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您當前位置：網站首頁 > 行業新聞- 帶導盤式6061鋁管 不同直徑的6061鋁管荒管
- 2019/7/20 閱讀次數：[788]
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作為主要內部變形工具的芯棒，帶導盤式6061鋁管 不同直徑的6061鋁管荒管現有斜軋機。無論6061鋁管芯棒運行方式(浮動式、半浮動與限動芯棒)芯棒在軋制時，變形孔型中處于相對自由狀態，僅由軋機入口臺提供必要限位方式，因此芯棒仍可視為前端鉸結，孔型中6061鋁管芯棒處于懸空自由狀態。由于軋輥形設計，孔型調整及6061鋁管軋輥彈跳等多因素，導致變形區孔型內軋制狀態極不穩定，沒有形成理論希望的由輥形和芯棒構成變形空間穩定狀態，從而直接導致軋制變形過程中軋制狀態明顯的波動。軋制狀態的不穩定是形成內表面成螺旋道的主要因素。斜軋機中，現在通常使用的限動芯棒工藝，斜軋延伸機前臺，
采用機械或液壓限動裝置對芯棒施加一定值的阻力，使芯棒向延伸機后的運動速度，低于6061鋁管延伸機軋輥帶動的空心毛管向延伸機后運動速度來實現限動軋制。由于軋輥沿軋制中心線，垂直面內與軋制中心線呈一定角度，水平面內與軋制中心線也呈一定角度。故在這種軋制方式中，毛管與芯棒均存在著旋轉運動和直線運動。由于6061鋁管的壁厚主要是斜軋機軋制中決定的當軋輥輥形形成的變形空間(孔型)確定后，其內部工具芯棒與軋輥間的相互工作位置的穩定程度，就決定了6061鋁管壁厚精度。因此，6061鋁管壁厚的精度既決定于軋輥相對于軋制中心線的實際工作位置，也決定于芯棒中心相對于軋制中心線的實際位置和穩定狀態。而6061鋁管內表面6061鋁管軋制是由芯棒表面與金屬之間輾軋，因此芯棒工藝狀態直接影響內表面質量。現有的斜軋類孔型喉徑點(如三輥斜軋的軋輥的臺肩、
AccuRoll均壁起始點)后，軋出的荒管和芯棒運動，呈螺旋狀的其外觀表現為荒管和芯棒的非約束自由甩動，實質就是芯棒工藝狀態不穩定。由于對芯棒的支撐只是通過芯棒后端的支持段在延伸機前臺進行，這種不穩定甩動隨荒管長度的增加和芯棒的移動，其甩動量越大，因此，這種直觀不穩定的甩動導致成形過程中6061鋁管內表面質量缺陷和精度的下降的重要因素。針對提高斜軋變形過程中的軋制穩定性提出一個關鍵性工藝改進及配套設備技術，也就是熱軋無縫6061鋁管斜軋機前、后臺芯棒全支撐軋制工藝、設備技術，要點是斜軋軋制變形中將現有芯棒在軋制過程中從軋機入口與出口端同時限位、夾持，形成在軋機前、后臺芯棒頭尾兩端同時固定、限位支撐，最大程度減少斜軋過程中芯棒徑向位移和荒管甩動。配合斜軋輥形設計及機架新型結構達到提高軋制穩定的效果，消除或最大限度降低斜軋內表面螺旋道，提高6061鋁管產品質量。本發明是針對所有6061鋁管斜軋延伸工藝中采用芯棒(或類似軋管內部工具)軋制6061鋁管的軋機。針對現斜軋延伸機軋制中后臺芯棒、荒管的不穩定的徑向位移、甩動大的問題，后臺設置一芯棒定位棒(8來對芯棒伸出軋制孔型喉徑點外的芯棒(1進行再約束，合金管形成芯棒在軋制過程中全面穩定與限位。