一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：传统轧管机上用长条电磁铁组成磁约束芯棒定位机构，通电时磁力将芯棒连接杆径向定位，芯棒浮动而无前后串动，磁力不影响非磁性物的铜管坯送进；磁约束芯棒定位机构分前后两组，后端较长定位机构承受轧制时主要轴向力，电磁铁安排成四面，最大功率输入相当4.5吨吸力，前端短定位机构最大电磁吸力1吨，由可整体轴向移动10公分装置调整芯棒轧辊相对位置；回转组件带动管坯及磁约束芯棒定位机构回转，正反各两次，45度；管坯送进组件两组在床身前后排列，通过夹持瓦压紧管坯交替运行，随轧制节奏每次送进一段管坯回转一角度，在浮动芯棒和轧辊共同作用下实现无限长管坯轧制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属金属管材加工领域，本专利技术涉及金属铜管加工时采用的轧管机，具体地说是一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备
技术介绍
金属轧制是金属变形加工最常用的一种方式，对管材加工轧制也是通行的工艺。管材轧制分为斜轧和纵轧，斜轧属于连续轧制范畴，无论是两辊还是三辊轧管机都是在坯管旋转前进中实现减径减壁轧制工艺。纵轧是非连续轧制，由轧辊和芯棒组成一环形变形空间，坯管被强制通过此变形空间从而实现减径减壁。 因为环状的轧辊和坯管只有很小一段接触弧，所以用圆环状的轧辊只能让管材有很小的变形量，在轧辊回转时如果和坯管接触部分的曲面是变化的，即随着坯管沿轴向前进让轧辊和坯管接触部分也逐渐变小，则坯管的减径减壁情况就会变化，由是导致了一种被称为皮尔格轧管机的专利技术。在我国金属加工行业称之为两辊往复式轧管机，或是两辊周期式轧管机。最早使用此类轧管机的是黑色金属行业，钢管，特别是不锈钢管，大量使用两辊往复式轧管机。铜加工采用挤压工艺生产铜管是一种主要方法，采用挤压工艺时铜坯锭通过挤压工序变成大管坯，然后通过轧制、拉伸工艺最终成为适合各种用途的铜管，于是两辊往复式轧管机也成为铜加工行业生产铜管的主要设备。两辊往复式轧管机工作原理简介如下。参见图1，两辊往复式轧管机基本由床头箱(7)部分，床身(10)部分和尾架(12)部分组成。传统的两辊往复式轧管机主传动是由直流马达拖动的一套曲柄连杆机构，图示床头箱(7)中显示了曲柄⑴和连杆(2)，连杆和活动轧辊牌坊(6)相连，从图示可看出，通过曲柄连杆机构的动作，直流马达的转动就变成了活动轧辊牌坊的在轧机床身水平往复移动。参见图5，活动轧辊牌坊左右各一件，通过结构件固联。活动轧辊牌坊中安装了上、下轧辊轴承座(25)，安装轧辊(5)的轧辊轴(14)通过轴承安装在轧辊轴承中，为了使轧辊回转，在轧辊轴上安装了轧辊回转齿轮(26)，该齿轮和固定在床头箱本体上的齿条(24)相啮合，齿条固定在床头箱中不动，活动轧辊牌坊来回移动时轧辊轴上安装的齿轮在齿条上来回滚动，带动轧辊轴的转动，从而带动轧辊的回转，轧辊的来回移动和同时产生的回转就形成了两辊往复式轧管机的轧制工作原理。管坯变形原理参见图2和图3。图2显示的是当活动轧辊牌坊在前后两个位置时轧辊转动从而形成轧辊和管坯接触位置不一样的情况。图2A-A部位显示活动轧辊牌坊在接近管坯入口端，此时管坯刚接触轧辊工作面，与其相对应的是图3. I所显示的状态，轧辊(5)和芯棒(3)共同构成的环形空间很大，轧辊刚开始对管坯进行外径的收缩。随着活动轧辊牌坊往右移动，到了图2B-B部位显示的位置，活动轧辊牌坊接近管坯出口端，与其相对应的是图3. 2所显示的状态，轧辊和芯棒共同构成的环形空间已经很小，轧辊在对管坯进行最后的辗压，定径，环形空间尺寸即为轧出材的规格。往复式轧管机通过一对轧辊表面变断面的孔型，轧辊在回转前进时和管材内部的芯棒共同构成了一不断缩小的环形空间，由此完成对坯管减径减壁的轧制过程。活动轧辊牌坊在床头箱内依靠曲柄连杆机构拖动作一个往复运动，其往复运动的距离即轧制行程取决于曲柄连杆机构，现在的此类轧管机一般行程短的约500毫米，长的约 I. 1-1. 3。 为了实现轧制工艺，在进入下一道前进周期时应给予坯管一定量的送进，确保轧机在进入下一个轧制周期时可以对坯管进行新的辗压轧制，这就是往复式轧管机的送进机制，每一台往复式轧管机都有送进机构。管坯送进组件(11)安装在床身上，可以推着管坯前进。常规的往复式轧管机的管坯送进组件是由丝杠控制的，回转的丝杠由安装在尾架中的送进机构按一定的送进速度，力量控制调整。