SRM615_12机架单独传动微张力减径机组分析
SRM615_12机架单独传动微张力减径机组分析
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使用 =821)%>)! 机架单独传动 三 辊 微 张 力 减 径机组对无缝钢管进行最后一道工序的减径，定径 精度高，调整方便，为大直径无缝钢管企业的技术 改造提供了设备造型参考。
液压系统主要由液压站、阀台和管道、管接头 及塑料管夹等附件组成，是减径机组的专用配套设 备，用来驱动减径机中各液压执行元件使其按照一
主机座的结构形式为 B 形 。B 形 机 座 是 焊 接 的整体结构，具有加工精度高、安装调试方便、 刚性好的特点。传动轴装置、快速水接头装置、 锁紧缸装置、导卫装置等都装配在其上。
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机架快速更换是衡量微张力减径机组水平的 重要指标，该机架采用了双小车结构，换辊时间 也缩短到 60!9’,45 。机架更换装置由左右小车、传 动装置、机架推拉装置、轨道组成。机架更换既 可单独更换，也可成组或全部更换。两个小车各 可存放一套全部的机架。小车的移动由传动装置
随着工艺和电控技术的飞跃发展国内新上的大直径无缝钢管热轧生产线多数采用了单独传动微张力减径机组这些单独传动微张力减径机组用于将轧管后的荒管经再加热除鳞后进一步轧制主要生产高精度的石油油套管等高附加值产品
河北冶金
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（太原市通泽成套设备有限公司，山西 太原
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/01 介绍了 !"#$%&,%( 机架单独传动微张力减径机组的设备组成，并对该机组的结构及特点作了详细
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钢管“内六方”缺陷的产生原因及优化
钢管“内六方”缺陷的产生原因及优化孟庆飞(内蒙古包钢钢联股份有限公司，内蒙古包头014010)摘要：分析热轧无缝钢管生产中“内六方”问题产生的原因，并提出解决方案。
分析认为：在生产线设计投产后，由于受到机架备置量、产品范围要求的限制，通过修改总的减径量或者单机架的减径量，轻易无法改善“内六方”缺陷，因此并不是最好的优化措施；在一定的减径比和总减径比设计前提下，通过优化孔型椭圆度可以使“内六方”问题得到明显改善，椭圆度越大越容易出现“内六方”问题。
关键词：钢管；张力减径机；楠圆度；减径比；内六方中图分类号：TG335.71 文献标志码：B文章编号：1001-2311(2020)06-0045-04Causes for “Hexagonal Bore” Defect of Steel Pipeand Relevant Optimization MeasuresMENG Qingfei(Inner Mongolia Baotao Steel Union Co.，Ltd.，Baotou014010，China )Abstract: Analyzed here in the article are the causes for the**Hexagonal Bore'defect as encountered with during the production of the hot-rolled seamless steel pipe,and the solution for it.It is concluded as follows via the analysis. Since the start-up of the production line,as limited by the roll stand allocation and the product range requirement,etc., it has been not so easy to fix the said“Hexagonal Bore”defect problem just by correcting the general reduction amount or the individual stand reduction amount,which is not the best optimization way.Given the specific reduction ratio and the general reduction ratio are designed,optimizing the pass ovality will get the said defect obviously alleviated.The bigger the ovality，the higher possibility for the defect to occur.Key words：steel pipe;stretch reducing mill;ovality;reduction ratio;hexagonal bore内蒙古包钢钢联股份有限公司钢管公司中159 mm连轧管生产线，配套的24机架单独传动张力 减径机组[|-7]，该机组生产小直径厚壁钢管时，一直受到“内六方”问题的困扰。
微张力减径机轧后钢管产生青线的原因分析
《 重型机械科技》 RS3TN A3URVQS.N =UVSQUS! 3QW ’SURQXYX(N
微张力减径机轧后钢管 产生青线的原因分析
陈! 峰
（ 太原重型机械集团技术中心， 山西 "#""$% ） 摘要： 分析出某厂 &% 机架单独传动钢管微张力减径机在轧制过程中出现青线的原因是该减径机的主机架 中滑板制造误差过大， 机架受力倾斜造成的， 整改后青线消失。 关键词： 钢管； 减径机； 青线 中图分类号： ’(###) *! ! 文献标识码： +
万方数据
产业协调发展也具有十分重大的意义。 国家环保总局已与 :;;= 年 D 月 !D 日批复了 中国石油四川 B; 万吨 E 年乙烯工程项目的环境影 响评价报告书。该项目由中石油与成都石油化工 有限公司合作建设， 中石油控股， 是西南地区历史 上第一个大型乙烯项目， 计划于 “ 十一五” 期间建 成。 （ 摘自华西都市报第 D;F! 期） F!
