CN103978037B - 辊轧机 - Google Patents

Abstract

为了提升管状工件的质量，提出了一种辊轧机，其包括至少两个具有心轴杆的相继的连续辊轧级。第二辊轧级的心轴杆的穿进线可以位于第一辊轧级的心轴杆的抽取线上。相同的优势可通过一种用于生产管状工件的辊轧方法来实现，其包括至少两个相继的连续辊轧级，其中所述两个辊轧级通过使用心轴杆来进行辊轧。工件从所述第一辊轧级的心轴杆被带到第二辊轧级的心轴杆上，而不完全排空所述工件的内部，和/或不改变工件的运动方向或同时制动工件并再次加速工件。

Description

辊轧机

技术领域

本发明涉及一种用于生产管状工件的辊轧机，其包括具有心轴杆的至少两个相继的连续辊轧级。同样地，本发明涉及用于生产管状工件的辊轧方法，其包括通过心轴杆来执行辊轧的至少两个相继的连续辊轧级。

背景技术

EP1764167A1、WO2012/120111A1和WO2010/025790A1中描述了这种类型的辊轧机和方法。

发明内容

本发明的目的是提升这种辊轧机或辊轧方法的管状工件的质量。

作为一种解决方案，本发明包括用于生产管状工件的辊轧机，其包括至少两个相继的连续辊轧级，其中所述两个辊轧级均包括心轴杆。在本发明中，第二辊轧级的心轴杆的穿进线位于第一辊轧级的心轴杆的抽取线上。

在采取合适的方法管理和辊轧机的整体设计的情况下，所述第一辊轧级的心轴杆被抽取和所述第二辊轧级的心轴杆穿进的时间可以最小化。这导致工件中更均匀的温度渐进，因此也相应地提高了工件的质量。

因此，有利的是：工件从第一辊轧级的心轴杆被带到第二辊轧级的心轴杆上，而不必如同在通过心轴杆进行的辊轧过程中所必须自然地进行的那样完全排空所述工件的内部。这意味着当第一辊轧级的心轴杆被抽取时从所述工件的内部抽出的空气的量是有限的，从而将水垢的形成最小化。这导致较少的工件内部缺陷，从而使工件的质量相应提升。此外，之后可以相应迅速地进行心轴杆的切换，从而提高了工件质量。

因此，还有利的是：工件从第一辊轧级的心轴杆被带到第二辊轧级的心轴杆，而不用在其间改变工件的运动方向或制动工件并再次加速工件。这也导致了如下结果，即心轴杆切换可以相对迅速地进行，这相应地对于工件的质量而言为有利的，因为每个加速过程最终都是耗时的。

应当理解，上面描述的动作顺序描述了工件和心轴杆之间的相对运动，因此在移动心轴杆的情况中也可以相应地实现相应的运动顺序。

优选地，所述工件从第一辊轧级的心轴杆被带动到第二辊轧级的心轴杆上，此时第一辊轧级的心轴杆仍位于所述工件中。这导致相应短的时间序列和心轴杆切换过程中的最小的空气引入，并且这相应地对工件质量产生积极的影响。

同样地，至少在心轴杆切换的过程中，可在两个心轴杆之间设置中间杆，从而使工件从第一辊轧级的心轴杆被带到中间杆上(此时第一辊轧级的心轴杆仍位于工件中)，并从中间杆被带到第二辊轧级的心轴杆上(此时中间杆仍位于所述工件中)。这种中间杆例如可用来作为间隔物，或用来最小化腔体。同样，也可以通过中间杆的方式对工件采取措施，如润滑工序或施加脱氧剂。

在这一方面，应当理解，杆之间的距离(无论是心轴杆之间的距离，还是中间杆和心轴杆之间的距离)应选择为尽可能得小，以便将在杆切换期间被抽吸到所述工件的内部的空气的量减少到最小。这样的非常小的距离还具有的优点是，任何的辊轧碎屑(例如穿轧时可能产生的那些)不太可能被吸入到所述工件的内部，所以就这方面而言，也可以将工件的内部缺陷最小化，并且相应地可实现提升的工件寿命。如果杆在切换期间相互接触，这些缺点可以减少到最低程度。如此地，在工件的内部中没有空间用来吸入空气或辊轧碎屑。另一方面，可以理解的是，最小的距离也不会导致任何明显的缺点。