从图3可看出，一对轧辊表面的孔型和一支芯棒共同构成了变形空间，一对轧辊的接合面对坯管而言是一道缝，两辊往复式轧制是一种有缝轧制。为了保证轧出材的质量，被轧制的管材必需在每一道轧制时旋转一个角度，这就形成了往复式轧制工艺中的回转，管坯和芯棒在每一道轧制时都要给予一定的回转，以保证下一道轧制时开缝的一边已经处于被直接辗压的位置。芯棒回转组件包括从电机或是油马达拖动通过一系列的变速装置最终对芯棒夹紧装置实施回转的动作。图4显示了安装在尾架中的芯棒回转机组件(19)和管坯回转输出轴(18)，此图示意管坯回转的动作可通过管坯回转输出轴一直送到管坯送进组件。图4所示管坯送进组件(11)是采用了管坯压紧组件(15)通过管坯夹持瓦(16)配合芯棒回转组件对管坯实施回转送进的结构，老式的送进机构一般采用在管坯末端硬顶送的方式，现在新的机构多采用从管坯外实施压紧后一同旋转的方式，因为在对其他装置进行改造后有可能进入连续上料的轧制工艺。从以上的表述可看出，两辊往复式轧管机由曲柄连杆机构拖动活动轧辊牌坊作水平往复运动，固定在机座上的齿条迫使和其啮合的轧辊回转齿轮旋转，由此带动轧辊旋转。在活动轧辊牌坊每作完一次水平往复运动，轧机的送进、回转机构就要产生一个送进、回转动作，将管坯回转一个角度，送进一定的距离，以便下一道轧辊回转时的轧制，这就是两辊往复式轧机基本的节奏。往复一次，回转一个角度，送进一次。随着轧机的不断改造创新，此种节奏也有所变化，出现了所谓的双回转，甚至双送进，也就是在活动轧辊牌坊起始位(管坯入口端)有一次回转，送进，在终了位(管坯出口端)有一次回转，送进。两辊往复式轧管机所体现的往复式轧制工艺由于冷轧变形区的金属基本处于三向压应力状态，可获得很大的变形量，相对高的精度，在轧制过程没有金属损失，而且可减少一部分中间工序，显现出这种工艺的本质优势。所以在铜管加工中两辊往复式轧管机已经成为最广泛使用的设备。回到图3，由轧辊和芯棒共同构成的环形空间是管坯变形的空间，轧辊从A-A位滚动到B-B位时，轧辊将管坯在芯棒上辗压时也将对芯棒产生一个拖动或是后顶的力量。在A-A位如果芯棒是活动的，将随坯管往前进，造成合金钢材质的轧辊对合金钢材质的芯棒强行辗压，损坏轧棍或芯棒，在接近B-B位时轧棍会对芯棒产生一个往后的力，让芯棒往后滑脱，造成轧制工艺的不可控，所以芯棒必需是固定的。为此，两辊往复式轧管机从专利技术之日起就设计了芯棒固定机构，尾架上除了安装芯棒回转机构外还安装了芯棒定位机构，厚壁钢管或是实心钢棒制成的芯棒连接杆(9)前面和芯棒(4)相连，后面由安装在尾架上的芯棒连接杆固定机构(13)固定在尾架上，该固定装置在固定芯棒不允许芯棒前后串动同时，允许芯棒和管还一同旋转。综上述，参见图1，两辊往复式轧管机尾端送进一支待轧制的管坯，管坯从芯棒中穿过直到轧辊前端，管坯尾端由管坯送进组件(11)顶紧，管坯送进组件左面是尾架，装在尾架上的芯棒连接杆固定机构将芯棒固定，不让芯棒产生沿轴向前后移动，轧机由曲柄连杆机构带动往复运动，轧辊回转齿轮沿齿条滚动同时带动轧辊轴转动从而带动轧辊对送进的坯管进行减径减壁辗轧，轧辊牌坊每往复一次，坯管就被送进一次，同时回转一次，待一支坯管被轧制完毕，停止曲柄连杆机构的运动，轧辊牌坊也停止运动，松开芯棒连接杆固定 机构，将下一支坯管再次套在芯棒上送进轧机床身，进行下一支坯管的轧制变形，这就是传统往复式两辊轧机的典型工艺过程。从以上表述可看出，无论两辊往复式轧管机从最初专利技术之日起到现在为止有了多么大的改进，但是纵向，有缝，不连续轧制是其固有的特点，由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两辊往复式轧管机用浮动芯棒轧制铜管工艺及设备，其特征是：在传统轧管机上安装磁约束芯棒定位机构(17)，磁约束芯棒定位机构由几组电磁铁组成，长条型的电磁铁(21)安装在电磁铁底座(22)中，由电磁铁压紧盖(23)压紧组成一个可回转的整体，装在磁约束芯棒定位机构中的电磁铁在轧制起始前通电，电磁铁产生足够大的电磁力，将芯棒连接杆(9)在径向定位，芯棒浮动而不产生前后串动，在浮动芯棒和轧辊共同作用下对非磁性的铜管坯实现无限长的管坯轧制工艺。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓邦，
申请(专利权)人：王晓邦，
类型：发明
国别省市：
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