为了将管坯推入轧辊之间,在穿孔机的前台安置推钢机。老式的推钢机采用气动,另外还有链式推钢机和液压推钢机。推钢机的前端装有可以转动的推钢头。现代的推钢机速度可以设定即靠近轧辊前高速推进以节省时间,靠近轧辊时降速以适应管坯的咬入状况。
14. 穿孔机机座(牌坊)有哪几部分组成?
穿孔机的机座大多由包括以下几部分:
1) 转鼓,又称作轧辊箱。作用是放置轧辊,轧辊在转鼓内滑动或与转鼓紧固在一起。
2) 轧辊倾角调整装置,常用的驱动设备是电机+蜗轮蜗杆+(编码器),作用在转鼓上。一般放置的位置在牌坊的侧面。由于立式穿孔机的下转鼓在水平面以下,冷却水及氧化铁皮的长时间冲刷,工作环境恶劣,给电机的维护带来困难,用液压马达替代电极可以解决此问题。
3) 轧辊倾角调整的平衡装置
与轧辊倾角调整装置组合,消除穿孔过程中产生的间隙和冲击。根据转鼓的形状不同,安装的位置可以与倾角调整装置在一侧或另外一侧。常使用液压缸实现此功能。
4) 轧辊的平衡装置
作用是消除穿孔过程中对轧辊的瞬间冲击。
5) 导向装置
导向装置主要指导板和导盘的驱动和调整装置。
6) 机盖
机盖上一般安装轧辊间距的调整装置。
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基本变形是指外观形状的变化,这种变形是可以直观的,如由实心圆管坯变成空心的毛管,基本变形完全是几何尺寸的变化,与材料的性质无关,而且基本变形取决于变形区的几何形状(由工具设计和轧机调整所决定)。
附加变形指的是材料内部的变形,是直观不到的变形,附加变形是由于材料中内应力所引起的,是增大材料的变形应力,引起材料中产生的缺陷,所以在实际生产中如何来减小附加变形是很重要的。
1) 基本变形
基本变形即延伸变形,切向变形和径向变形(壁厚压缩)。这三种变形都是宏观变形,表示外观形状和尺寸变化。基本变形可用下式表示:
径向应变增量: de1=ds/s;
纵向(延伸)应变增量: de2=dF/F=dL/L;
切向(圆周)应变增量: de3=dp/p
式中:s——壁厚
F——断面积
L——长度
P——平均圆周长
2) 附加变形
附加变形包括有扭转变形,纵向剪切变形等,附加变形是由于金属各部分的变形不均匀产生的,附加变形会带来一系列的后果,如造成变形能量增加,以及由于附加变形所引起的附加应力,容易导致毛管内外表面上和内部产生缺陷等。
纵向剪切变形主要是由于顶头的轴向阻力所造成的,一方面轧辊带动管材轴向流动,而顶头要阻止金属轴向流动,终导致各金属轴向流动有差异,可是各层金属又是互相联系的,是一个整体,所以在各层金属间必然产生附加变形和附加应力,特别是和轧辊、顶头直接接触的表面层金属 ,由图中可看出,附加变形更大些,因此毛管内外表面很容易出现缺陷或者使管坯表面原有的缺陷发展扩大。
切向剪变形往往是造成毛管内外表面产生缺陷原因之一(如裂纹、折迭、离层等缺陷)。
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生产合金钢管与普通钢管在穿孔机工艺参数的选择和调整上有什么不同?
合金钢,特别是锆合金钢具有导热性差、变形抗力大、塑性低的特点,在钢管生产中合金钢管应与一般钢管有所区别,表现在:
1) 采用较小的顶头前压下率,避免管坯因塑性低而形成孔腔。其顶头前压缩率常在4~6%。
2) 采用较小的椭圆度,避免因管坯因塑性低而形成孔腔,常用1.07~1.09较好。
3) 采用较小的压下率,以免变形力太大。
4) 采用较低的轧辊转速和喂入角,以减小变形抗力和轴向阻力,增强穿孔过程的稳定性。
5) 合金钢管坯穿孔变形中热效应大,即穿孔温升高,为保证钢管的性能,应采用较低的穿孔温度。
6) 一般合金钢管穿孔温度偏低,穿孔过程中的冷却水应关闭或适当减小。
穿孔机常见的生产故障有以下几方方面:
1) 管坯不咬入
产生的原因有:顶前量过大、管坯直径过小(烧损过大)、管坯温度过高或过低,咬入力不足以克服顶头阻力所致。因轧辊磨损严重导致的不咬入现象多发生轧辊使用后期,此时应注意轧辊的冷却和随时调整辊距值顶前量。
2) 中卡
产生的原因有:顶头严重磨损或熔化、电气系统或液压系统跳停或毛管穿偏或穿破,没有顶头轧制也可发生中卡。
3) 链带
毛管被导盘尖锐的边缘割成螺旋的小条带,产生的原因是导盘与轧辊的间隙过大(薄壁管居多)且导盘边缘严重磨损变得尖锐,导致金属流入。
4) 毛管穿不透
产生的原因是轧辊出口端磨损严重,推动管坯/毛管前进的摩擦力在穿孔结束的瞬间不足以推动管坯穿过顶头造成穿不透。
5) 毛管尾部穿裂
产生的原因是穿孔薄壁管时,在抛钢阶段由于毛管的抖动使金属窜进轧辊与导盘的间隙中,将毛管尾部撕裂。此种工艺事故多产生在带导盘的穿孔机组。
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