在抽取或穿进过程中，不仅对工件，而且对每个心轴杆都必须要施加相反的力。在这方面，有利的是，杆在切换期间对彼此施加拉应力或压应力，相应地使得设备(例如夹持机构或可能的止动件)可同等地用于两个心轴杆。

还有利的是设置将工件从抽取起始位置一直输送到穿进结束位置的纵向工件输送装置，因为以这种方式，可能由额外的工件运输的干预而导致的可能的停工时间被最小化。特别是，第一辊轧级的心轴杆的抽取线和第二辊轧级的心轴杆的穿进线可以位于第二辊轧级的辊轧线上。除了开始已经提到的优点，这带来的结果是，直到工件可以在穿进后立即传递到第二辊轧级为止，第二辊轧级的冷的心轴杆仅在很短的时间内处于工件中，而没有任何进一步的方向变化等。在这方面，这种布置特别适合于在第二辊轧级中辊轧相对薄壁的工件或空心块体。

如果第一辊轧级的心轴杆的抽取线和第二辊轧级的心轴杆的穿进线位于第一辊轧级的辊轧线上，则可以实现更长的循环时间，因为一旦工件已加速并且从第一辊轧级出来，工件之后可以直接从第一心轴杆中释放，并在某些情况下到第二心轴杆上，且这需要相应较长的循环时间，或者尤其当第二辊轧级的心轴杆相对长时(如芯棒轧机的情况)，当先前经过辊轧机的工件仍位于第二辊轧级时，穿进过程可能已经开始。

还有利的是，第一辊轧级包括助推心轴杆，例如穿孔杆，因为那样的话，所述穿孔杆相应地设置在所述第一辊轧级的输出侧。在这方面，特别有利的是，第一辊轧级分别为横轧式穿轧机或穿轧机或方法。

优选地，所述第二辊轧级包括旋转心轴杆，从而使上述优点和特点可以相应简单的方式来实现。在这方面，特别有利的是，第二辊轧级分别为芯棒轧机或辊轧方法。

特别有利的是，两个辊轧级一个跟着另一个，没有另外的成型级处于其中，尤其没有另外的辊轧级处于其中。当然，另一方面，也很容易能够随后提供其它辊轧级，如果合适的话也无需使用心轴杆，或可使用相同或不同的心轴杆。特别是，可以提供抽取机和/或定径机。

优选地，在抽取第一辊轧级的心轴杆之前或期间，所述工件的内部设置有脱氧剂和/或润滑剂。以这种方式，取消了最终花费大量时间的另外的方法步骤。例如，在抽取过程中提供脱氧剂和/或润滑剂可以这样进行，即使得在所述第一辊轧级的心轴杆之后设置具有相应的脱氧剂和/或润滑剂进料机构的中间杆。同样，可以通过心轴杆自身使相应的脱氧剂和/或润滑剂进入工件的内部。一方面，如果润滑剂通过夹持机构供给到心轴杆，则这可在抽取过程中进行。同样，当工件仍然被辊轧过第一辊轧级的心轴杆时，这也可已经例如通过已知的心轴杆或穿刺器的方式来进行，因此相应有利的是，第一辊轧级的心轴杆包括脱氧剂和/或润滑剂的进料机构。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细说明，可以清楚本发明的其它目的和特征。但是应当理解，附图仅用于说明，并不作为对本发明的限制的定义。

在附图中，相同的附图标记在所有的视图中表示相同的元件：

图1显示了第一辊轧机的示意性俯视图；

图2显示了在根据图1的辊轧机上进行的辊轧方法的示意性的方法顺序；

图3显示了第二辊轧机的示意性俯视图；以及

图4显示了在根据图3的辊轧机上进行的辊轧方法的示意性的方法顺序。

具体实施方式

现在详细参照附图，图1所示的辊轧机1首先在构造为横轧式穿轧机15的第一辊轧级10中将初始为块体的工件2轧制为空心块体4，而后在构造为芯棒轧机25的第二辊轧级20中生产壳体5。