由于芯棒定位棒(8對芯棒(1約束，有效提高芯棒在軋制中的穩定性，最大程度限制了芯棒徑向位移和甩動。本發明的特征：斜軋延伸機主機(2后臺，設置有一長度略超過后臺走鋼線的芯棒定位棒(8限動軋制中，將芯棒定位棒(8與芯棒(1進行在線連接，使芯棒在軋制中成為具有在芯棒工作段的前后兩端都有支持段，對前、后這個支持段均可進行限位夾持支撐。再通過后臺具有在同一裝置中，能同時兼顧對荒管和芯棒都起約束、支撐的雙功能穩定裝置(4來對芯棒進行延伸機后的支撐軋制，從而形成一種全新的前后臺芯棒全支撐軋制工藝。見圖1-圖3發明中的對軋制芯棒的一個重要設計，改變了芯棒的頭端形狀，并新增設計了芯棒定位棒。通過在軋制過程中，將芯棒定位棒與芯棒間進行在線連接，使二者在軋制過程中成為一個整體，相當于將芯棒的長度延長至軋機后臺全長范圍，使芯棒在軋制中具有了芯棒工作段前、后兩端進行支撐約束的能力。即芯棒工作段在延伸機前臺部分為現用常規支持；芯棒工作段在延伸機后臺部分由芯棒定位棒提供支撐作用。并通過后臺相關設備對芯棒定位棒的定位與限位作用，來保證結合后“長芯棒”軋制穩定性。由此而構成前、后臺芯棒全支撐軋制工藝。為達成這一目的并作到能在快節奏的軋制中進行芯棒(1和芯棒定位棒(8快速、準確、可靠接合，并能傳遞旋轉動力，芯棒(1頭端設計有一接合齒(37該齒輪的齒形按鼓形齒設計。并在鼓形齒前端，將齒形的鼓形曲線自然延伸一定距離，形成插入導向段。芯棒定位棒(8直徑與芯棒支持段相近，頭端內部，設計有一內齒圈(42為提高接合精準度，內齒圈(42靠芯棒定位棒頭端側的齒長進行了增長，形成內齒圈接合段，且增長的齒是隔一齒進行的從而形成內齒圈接合段的極大齒側間隙。工作接合時，芯棒頭端的接合齒(37與芯棒定位棒的內齒圈(42構成一齒輪聯軸器的工作方式，來傳遞旋轉運動。芯棒定位棒(8由置于后臺后端與軋制中心線同心的阻退小車(9支承，并由該阻退小車承受由芯棒定位棒傳遞來的力及運動。而阻退小車(9由設置于下方的高速鏈(10驅動其往復運動，并在軋制時為芯棒定位棒(8提供逆軋制方向的一定阻力。為保持芯棒(1旋轉速度，和為防止芯棒定位棒(8軋制中因旋轉而跳動過大，后臺有驅動及定位裝置，該裝置分別設置有一套芯棒定位棒旋轉輥(7及壓輥機構(6該機構共兩處。軋制中，芯棒定位棒旋轉輥保持旋轉，并通過與芯棒定位棒(8間的摩擦實現芯棒定位棒與芯棒間的轉速同步。芯棒定位棒(8相對于軋制中心線的定位，靠本發明配套設計專用的雙功能穩定裝置(4和四輥機內穩定裝置(3實現對芯棒定位棒的夾持。軋制中，芯棒定位棒通過其頭端的內齒圈(42同芯棒頭端的鼓形齒式外齒輪(37實現轉速傳遞，并通過芯棒定位棒頭端的內錐面與芯棒頭端的外錐面接觸，實現同心結合。軋制的整個過程中，芯棒定位棒(8由芯棒(1推動，由阻退小車(9提供二者的結合力，使芯棒定位棒和芯棒在整個軋制過程中成為一個整體。軋制中，隨著軋制荒管的延伸和前進，雙功能穩定裝置(4逐架打開其夾持機構至抱荒管狀態，并對荒管的前進和旋轉進行導向。