责任编辑" 周南金
!:;< 布置如图 ! 所示。其轧辊结合面处的辊缝 （ 图 :） 间隙以及辊缝处的倒角值是造成青线的原 因之一。为了排除该因素， 对该规格的孔型全部 重车后进行轧制。青线现象和重车之前相比几乎 没有好转。进一步观察使用过的轧辊倒角位置， 没有剥落或缺口等缺陷。实际测量三个辊缝值满
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四川省 %& 万吨乙烯工程在成都开建
" " :;;A 年 : 月 :B 日， 中国石油四川 B; 万吨 E 年 乙烯工程在彭州市隆丰镇拉开建设帷幕。 总投资 :!; 亿元的中国石油四川 B; 万吨乙 烯工程项目是国家实施西部大开发战略的重大项 目。项目的建设将对四川化工、 轻工、 纺织等产业 发展起到强有力的拉动作用， 对西南地区石油化 工产业结构调整产生重大影响， 对促进西部地区
张力减径机双电机集中传动方式的比较
作者简介：仝建丽(1978-)，女，山西临汾人，工程师，工学学士，管理学硕士，山西财经大学毕业。
收稿日期：2008-10-310引言张力减径机在钢管生产线上属于精轧机组，由它生产出来的热轧成品管，尺寸精度高。
但要注意在张力减径机上，不宜采用固定速比的主传动，只有各架均能单独调速，才能满足张力减径机高产量、多品种、优品质的要求[1]。
张力减径机传动系统主要有：电气单独传动方式；双电机集中传动方式及将集中变速与单独调速系统相结合的混合传动方式。
在张力减径机上采用双电机集中变速传动系统是原西德考克斯（Kocks ）公司的专利。
下面以这种方式为例进行传动方案分析。
减径机由两台电机传动。
主传动电机给轧辊以基本速度；叠加传动电机给轧辊以附加速度。
主传动电机可以是直流电机，也可以是交流电机，但叠加传动电机必须是一台直流电机[2]。
主传动电机通过一组齿轮系列配以基本速比，将转速分到各机架的轧辊上，形成基本速度；叠加传动则由另一组齿轮系列按附加速度要求的速比关系配置，使附加速度可在一定范围内无级调速；然后通过差动机构将以上两种速度叠加到轧辊上[3]。
叠加传动速度的特点是在一定范围内有无数条速度曲线可供工艺选用。
速度曲线是无级变化的，所以理论上是无穷多的[4]。
1差动机构的连接方式在工程实际中我们较多地采用NGW 型行星齿轮传动（内外啮合与公用行星轮组成）。
该机构从内外啮合的两个中心轮输入各自独立的运动，差动轮系将其合成为一个运动，由行星架输出。
采用上述差动机构时，根据主电机、叠加电机与差动机构中各构件的连接方案，主要有图1(a)和(b)两种方式：图1中，主电机拖动太阳轮A ，叠加电机拖动内齿圈B ，行星架H 为输出构件，这样主传动部分的行星传动速比为：i B AH =1+Z B /Z A ；而叠加传动部分的行星传动速比为i B AH =1+Z A /Z B ，行星架H 的输出转速为：n =n主/(i 1A ·i B AH )+n 叠加/i 2B ·i A BH ；图1中，主电机拖动内齿圈B ，叠加电机拖动太阳轮A ，行星架H 为输出构件，这样主传动部分行星传动速比为：i A BH =1+Z A /Z B ；而叠加传动部分的行星传动速比为:i B AH =1+Z B /Z A ；则行星架H 的输出转速为：n =n 主/(i 1B ·i A BH )+n 叠加/i 2A ·i B AH 。
张力减径机理论资料
计算管端增厚的方法很多，我认为德国 Meer 厂和考克斯公司的的方法是较为
实用的计算方法。
德国 Meer 厂计算方法介绍如下。
1》 已 知
机 架 间 距 (m)： A
毛管 外 径(mm)：D0、毛管壁厚(mm)：S0；
钢管 外 径(mm)：D 、钢管壁厚(mm)：S
2》 计 算
1） 延 伸 系 数
µ＝ S0*(D0－ S0)/［ S*(D－ S)］
3
△ D＝ (D0－ D)/D0 Zm— — 所 有 机 架 中 钢 管 总 的 平 均 张 力 系 数
3、 减 径 的 几 个 工 艺 问 题
3、1 管端增厚
1） 产生管端增厚的机理和特征
在 钢 管 头 部 出 了 第 一 机 架 但 还 没 有 进 入 第 二 机 架 时 ，这 一 段 钢 管 就 没 有 张 力 的
2） 毛 管 壁 厚 系 数
ν 0＝ S0/D0
3） 钢 管 壁 厚 系 数
