【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管材热成型，具体为一种工业化短流程管材成型生产工艺及设备。
技术介绍
1、钢管生产技术的发展始于19世纪初期，与自行车制造业的兴起、石油的开发以及两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造等密切相关。这些需求推动了钢管工业在品种、产量和质量上的快速发展。
2、由李国祯教授牵头组织的三辊联合穿轧钢管工艺与设备，太原重型机械学院轧钢机械工艺设备研究室由董长美同志提出设想，向一机部提出申请研制三辊穿轧钢管轧机，并被列入重点科研项目，到1977年全部完成技术设计和施工设计，后因经费不足被延误到1987年，才将¢50mm半工业试验型的三辊联合穿轧机建成投入试验，资料显示，当时生产的上千吨符合国家标准的¢(50-60)mm*（4-7）mm,热轧成品管，作为机械用管、轴承管销售，1991年通过国家部级技术鉴定，1994年申请了国家专利，先后获部级科技进步三等奖，和省级科技进步一等奖。
3、但是，在大生产过程中，由导板、特定的轧辊（含有空间孔型）组合成封闭孔型，以达到控制钢管外型尺寸。由芯棒顶头和芯棒组合成钢管内变形工具，达到控制钢管内径要求。由四种工具组合在一起，对应唯一钢管规格，及标准外径和内径（壁厚）。随着生产时间延长，四种工具由于受力各不相同，造成磨损各不相同，其所生产的产品与原设计偏差越来越大，直至产品不合格（超钢管制造标准），需要更换所有工模具，生产成本巨大，无法满足大生产成本要求。常规工具使用寿命，导板1000-2000支，芯棒顶头100-300支，限动芯棒1000-3000支，轧辊21000-1
4、由于此工艺芯棒、芯棒顶头、导板无法限动，工具使用寿命会急剧下降，导致生产工具频繁更换，浪费生产时间，生产升本过高，缺乏市场竞争力，无法适应市场同行竞争。
5、成都成悟钢管技术有限公司专利技术专利,专利号zl202110714742.0。其工艺特点为，由两个轧辊、芯棒顶头、导板、和芯棒完成轧制变形，后台采用顶杆和抱心辊装置，在穿孔时，轧辊前进角度和轧辊碾轧角先设计到位，管坯由前台推坯咬入，由轧辊、导板、芯棒顶头组合，完成穿孔功能。毛管回到轧机前台，穿入芯棒，同时轧辊前进角度和碾轧角按工艺设计要求调整到位，带有芯棒的毛管被带入调整好的孔型，完成轧制功能。轧制后的钢管流转到下到工序，即定径机组，完成定外径功能，从而得到合格的钢管。
6、但是由于使用的二辊变形工艺方式，外径变形量±20%范围内，仍然需要增加定径机来完成后续的外径加工且未投入工业化生产。
7、现有的组合式加工技术，二辊穿孔、二辊轧管、定径这三种工序只做到两两结合，并不能在一台设备上实现对管坯完成这三种工序的加工。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种工业化短流程管材成型生产工艺及设备，解决了
技术介绍
中存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种工业化短流程管材成型生产工艺，
3、s1.三辊穿孔工序：由plc程序控制按工艺设定前进角度、辗轧角度、导板位置，自动调整轧辊、芯棒顶头、导板的位置，输入工艺参数，主机参数调整到位，后台1段同时按工艺要求，将定心辊精确调整到位；
4、s2.加热后的实心管坯输送前台一段，并移送至v型槽内，前台一段v型槽内的v型传动辊正向旋转，将管坯送入轧辊，启动前台二段，此时带有芯棒的连杆作为推坯机使用，同步推进，确保管坯被轧辊咬入；
5、s3.管坯咬入后，在轧辊的带动下，边旋转边前进到后台一段，当毛管到达第一架定心辊前200mm时，由热检测元件先检测到信号，定心辊松开顶杆，抱住毛管，毛管继续前进。当毛管到达第二架定心辊前200mm时，由热检测元件先检测到信号，定心辊松开顶杆，抱住毛管，毛管继续前进。以此方式，逐步完成以上动作，直至毛管穿孔结束；
6、s4.毛管穿孔结束后，主机停车，轧辊、导板按工艺要求迅速分开，顶杆迅速回退，同时后台一段、前台一段托辊反转，将毛管回退到轧机前台v型槽中，并到指定位置。