軋制過程的限動狀態結束時，升起拖出輥(11托住荒管和芯棒定位棒，芯棒定位棒(8連同阻退小車(9由高速鏈帶動，高速順軋制方向運動，并將芯棒定位棒頭端拉至走鋼線外，同時芯棒被前臺限動機構(14逆軋制方向帶動回退出延伸主機至其起點。再由星形翻料機構(5將荒管向平行于軋制線方向翻出雙功能穩定裝置(4荒管經由斜篦條(13滾向輸送輥道(12再由輸送輥道將其送向下工序，而完成整個延伸軋制。本發明中，后臺主要設備為雙功能穩定裝置(4該機構為液壓缸驅動的三擺臂(151621結構。每個擺臂上，安裝有抱輥(17和抱瓦(20抱輥為固定安裝在擺臂上，而抱瓦則是靠位于抱瓦兩側的薄型液壓缸(18驅動進行直線往復運動，并靠抱瓦本體中弓形背面的筋與擺臂間的接觸，來確定抱瓦相對于抱輥縮回位置。靠抱瓦與固定安裝在擺臂上的定位銷軸(19接觸，來確定抱瓦相對于抱輥伸出位置。工作中，雙功能穩定裝置(4有三個功能位置。能實現在同一裝置中，對不同6061鋁管直徑的荒管和芯棒定位棒進行導向和支撐作用。功能位置一為全打開位。該位置狀態是適用于芯棒定位棒尚未進入6061鋁管走鋼線和翻出荒管時段。該狀態中，上擺臂位于最上方位置，上擺臂中抱瓦縮回狀態，使抱瓦面在抱輥面后方。另兩擺臂中的抱瓦伸出狀態，使抱瓦面突出于抱輥面，并可對荒管進行支撐、導向。功能位置二為穩定芯棒定位棒位。該位置狀態是適用于芯棒定位棒進入走鋼線，并處于等待毛管進入孔型時段，以及限動軋制的全過程。該狀態中，上擺臂(21由液壓缸(24先單獨驅動至一位置時，向芯棒定位棒圓閉合方向上通過滑塊(34和上擺臂拉桿(35與其它兩擺臂(1516實現單向接觸，再由液壓缸(22通過拉桿帶動三個擺臂(151621同時壓住芯棒定位棒(8擺臂動作開始時，位于各擺臂上的薄型液壓缸活塞桿回縮，帶動抱瓦(20移動，使抱瓦面退后于抱輥面一定值，并最終通過抱瓦弓形背面的筋與各擺臂接觸而被拉緊，達到消除間隙和穩固的目的此時，各擺臂上的抱輥(17壓住芯棒定位棒，并通過液壓控制系統中的溢流閥和液控單向閥等作用，對芯棒定位棒產生一種“壓而不緊”狀態，使芯棒定位棒能自由旋轉，但不能跳動或甩動，達到穩定芯棒定位棒的目的該狀態下，各擺臂中安裝的抱瓦不接觸荒管。功能位置三為荒管導向位。該位置狀態是適用于延伸機軋制的荒管時段。該狀態中，各雙功能穩定裝置的三個擺臂(151621控制系統的指令下，待荒管頭端距本架雙功能穩定裝置一定距離時，由液壓缸(22通過拉桿機構，將三個擺臂同時向放大孔型方向打開一定距離，使三個抱輥組成的孔型直徑比荒管直徑大一定值。同時，固定安裝在各擺臂上的薄型液壓缸活塞桿伸出，帶動抱瓦移動，使抱瓦面高于抱輥面一定值，并最終將抱瓦頂在固定安裝在各擺臂上的定位銷軸上，達到消除間隙和穩固的目的此時上抱瓦曲面與荒管表面間保持一定距離，該距離是生產線下裝配雙功能穩定裝置時調整好的而另兩擺臂中的抱瓦曲面與荒管表面處于接觸狀態，該接觸狀態也是生產線下裝配雙功能穩定裝置時調整好的三個抱瓦曲面共同構成對荒管的導向和穩定支撐作用。本發明通過在后臺增加芯棒定位棒，軋輥帶負荷前將芯棒頭端與之實現在線接合，從而形成芯棒參與變形的工作段位于中間，兩頭均可進行約束的全軋制長度芯棒，并通過后臺新設計的四輥機內穩定裝置、雙功能穩定裝置、旋轉輥及壓輥、阻退小車共同作用，實現在軋制全過程的前、后臺芯棒全支撐軋制工藝。