第一辊轧级10和第二辊轧级20分别具有心轴杆11、21。第一辊轧级10的心轴杆11包括穿孔器12和杆13，其通过反向轴承14反向于工件2通过第一辊轧级10的移动方向地托持，以作为助推心轴杆11。

在于第一辊轧级10中被辊轧后，工件2或空心块体4通过未详细显示但充分已知的横向输送装置17从第一辊轧级10的辊轧线16送到抽取线19上，在抽取线19上，通过夹持机构18和纵向工件输送装置8将第一辊轧级10的心轴杆11从空心块体4中抽取出来，因为空心块体4沿着抽取线19移动。另外，抽取线19直接位于第二辊轧级的穿进线29上，从而使纵向工件运输装置8可以将工件2从抽取起始位置一直移动到第二心轴杆21上的穿进结束位置，而同时不会改变工件2的移动方向或制动工件并再次加速它。在这一方面，穿进线29直接位于第二辊轧级20的辊轧线26上，从而使在第二辊轧级20的心轴杆21穿进后，保持器24仅需要以已知的方式将心轴杆21保持在第二辊轧级上，并引导它穿过芯棒轧机25。

很明显，第二辊轧级20的冷的心轴杆21仅在空心块体4中保持相对短的时间，直到块体在芯棒轧机25中被处理为止，因此避免了最终会损害工件2的质量的冷却。

此外，整个方法的顺序非常省时，所以为此原因，两个辊轧级10和20之间的工件2的冷却被减小到最低限度。

根据本示例性实施例的具体实施方式，心轴杆11和21可以通过张力相互连接，从而尤其可使得在心轴杆切换过程中，夹持机构18也可以反向于空心块体4的移动而夹持第二辊轧级20的心轴杆21。优选地，两个心轴杆11和21之间的距离特别小，如此一方面，吸入到空心块体4内部中的空气为尽可能地少，另一方面，辊轧碎屑进入空心块体4内部的风险被减少到最低。

在一个备选的实施例中，第二辊轧级20的心轴杆21被支承在芯棒轧机25的辊轧区域中，且如果两个心轴杆以具有或不具有中间杆的方式端部相抵，则如果需要的话，心轴杆21实际上可协助支承第一辊轧级10的心轴杆11。

图2详细显示了如上所述的这样的方法顺序。

在根据图3和图4的布置中，第二辊轧级的穿进线29也位于第一辊轧级10的抽取线19上。然而在本实施例中，两条线19、29位于第一辊轧级的辊轧线16上，从而使空心块体4在辊轧后可以从第一辊轧级10的心轴杆11上直接释放，通过纵向工件输送装置8从结束位置处释放，并可被带到第二辊轧级20的心轴杆21上。为了应对由此产生的力，该布置设有反向轴承28，其同时支承第二辊轧级20的心轴杆21和第一辊轧级10的心轴杆11，从而使第一辊轧级10的反向轴承14在穿进之前仍然可枢轴式旋转离开，并且两个心轴杆11和21的端部相互抵接。

在第二辊轧级20的心轴杆21穿进之后，空心块体4与穿进的心轴杆21一起通过横向输送装置27输送到第二辊轧级20的辊轧线26，以便在此之后以已知的方式被辊轧。

这里，图4也示意性显示了方法顺序。

图3和图4所示的布置可以更高的循环时间来操作，因为考虑到第二辊轧级20的心轴杆21的长度，在工件2已经穿进到心轴杆21上时，先前已经通过辊轧机1的工件2仍然可以在第二辊轧级20中被辊轧。

应当理解，如果需要的话，将工件2从一个心轴杆11输送到另一个心轴杆21也可以在第一辊轧级的辊轧线16和第二辊轧级的辊轧线26之间的中间位置上进行。这尤其在不仅心轴杆11和21被移动、而且工件2也被移动的输送过程中是可行的。

在这两个实施例中，第一辊轧级10的心轴杆11以这样的方式构造，使得它可以将脱氧剂或润滑剂带入到空心块体4的内部。以这种方式，可以更大程度地防止水垢形成。此外，如果适用的话，可以取消另外的润滑的中间步骤。应当理解，用于施加脱氧剂或润滑剂的相应的装置也可以设置在不同的位置，例如设置在中间杆上。