ν ＝ S/D
4） 平 均 壁 厚 系 数
ν m＝[(ν0＋ν)/2＋(S0＋S)/(D0＋D)]/2
4
5） 减 径 率
ρ ＝ 1－ D/D0
6） 轴 向 对 数 变 形
Φ e＝ LN(µ)
7） 切 向 对 数 变 形
Φ t＝ LN((D－ S)/(D0－ S0))
δ i＝ 1－ (1－ ρ i)ε ε ＝ [2Zi(ν i-1－ 1)＋ (1－ ν i-1)]/[Zi(1－ ν i-1)－ (2－ ν i-1)] δ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 壁 量
δ i＝ (Si-1－ Si)/Si-1 ρ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 径 量
张力减径的工艺原理及主要问题
包头钢铁职业技术学院学生毕业论文论文题目：张力减径的工艺原理及主要问题专业：冶金班级：冶金一班学生：李咏光指导教师：魏宁日期： 2010年3月31日目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 张力减径机技术的发展 (1)2 张力减径机的作用 (1)2.1张力减径机的形式 (2)3 钢管定径、减径的工艺原理 (3)3.1 张力减径的优点、缺点 (3)3.2三辊定径、减径机减径与二辊定径减径机相比 (4)3.3张力径机的孔型 (5)3.4张力减径机与微张力减径机的不同 (8)3.5 管材热扩径方法 (8)4张力减径时管端偏厚的原因 (10)4.1影响张力减径机管端增厚的因素 (10)4.2影响管内多边形的因素 (11)结语 (11)参考文献 (12)张力减径机的工艺原理及主要问题摘要：简介了三辊定径机定径和减径的作用及形式，提出了定减径机工作时常出现的问题，进行了三辊定减径机和两辊定减径机的比较。
关键词：定减径机；壁厚；斜轧；张力引言:在无缝钢管生产的三大机组——穿孔机组、轧管机组、定减径机组中，人们一直十分关注轧管机的研究，先后开发出自动轧管机组、顶管机组、新型顶管机组（CPE）、三辊轧管机组、连轧管机组（包括浮动芯棒MM、限动芯棒MPM和半浮动芯棒连轧管机组等）、AccuRoll轧管机组、改进型三辊轧管机组。
但对于穿孔机组，仅在20世纪80年代初才提出菌式穿孔机。
而定减径机一直使用二辊式和三辊式，直到20世纪90年代初才提出三辊可调式定径机技术。
新型三辊可调式定径机技术是为满足现代钢管生产高效、优质、低耗的要求而开发的，它的开发成功也为无缝钢管的生产注入新的活力。
1张力减径机技术的发展张减工艺主要特点是边连续多机架二辊或三辊无芯棒纵轧，采用适当的孔型系使毛管外径减缩，通过机架系列中轧辊速比的调节获得预定的壁厚变化。
20世纪40年代无缝管机组被美国和西欧所用，这时的张减机都是二辊式，到了20世纪50年代，西德曼乃斯曼公司成功地奕用了三辊式张力减径机，从而代替了二辊式。
张力减径机钢管内六方成因分析
张力减径机钢管内六方成因分析武建兵;郭继保;董少峰【摘要】从理论上分析了张力减径机内六方产生的原因, 并运用有限元法模拟的内六方在张力减径机轧制中形成的过程, 提出了内六方的预防措施.%This paper analyzes the causes of the six party in the tension reducing mill, using the process of the six part is formed by finite element method, then put forward the prevention measures.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】3页(P94-95,98)【关键词】张力减径机;内六方;模拟【作者】武建兵;郭继保;董少峰【作者单位】太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032;太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032;太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TG333钢管内六方是经过减径机连续轧出的钢管，形成外径为圆形，而钢管壁厚由于沿圆周方向不均匀，使内圆变为近似六边形形状的断面。