該工藝能使芯棒在軋制的全過程均處于預設的工作位置，即提高芯棒軋制穩定性。并對提高荒管壁厚精度和減少內表面質量缺陷，提供極大作用。采用前臺限動方式。芯棒在前臺仍為傳統方式工作，即由前臺限動機構(14對芯棒(1施加限動力，并與軋輥喉徑一起穩定芯棒。本發明中的芯棒(1采用三段式結構，即接合段、工作段(39支持段(40對金屬變形起直接作用的工作段(39該段按限動速度，設計成長度相對較短的一段，能大大降低工具制造成本，芯棒工作段(39頭端，被設計成一固定角度的錐面，與芯棒定位棒接合時起定心作用。而支持段(40為普通材質的6061鋁管制造，價格低。接合段為外齒輪軸段，該軸段前端有一外齒輪構造的接合齒(37接合齒(37齒形按鼓形齒設計，并在鼓形齒前端，將齒形的鼓形曲線自然延伸一定距離，形成插入導向段。整個外齒輪軸段通過螺紋與芯棒工作段頭端連接。本發明中的芯棒定位棒(8為全新設計。芯棒定位棒支持段(41頭端內部安裝有一內齒圈(42內齒圈(42靠芯棒定位棒頭端側的齒長進行了增長，形成內齒圈接合段，且增長的齒是隔一齒進行的從而形成內齒圈接合段的極大齒側間隙，芯棒插入過程中，輔以芯棒定位棒的旋轉，使芯棒頭端的接合齒(37能順利的進入內齒圈(42中，并與內齒圈進行嚙合，使芯棒和芯棒定位棒形成一個整體進行旋轉。芯棒定位棒的尾端，同樣設置有一外齒輪(38該外齒輪用于將芯棒定位棒與阻退小車(9進行連接，傳遞旋轉運動。軋輥孔型順軋制方向之后距孔型喉徑最近處，設計有一四輥機內穩定裝置(3該裝置為芯棒定位棒(8提供與孔型中心線的同軸度及穩定芯棒定位棒起關鍵作用。而采有采用四輥方式來夾持、定位芯棒定位棒，能在芯棒定位棒高速旋轉及承受芯棒插入時沖擊力方面取得較佳效果。為此，該四輥機內穩定裝置采用了封閉式框式結構來構成四輥穩定裝置機架(30該機架承受芯棒(1插入帶來的沖擊力，以及芯棒定位棒(8旋轉運動帶來的沖擊力。并且通過該機架，將這些沖擊力全部傳遞到延伸機主機架(2四個輥子(25采用滾動軸承旋轉，分兩組呈上下布置，每組為二個輥子并布置在一框式吊座(26內。同一組內兩輥子中心可在線外按預定要夾持的芯棒定位棒直徑，進行調整，使四個輥子分別位于芯棒定位棒剖面中，與水平面呈約45°交叉布置位置。整個吊座(26由位于四輥組成的孔型中心線兩側的吊臂(28將其懸掛于機架上。每組吊座(26有四個吊臂(28構成平行四邊形機構。每組吊座的擺動，由各自的液壓缸(29通過齒輪(31齒條(33傳動帶動吊臂(28來實現的為達到消除因承受沖擊振動給四輥造成的晃動，及保持四輥對軋制中心線的同軸度，吊臂懸掛軸系(32中，還安裝有四個液壓缸(27吊臂(28擺動時，這四個液壓缸(27為可自由伸縮狀態，當四輥處于夾持芯棒定位棒位置時，該四個液壓缸(27為鎖緊狀態，通過回縮活塞桿，將吊座拉緊，并消除吊座至吊臂懸掛軸系(32間各處間隙。為在整個限動過程中有效穩定芯棒，減小芯棒頭端在孔型后的甩動。