因此，虽然仅展示和描述了一些本发明的实施例，然而很明显，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以做出许多变化和改变。

附图标号列表

1 辊轧机

2 工件

3 块体

4 空心块体

5 壳体

6 纵向工件输送装置

10 第一辊轧级

11 心轴杆

12 穿孔器

13 杆

14 反向轴承

15 横轧式穿轧机

16 第一辊轧级的辊轧线

17 横向输送装置

18 夹持机构

19 抽取线

20 第二辊轧级

21 心轴杆

24 保持器

25 芯棒轧机

26 第二辊轧级的辊轧线

27 横向输送装置

28 反向轴承

29 穿进线

Claims (11)

1.用于生产管状工件的辊轧机，包括至少两个相继的连续辊轧级，其中所述两个辊轧级均包括心轴杆，在第一辊轧级中通过心轴杆来进行辊轧，并且在第二辊轧级中通过另一个心轴杆来进行辊轧，且第二辊轧级的心轴杆的穿进线位于第一辊轧级的心轴杆的抽取线上，

所述辊轧机还包括用于将工件从抽取起始位置一直输送到穿进结束位置的纵向工件输送装置，和

至少在心轴杆切换的过程中，在两个心轴杆之间设置有中间杆，

在辊轧操作中所述第二辊轧级的心轴杆随着所述工件移动，

所述第一辊轧级为横轧式穿轧法，所述第二辊轧级为芯棒辊轧法。

2.根据权利要求1所述的辊轧机，其特征在于，所述第一辊轧级的心轴杆的抽取线和所述第二辊轧级的心轴杆的穿进线位于所述第二辊轧级的辊轧线上，或者所述第一辊轧级的心轴杆的抽取线和所述第二辊轧级的心轴杆的穿进线位于所述第一辊轧级的辊轧线上。

3.根据权利要求1所述的辊轧机，其特征在于，所述第一辊轧级包括助推心轴杆，和/或所述第二辊轧级包括旋转心轴杆。

4.根据权利要求1所述的辊轧机，其特征在于，所述第一辊轧级的心轴杆包括脱氧剂和/或润滑剂进料机构。

5.根据权利要求1所述的辊轧机，其特征在于，所述两个辊轧级一个跟着另一个，没有另外的成型级设于其间。

6.用于生产管状工件的辊轧方法，使用至少两个相继的连续辊轧级，其中所述两个辊轧级在第一辊轧级中通过心轴杆来进行辊轧，并且在第二辊轧级中通过另一个心轴杆来进行辊轧，

所述方法包括：将工件从第一辊轧级的心轴杆带到第二辊轧级的心轴杆上，而不完全排空所述工件的内部，和不改变工件的运动方向或制动工件并再次加速所述工件，

其中通过纵向工件输送装置将工件从抽取起始位置一直输送到穿进结束位置，和

至少在心轴杆切换的过程中，在两个心轴杆之间设置中间杆，

在辊轧操作中所述第二辊轧级的心轴杆随着所述工件移动，

所述第一辊轧级为横轧式穿轧法，所述第二辊轧级为芯棒辊轧法。

7.根据权利要求6所述的辊轧方法，其特征在于，所述工件从所述第一辊轧级的心轴杆被带动到所述第二辊轧级的心轴杆上，此时所述第一辊轧级的心轴杆仍位于所述工件中，和/或

所述工件从所述第一辊轧级的心轴杆被带到中间杆上，此时所述第一辊轧级的心轴杆仍位于所述工件中，且所述工件从所述中间杆被带到所述第二辊轧级的心轴杆上，此时所述中间杆仍位于所述工件中。

8.根据权利要求6所述的辊轧方法，其特征在于，在将所述工件从所述第一辊轧级带到所述第二辊轧级的步骤中，所述心轴杆相互接触。

9.根据权利要求6所述的辊轧方法，其特征在于，所述心轴杆和/或中间杆在切换期间对彼此施加拉应力或压应力。

10.根据权利要求6所述的辊轧方法，其特征在于，在抽取第一辊轧级的心轴杆期间，向所述工件的内部提供脱氧剂和/或润滑剂。

11.根据权利要求6所述的辊轧方法，其特征在于，所述两个辊轧级一个跟着另一个，没有另外的成型级设于其间。