

轧辊平衡采用液压平衡方式。每个轧辊通过一个液压缸的拉力使轧辊轴承座紧贴压下装置的丝杠端部并消除螺纹之间的间隙。液压缸安装在轧辊中部,头部耳环与轧辊轴承座相联接,尾部耳环与机架联接。3.6轧辊快开装置(见图4序号4)

当轧制钢管直径与壁厚的比值超出一定范围时,钢管在轧制到尾部时会形成三角形而卡钢。设轧辊快开装置,就是当钢管轧到尾部某一段长度时,快开装置使三个轧辊同时远离轧制中心,让钢管空过轧机,避免形成尾三角。

轧辊快开装置采用液压缸驱动,每个轧辊由一个油缸控制,当液压缸泄油时活塞行程被轧辊平衡缸的上拉力平衡掉,实现了轧辊的迅速打开。当液压缸转为供油状态后活塞又在压力油

的作用下走完行程,轧辊回位恢复轧制状态。3.7上机架支撑装置(见图1序号7)

当轧机需要换辊和检修时,要将上机架打开,开启后的上机架就落在支撑装置上。这个装置由一个固定的斜支架和一个液压缸组成。当打开轧机时,机架两旁的两个油缸使上机架向上翻转,支撑装置上的油缸活塞杆外伸,上机架旋转到一定角度并与支撑油缸外伸活塞杆头部滚轮接触后,支撑油缸下落,上机架也随落到固定支架上。上机架的回位与上述相反,先由支撑油缸将上机架推起再由两个上推油缸使上机架与下机架合体。

4 阿塞尔轧机的优点和不足4.1主要优点

1)轧后钢管的尺寸精度高。在轧制厚壁管

时,壁厚公差可达±(4%~7%)。

2)轧辊尺寸小和不必设置导盘机构及任何

其它的导卫装置。这样不仅减轻了轧机重量,同时又省去了导卫装置的生产费用,使更换品种规格时轧辊调整方便快捷。4.2存在缺点

1)不易轧薄壁管和内表面可能出现螺旋纹。2)轧制速度较低从而限制了轧机的生产能

力。

3)机架结构复杂,加工制造难度大,精度不

易保证。

参考文献

[1]冶金工业部中国贸促会冶金行业分会编.黑色及有色

金属管材工业的装备与技术.《国际金属管材会议文集》,

1995

(收稿日期:2004—01—10)

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