按18.5米長的荒管，設置了19米的走鋼線，并在此區間，分兩段布置有8架雙功能穩定裝置(4雙功能穩定裝置有三個擺臂(151621固定安裝在機座(23上，每個擺臂上，安裝有抱輥(17和抱瓦(20抱輥為固定安裝在擺臂上，而抱瓦則是靠位于抱瓦兩側的薄型液壓缸(18驅動進行直線往復運動，并靠抱瓦本體中弓形背面的筋與擺臂間的接觸，來確定抱瓦相對于抱輥縮回位置。靠抱瓦與固定安裝在擺臂上的定位銷軸(19接觸，來確定抱瓦相對于抱輥伸出位置。上擺臂(21可以靠液壓缸(24驅動單獨進行大角度打開(相對于三輥組成的圓心)各擺臂間通過拉桿進行連接，且對上擺臂拉桿(35套裝在一沿拉桿滑動的滑塊(34上，使上擺臂(21只在向相對于三輥組成的圓心合攏方向受限。該雙功能穩定裝置(4具有全打開位、穩定芯棒定位棒位、荒管導向位三種功能位置。通過程序控制三個擺臂和各擺臂上的薄型液壓缸(18整個軋制過程中，進行擺臂和抱瓦的動作組合，來實現上述三種功能，為不阻礙芯棒的旋轉，設置了芯棒定位棒旋轉輥(7并為防止芯棒定位棒在旋轉過程中不會跳離旋轉輥面，還設置有壓輥機構(6旋轉輥(7輥子軸線與軋制中心線呈一定角度交叉布置，為芯棒定位棒提供旋轉動力，并順應其往返直線運動。旋轉輥(7高度是可根據芯棒定位棒(8規格進行調整，并能適時升降，以適應荒管與芯棒定位棒間的直徑差。旋轉輥的轉動是通過電機來實現的由電機提供其與前臺芯棒相同的旋轉速度。芯棒的插入接合過程中和毛管的軋制過程中，旋轉輥(7維持與前臺芯棒相同的轉速，通過芯棒定位棒與旋轉輥面間的摩擦，實現芯棒定位棒與芯棒間的轉速同步。即在芯棒定位棒轉速低于芯棒時，由旋轉輥提供轉速補充，芯棒定位棒轉速高于芯棒時，芯棒定位棒與旋轉輥面間產生滑動實現降速。而壓輥機構(6輥子為自由旋轉輥，由液壓缸帶動進行上下擺動，工作中通過液壓控制其擺動角度和壓芯棒定位棒時的壓力，從而對芯棒定位棒產生“壓而不緊”狀態，不對芯棒定位棒產生大的壓緊力，實際上處于一種以極小壓緊力的輕”接觸模式。芯棒定位棒旋轉輥(7和壓輥機構(6后臺設置有兩套，為芯棒定位棒在軋制中提供盡可能長時間的轉速維持。為在軋制的過程中能使用芯棒定位棒與芯棒始終保持可靠接合，以及在軋制結束時能快速移荒管出軋制線。后臺設計有一為芯棒定位棒提供逆軋制方向的阻力，和能為芯棒定位棒提供沿軋制線往返運動的阻退小車(9該阻退小車中安裝有滾動軸承，以適應芯棒定位棒的旋轉，并承受其帶來的力。阻退小車安裝于一鏈床(10上，通過鏈節與下方的高速鏈相連，高速鏈由電機驅動。軋制前和軋制結束時，由電機通過高速鏈帶動阻退小車高速運動，從而使芯棒定位棒實現快速到位(快速前進到待接合位或快速回退至走鋼線外的起始位)軋制過程中，由電機對高速鏈施加一適當的阻力矩，并通過阻退小車(9對芯棒定位棒(8產生逆軋制方向的阻力，使芯棒定位棒在軋制過程中始終頂住芯棒，實現芯棒定位棒與芯棒的接合，從而構成一長芯棒，并充當芯棒的延伸機后臺支持段。軋制結束后，由星形翻料機構(5將被拖出輥(11拉到走鋼線脫管叉(36處的荒管向與軋制中心線平行的側向翻出，以空出軋制中心線進行第二次軋制。翻出的荒管經斜篦條(13滾動到輸送輥道(12上，并被送往下一機組。