无缝钢管三辊行星斜轧穿孔热轧制管法
三辊行星轧机轧制钢管是一种高效率的新型轧机(简称PSW轧机),目前其应用已经很成熟,它有五种规格产品。其结构示意图如图3-12所示。芬兰OUTKUMPU公司20世纪80年代采用三辊行星轧机研制无缝铜管获得成功。我国河南省新乡某公司于1994年将此技术引进,建立了铜管生产线,生产效率高,应用十分成功。
下面简单介绍一下该设备轧制原理及工艺特点。
传动结构。三辊行星轧机的传动结构示意图如图3-13所示。
主要由主传动系统组成:
1)主传动系统由主电机经减速机和1对伞齿轮,使装在外空心轴上的大盘旋转,从而使装在大盘上的3个轧辊座随大盘公转。
2)辅传动系统由辅电机经减速机和1对伞齿轮驱动内空心轴→太阳轮→行星轮→装在回转大盘上的3个120°布置行星轮和3个大伞齿轮旋转→经3个小伞齿轮驱动3个轧辊头自传。
轧辊轴轴线与轧辊线成一定倾斜角(初期为60°,现在小些),要实现轧制还必须使轧辊轴线绕行星轮轴线再偏转一个角度,使轧辊轴线与轧辊线成空间交叉的两直线。
在结构参数设计合理的
前提下,只要将主、辅电机的转速调整到恰当的匹配关系,使轧辊与轧件的接触点成为中心,这样轧辊的旋转变为围绕轧件的既有公转又有自传的行星运动,而轧件只做直线运动。
(2)轧制原理(以热轧铜管为例)。
将经加工后的连铸铜管坯输送到辊道上,管坯被夹紧,将芯棒推入管坯的定心孔后进行轧制。在轧机内,横断面的减径由呈120°的3个锥形轧辊来实现。这些轧辊围绕着管坯做既有公转又有自传的行星运动。
轧辊轴轴线与轧辊线成一定倾斜角(约为7°),通过改变主、辅两套传动的速度比,调节到使轧机只前进而不旋转,每个轧辊都是围绕着与之接触的轧件碾压而发生塑性变形。
如用外径为φ(80~85)mmx20mm的管坯,经过一道次的轧制,直接可减少至φ(44~48)mmx(2.2~2.5)mm,断面收缩率达90%以上。
这样大的变形量是在很短的时间内完成的,变形热高,使变形区的铜管升温到700℃,促使铜管发生再结晶,并呈软态,不需退火就可进行再加工。
(3)工艺特点。
三辊轧制工艺具有下列优点:可以采用大变形量轧制,生产效率高;金属的损耗小,成品率高;设备紧凑,生产。
过程可以自动化等。缺点是:设备结构复杂,调整要求精密,所以调整和维修困难。它适用于轧制生产单一且批量大的产品。
