专利名称：热轧小直径无缝钢管减径轧制段加限动芯棒的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种热轧小直径无缝钢管技术，主要涉及一种热轧小直径无缝钢管减径轧制段加限动芯棒的工艺方法，适用于荒管一次性减径轧制成钢管的设备。
背景技术：
目前国内加热轧制无缝钢管都是在钢管的轧制段加芯棒，当钢管的直径、内孔太小时，受芯棒强度的制约，使得加芯棒加热轧制无缝钢管成为不可能，所以目前国内热轧无缝钢管都是轧制大直径(76mm以上)的无缝钢管，小直径无缝钢管的轧制一般采用冷拔或冷轧，在生产的过程中要多次打头、冷拔、酸洗；并且生产小直径无缝钢管工序多、成本高、 浪费多，无论冷拔或冷轧无缝钢管，都需要酸洗、磷化、皂化工序，这几道工序严重污染水源，国家已明令禁止。本发明为解决热轧小直径无缝钢管加芯棒的难题，发明了和三个轧辊所形成的孔腔结构相一致的芯棒结构，在荒管的减径段加芯棒，使热轧小直径无缝钢管成为可能。传统热轧无缝钢管加芯棒是轧制大直径(76mm以上)的无缝钢管，对于热轧小直径无缝钢管并加芯棒至今还是一个技术难题；且传统工艺是将芯棒加在热轧钢管的定径段，传统的芯棒一般是实芯结构，轧制完成一根钢管后冷却芯棒。即先用电炉将荒管加热一定时间，使电炉内的荒管温度达到1100度左右后将荒管输出电炉；将冷却后的芯棒穿入荒管内并送入轧机，芯棒不能连续的工作，这样的轧制工艺很繁琐。
发明内容
本发明提供了一种热轧小直径无缝钢管勻壁段加限动芯棒的工艺方法，提高产品内壁的光洁度，在减径的过程中，壁厚均勻，保证了产品的质量，而且钢管的尺寸精度、表面质量等各项性能指标都比较高。本发明采用的工艺方案是在对荒管减径轧制之前，芯棒的前端被快速送到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构位，由三个轧辊的前部光滑段对荒管边勻壁边减径轧制；所述芯棒具有中空结构的芯棒体；所述芯棒的前端位于荒管内，并与荒管被减径轧制部位相对应，所述芯棒的前端为由后至前圆滑过渡的渐缩径结构；所述芯棒前端的形状与荒管减径轧制段三个轧辊所形成的孔腔结构一致；在荒管送进轧制的过程中，荒管被边勻壁边减径轧制，芯棒的锥形芯棒头能被准确无误的推动到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构，是通过PLC控制对芯棒推进位置智能控制定位方式来实现的；通过芯棒机构，在荒管的轧制过程中对荒管进行减径勻壁轧制，本发明实现热轧小直径无缝钢管减径轧制段加限动芯棒的工艺，通过改进芯棒的冷却结构方式、三个轧辊所形成的孔腔结构相一致的芯棒结构、利用PLC控制对芯棒推进位置智能控制定位方式来实现的。芯棒的冷却结构方式由传统的一根钢管轧制完成，抽出芯棒放置再进行冷却改为采用芯棒内部结构为中空循环水冷结构，所述的中空结构的芯棒体内设置用于冷却芯棒的进水管，所述进水管出水口位于芯棒体空腔的后端，在所述芯棒体的前端设置有旋转接头，所述旋转接头具有与芯棒体空腔连通的出水口。本发明采用在荒管的减径轧制段加入限动芯棒的方式，即采用与三个轧辊的孔腔结构相一致的芯棒结构，提高了产品内壁的光洁度，在减径的过程中，壁厚均勻，保证了产品的质量，而且钢管的尺寸精度、表面质量等各项性能指标都比较高；所述芯棒的冷却采用内循环冷却方式，芯棒的内部结构采用空腔结构，芯棒工作时循环水在芯棒空腔内循环流动冷却芯棒，可以使芯棒连续工作。有效提高了工作效率、简化了生产工艺、降低了生产成本。
图1是轧制状态示意图。图2是芯棒结构示意图。图3是芯棒机构示意图。图中1、轧辊，2、荒管，3、芯棒4，锥形芯棒头，5、芯棒拉杆，6，出水口，7、进水口， 8、旋转接头，9、进水管，10、滑道，11、PLC控制柜，12、电机。