前后臺芯棒全支撐軋制工藝過程為：前置階段—插入芯棒的毛管被翻入軋制線，并將芯棒尾端置于限動小車托架中；前臺限動小車位于小車行程起點位；四輥機內穩定裝置(3吊臂(28擺至最高位；雙功能穩定裝置(4處于全打開功能位置；拖出輥(11升至托芯棒定位棒位；旋轉輥(7輥面高度處于支承芯棒定位棒位；壓輥機構(6處于壓輥擺動到最高位；芯棒定位棒(8安裝于阻退小車(9中，并處于后臺走鋼線外的起始位。芯棒接合階段—限動小車前進，并抓住芯棒尾端，由小車中的電機帶動芯棒進行預旋轉，由小車車體頂住芯棒前進，同時前臺斜送輥升起并帶動毛管旋轉和前進；芯棒定位棒(8由阻退小車(9帶動高速前進到靠孔型喉徑點附近的預定點；旋轉輥(7以前臺芯棒旋轉速度旋轉；壓輥機構(6芯棒定位棒頭端經過其安裝位置一定距離后，由液壓缸驅動壓下，以“壓而不緊方式”約束芯棒定位棒；四輥機內穩定裝置(3芯棒定位棒到達預定位置時，由液壓缸快速合攏四輥，夾持住芯棒定位棒，并保持其與軋制中心線的同軸度；拖出輥(11降至最低位；雙功能穩定裝置(4合攏至穩定芯棒定位棒功能位置；由限動小車帶動的芯棒前進至設定的位置時，芯棒頭端的外齒式接合齒(37開始以芯棒定位棒頭端內的錐孔導向，并插入芯棒定位棒頭端內的內齒圈(42中，至芯棒頭端外錐面與芯棒定位棒頭端內錐面接觸為止，完成整個芯棒的線結合。此時毛管前進速度落后于芯棒，其毛管頭端還未進入孔型。限動軋制階段—毛管頭端被咬入孔型后，經一定時間延時，荒管頭端到達四輥機內穩定裝置吊座(26前，由液壓缸帶動吊臂快速打開到設定的抱荒管位，該位置時四輥組成的圓的直徑略大于荒管；以后，荒管頭端到達每架雙功能穩定裝置(4前一定距離，該架雙功能穩定裝置(4打開至荒管導向功能位置，而其它架雙功能穩定裝置仍保持在穩定芯棒定位棒功能位置，即雙功能穩定裝置(4依次打開；荒管頭端距旋轉輥和壓輥機構前一定位置時，該壓輥機構打開，使壓輥擺至最高位，而旋轉輥降低一定值，最低位；阻退小車及其所帶芯棒定位棒，被芯棒推動，使芯棒定位棒以一邊旋轉一邊沿軋制線后退的方式運動，并由與阻退小車相連的高速鏈驅動電機提供的阻力矩，使芯棒定位棒始終頂住芯棒。退棒及出料階段—毛管尾端經過軋輥喉徑點時刻，由控制系統發出指令，四輥機內穩定裝置的吊臂(28快速打開到最大位，使四輥遠離荒管表面；雙功能穩定裝置(4全部處于全打開功能位置；余下未打開至最高位的壓輥打開至最大位；同時拖出輥升至托荒管位并沿軋制方向輸送荒管；芯棒定位棒通過阻退小車(9被高速鏈帶動高速沿軋制方向抽送，并最終使芯棒定位棒頭端離開走鋼線，而荒管頭端靠脫管叉(36定位后不再前進。當阻退小車退至后臺最后端的小車起始位時，星形翻料機構(5中的星輪啟動旋轉120°，將完成退棒的空心荒管向平行于軋制線方向翻出到斜篦條(13上，荒管再自由滾動至輸送輥道(12上并被送走。本發明中的圖示是根據一種成品管規格為φ102-273采用前臺限動方式、帶導盤式二輥斜軋軋機(新型6061鋁管精密斜軋延伸機AccuRoll實施例來圖示和描述的對一切采用芯棒軋制的斜軋延伸機，如：二輥Diescher狄塞爾軋管機)AccuRoll斜軋旋轉擴管機等所有輥式斜軋機類均適用。