7、s5.当顶杆回退到指定位置后，后台二段更换顶杆，将顶杆移出，同时将事先准备好的连杆装入顶杆小车中，顶杆小车带着新连杆，按设定的程序回到轧制位，此时定心辊抱住连杆，准备下一步进行轧管工序；
8、s6.三辊轧管工序：当穿孔结束后，此时毛管已回到前台，轧辊、导板在计算机的控制下按轧管工艺要求，精确调整轧辊碾轧角和前进角，同时导板调整到位，并锁紧轧辊和导板，同时前台二段带芯棒的连杆插入毛管；
9、s7.启动前台一段托辊机构将毛管送入轧机，毛管被轧机咬入后，边旋转边前进，根据工艺要求边碾薄，边减外径。当荒管到达第一架定心辊前200mm处,热检测元件检测到热钢管到达信号，由计算机控制打开第一架定心辊打开，此时毛管继续前进，定心辊抱住荒管，留有5mm的间隙,此时荒管继续前进,当到达第二架前200mm处,检测元件检测到热钢管到达信号，由计算机控制打开第二架定心辊打开，此时荒管继续前进，以此类推一直到荒管轧完，前台二段芯棒控制荒管壁厚，后台一段顶杆起支撑作用；
10、s8.荒管轧制完结束后，主机停止，轧辊、导板按工艺要求分开到设定位置，前台二段连杆传动机构将芯棒回退到原始位，等待下一步指令，轧辊、导板分开到位后，后台一段、前台一段托辊反转，将荒管回退到轧机前台v型槽中，并到达指定位置，后台二段连杆不需要回退，当接收到荒管回送到位信号，定心辊抱住连杆，完成轧管工序；
11、s9.三辊定径工序：当轧管结束后，主机接收到轧制完成信号，按工艺要求由计算机控制将轧辊、导板、调整到位，轧辊碾轧角根据工艺要求同时改变到位。并锁紧轧辊、导板，等待下一步指令；
12、s10.将荒管送入轧机，荒管被咬入后，边旋转边前进，荒管通过由三个轧辊和三个导板组合的孔型，达到工艺要求的外径，此时成品钢管沿着后台一段连杆（作为钢管内支撑）边旋转边前进，当成品钢管到达第一架定心辊前200mm时，由热检测元件先检测到信号，第一架定心架打开，定心辊松开连杆，抱住成品管，成品管继续前进。当成品管到达第二架定心辊前200mm时，由热检测元件先检测到信号，由计算机控制，第二定心架打开，定心辊松开连杆，抱住成品管，成品管继续前进。以此方式，逐步完成以上动作，直至成品管轧制结束；
13、s11.当成品钢管轧制结束后，主机停止，轧辊、导板按工艺要求分开到设定位置，后台二段连杆回退到原始位，连杆被移出，同时穿孔顶杆移入；后台一段、前台一段托辊反转，将成品管回退到轧机前台v型槽中，并到达指定位置，启动前台一段横移小车将成品钢管移送到前台接料小车中；轧机接收到成品钢管回送到位后，在计算机程序的控制下轧机的轧辊与导板按工艺参数要求，将前进角、碾轧角、轧辊距离、导板距离调整到位；前台一段接收到成品钢管轧制结束后信号，前台一段按穿孔工艺要求调整到位，确保管坯放入后轧制中心线吻合，锁紧前台；前台二段连杆机构将连杆回退到指定位置，限动油缸回归到位，芯棒冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业化短流程管材成型生产工艺，其特征在于：
2.一种工业化短流程管材成型设备，包括主轧机（1），其特征在于：所述主轧机（1）的右端连接有前台一段（2），所述前台一段（2）的右端连接有前台二段（3），所述主轧机（1）的左端连接有后台一段（4），所述后台一段（4）的左端固定连接有后台二段（5）；所述主轧机（1）包括三辊轧机（9）；所述前台一段（2）包括前台一段床身（38），所述前台一段床身（38）的内部固定安装有V型传动辊（39）与，前台一段托辊（40）；所述前台二段（3）包括前台二段机床（49），所述前台二段机床（49）的左端面固定连接有前台二段加工台（46），所述前台二段机床（49）的上端面设置有芯棒限位块（50）、芯棒小车（52）与芯棒工作台（56）；所述后台一段（4）包括后台一段夹取结构（14）与定心架（16）；所述后台二段（5）包括后台二段床身（36），所述后台二段床身（36）的上部设置有后台二段芯棒顶头（34），所述后台二段床身（36）的右端连接有后台二段机头（37）。