具体实施例方式结合附图，给出本发明的实施方式如下芯棒机构将芯棒3穿入荒管2内推动前行，芯棒3的锥形芯棒头4运行至荒管减径轧制段13，即三个轧辊所形成的孔腔结构位，锥形芯棒头4与三个轧辊1成120度分布所形成的孔腔结构相一致，在荒管2送进轧制的过程中，荒管2被边勻壁边减径轧制，芯棒 3的锥形芯棒头4能被准确无误的推动到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构，是通过PLC控制柜11对芯棒3推进位置智能控制定位方式来实现的；通过芯棒机构，在荒管2的轧制过程中对荒管2进行减径勻壁轧制。如图1结合图3所示本实施例实现上述工艺采用的设备主要由芯棒3、滑道10、 三个轧辊1成120度分布所形成的孔腔结构(即减径轧制段13)、电机12、PLC控制柜11 组成。芯棒机构是芯棒3的运动载体，动力由电机12提供，在滑道10上往复运动。芯棒3 的尾端由卡盘固定在芯棒机构上，卡盘由滚动轴承固定，并且通过PLC控制系统对芯棒进行前后调整，以保证工艺需要。芯棒机构在开轧前利用电机提供的动力推动芯棒进入荒管内，随后开始轧制，在轧制时，当芯棒到位(即荒管减径轧制段)，芯棒机构将通过PLC控制系统自动锁定位置直至一根钢管轧制完成。如图2所示芯棒3由锥形芯棒头4、旋转接头8，出水口 6，进水口 7，芯棒拉杆5、 送水管9组成。芯棒头位于整个部件的最前端，旋转接头8芯棒的后端，进水口和出水口均在旋转接头8上，内置送水管位于空心芯棒的内部，使用时，冷却水通过进水口 7进入芯棒内部的送水管9，冷却水被内置送水管送到芯棒的前端，通过循环冷却水后由出水口 6排出，通地不停地冷却芯棒，以保证芯棒在高温下正常的工作；在芯棒穿入荒管的过程中，当芯棒穿入荒管到达指定轧制位置时，芯棒前端部位于勻壁段。当一根钢管锚杆轧制完成后， 芯棒由芯棒机构带出，待下轮轧制。完成了一个工作循环，复位后，周而复始的工作。
权利要求
1. 一种热轧小直径无缝钢管减径轧制段加限动芯棒的工艺方法，其特征在于在对荒管减径轧制之前，芯棒的前端被快速送到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构位，由三个轧辊的前部光滑段对荒管边勻壁边减径轧制；所述芯棒具有中空结构的芯棒体；所述芯棒的前端位于荒管内，并与荒管被减径轧制部位相对应，所述芯棒的前端为由后至前圆滑过渡的渐缩径结构；所述芯棒前端的形状与荒管减径轧制段三个轧辊所形成的孔腔结构一致；通过PLC控制使芯棒的前端被准确推动到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构，通过芯棒机构，在荒管的轧制过程中对荒管进行减径勻壁轧制；芯棒的冷却结构方式由传统的一根钢管轧制完成，抽出芯棒放置再进行冷却改为采用芯棒内部结构为中空循环水冷结构，所述的中空结构的芯棒体内设置用于冷却芯棒的进水管，所述进水管出水口位于芯棒体空腔的后端，在所述芯棒体的前端设置有旋转接头，所述旋转接头具有与芯棒体空腔连通的出水口。
全文摘要
本发明涉及一种热轧小直径无缝钢管技术，提出一种热轧小直径无缝钢管减径轧制段加限动芯棒的工艺方法，在对荒管减径轧制之前，芯棒的前端被快速送到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构位，由三个轧辊的前部光滑段对荒管边匀壁边减径轧制；所述芯棒的前端为由后至前圆滑过渡的渐缩径结构；所述芯棒前端的形状与荒管减径轧制段三个轧辊所形成的孔腔结构一致；通过PLC控制使芯棒的前端被准确推动到荒管的减径轧制段，即三个轧辊所形成的孔腔结构，在荒管的轧制过程中对荒管进行减径匀壁轧制。本发明采用在荒管的减径轧制段加入限动芯棒的方式，提高了产品内壁的光洁度，在减径的过程中，壁厚均匀，保证了产品的质量，而且钢管的尺寸精度、表面质量等各项性能指标都比较高。
文档编号B21B19/10GK102233355SQ20101015722
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者任懂, 尹胜, 徐艳娟, 秦建平, 衡高亮 申请人:洛阳璋泰非标机械有限公司