3.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述
4.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述前台一段床身（38）的下端面固定连接有前台一段固定底板（43），所述前台一段固定底板（43）的上端面固定安装有伸缩油缸（44），所述伸缩油缸（44）的顶部固定连接有连接头（42），所述连接头（42）的轴心处固定连接有控制杆（41）。
5.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述前台二段机床（49）的上端面固定安装有前台二段导轨（48），所述前台二段导轨（48）的上部连接有芯棒限位滑块（55），所述芯棒限位滑块（55）的上端面固定安装有芯棒限位块（50），所述芯棒限位块（50）的内部设置有芯棒（51），所述芯棒（51）的右端固定连接有芯棒小车（52），所述前台二段机床（49）的前端面设置有前台二段电机（54），所述前台二段电机（54）的输出轴固定连接有前台二段减速器（53），所述前台二段减速器（53）的输出轴连接于芯棒小车（52）。
6.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述定心架（16）包括同步轴（19）与后台一段电机，所述同步轴（19）的周向设置有卸料杆（17）,所述后台一段电机（22）的转轴处固定连接有后台一段传动轴（24），所述后台一段传动轴（24）的末端固定连接有辊轴连接轴（23），所述辊轴连接轴（23）远离后台一段电机（22）的一端固定连接有后台一段辊轴（18）。
7.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述后台二段床身（36）的内部固定安装有后台二段连接梁（26）与升降支撑台（35），所述后台二段床身（36）的上端面固定安装有后台二段导轨（27），所述后台二段导轨（27）的上端面设置有后台二段芯棒顶头（34）。
...【技术特征摘要】
1.一种工业化短流程管材成型生产工艺，其特征在于：
2.一种工业化短流程管材成型设备，包括主轧机（1），其特征在于：所述主轧机（1）的右端连接有前台一段（2），所述前台一段（2）的右端连接有前台二段（3），所述主轧机（1）的左端连接有后台一段（4），所述后台一段（4）的左端固定连接有后台二段（5）；所述主轧机（1）包括三辊轧机（9）；所述前台一段（2）包括前台一段床身（38），所述前台一段床身（38）的内部固定安装有v型传动辊（39）与，前台一段托辊（40）；所述前台二段（3）包括前台二段机床（49），所述前台二段机床（49）的左端面固定连接有前台二段加工台（46），所述前台二段机床（49）的上端面设置有芯棒限位块（50）、芯棒小车（52）与芯棒工作台（56）；所述后台一段（4）包括后台一段夹取结构（14）与定心架（16）；所述后台二段（5）包括后台二段床身（36），所述后台二段床身（36）的上部设置有后台二段芯棒顶头（34），所述后台二段床身（36）的右端连接有后台二段机头（37）。
3.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述三辊轧机（9）的轧辊的左端面固定连接有传动轴（13），所述传动轴（13）的左端面固定连接有减速器输出轴（7），所述减速器输出轴（7）固定安装于主轧机减速器（8）内，所述主轧机减速器减速器（8）的另一端面固定连接有动力箱（6）。
4.根据权利要求2所述的一种工业化短流程管材成型设备，其特征在于：所述前台一段床身（38）的下端面固定连接有前台一段固定底板（43），所述前台一段固...
【专利技术属性】
技术研发人员：张圣确，季茂刚，赵福军，季茂雷，王洪光，马兴旺，李兴雷，
申请(专利权)人：山东大洋钢管集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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