张力减径机机组在生产厚壁钢管时（S/D＞0.12），如果不采用合理的工艺措施，会形成严重的内六方，使钢管产品不合格。
参考文献 [1]到 [4]对内六方的产生做了一些研究，研究指出，形成钢管内六方的主要原因是由于轧件在轧制过程，横向受力不均导致沿孔型周边方向金属径向流动不均及相临机架孔型相互交替180°布置引起。
本文采用理论分析及三维有限元方法分析内六方产生的原因及过程。
荒管在轧制变形过程中，是逐架被轧制过去的，选择中间具有代表性的一架机架进行分析说明。
轧辊沿圆周方向120°均匀分布，单个孔槽左右对称，且孔型为椭圆形。
如图1所示，钢管在轧制过程中，由于孔型为椭圆形，孔槽顶部A处的压下量最大，B处次之，C处最小或没有压下量。
无缝钢管张力减径过程内六方产生的模拟分析
无缝钢管张力减径过程内六方产生的模拟分析作者：于辉减新良杜凤山汪飞雪张力减径是热轧无缝钢管或焊管生产的一种加工方法，张力减径机(SRM)作为关键设备直接影响产品的成材率。
张力减径(简称张减)过程的金属变形发生在三维空间，受到孔型形状、道次减径量、机架间距等多种因素的影响，容易在钢管内部形成内六方缺陷。
为此，国内外有关学者做了许多研究工作，大多对内六方进行定性讨论，认为内六方是横向壁厚累加的结果，并从工艺上制定了一些相应的控制措施，但未从金属流动的角度对横向壁厚变化进行定量的分析研究。
本文针对某钢管公司18机架张减机组试轧产品出现内六方的状况，利用MSC.Marc软件进行三维热力藕合有限元建模分析，并与实测数据进行对比，验证模型的准确性。
通过研究钢管张减过程的金属变形，定量分析了各机架的横向壁厚分布，探讨内六方产生的原因，为提高无缝钢管产品质量具有重要指导作用。
1 有限元模型建立1.1 张减过程描述在热轧无缝钢管时，连轧荒管经过再加热炉加热到900一1000℃，高压水除鳞后，进人张减机组轧制。
张减时钢管内部不带芯棒，依次通过各机架孔型，对钢管进行连续加工，在减径的同时实现减壁。
张减机组的轧辊大多是椭圆孔型，构成孔型的3个轧辊曲面呈210阵列布置，奇数机架与偶数机架互成60°交替排列。
因此，张减机组孔型配置是否合理，是影响产品质量的主要因素之一。
1.2 热边界条件确定张减时管坯表面存在热传导、热对流和热辐射三类边界条件川，由于对流所产生的热损失所占比例较小，可将其与辐射统一作为一个边界条件处理，写为:管坯初始温度950 ℃，环境温度取20 ℃，轧辊温度取100℃。
在确定热边界条件时，对流和辐射的等效换热系数取150w/(m2·℃)，管坯与轧辊的接触换热系数取20kW/(m2·℃)，变形功转换系数取0.9，摩擦功转换系数取0.9。
1.3 几何模型的建立每个机架轧辊孔型的几何特点是孔型曲面为相对于轧辊轴线对称的旋转面，因此可以取与钢管对应的半个轧辊曲面作为研究对象，把管坯的计算模型减少到整个截面的六分之一，在此基础上建立全系统有限元连轧模型。
单独传动微张力减径机电气传动方案的分析
近的转速填入程序单中。 切削速度 v 是数控机床切削
3) 切削宽度：一般切削宽度与刀具直径成正比，与
用量中的重要参数， 主要根据零件的加工精度和表面 切削的的深度成反比。 总之，切削用量的具体数值应根
光洁度要求，以及刀具、工件的材料性质选取。 最大进 据机床性能、相关手册、并结合实际经验用类比方法确
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第 24 卷第 1 期(总第 106 期)
机械管理开发
2009 年 02 月
逆变器、自耦变压器四部分构成。整流回馈单元由两个 反并联晶闸管桥组成，用于向公共直流母线供电，同时 将各电机处于制动时产生的制动能量通过直流母线回 馈到电网。为了避免在回馈工作时产生电压降，回馈电 桥的输入电压必须升高 20%，这可通过自耦变压器或 连接工作桥到本身的电网来实现。 单独传动微张力减 径机多传动方案电气原理，如图 4。
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系统中效率最高，同时性能也最好。
本文所述的变频调速方案有以下两种： 一种是单
传动方案，即：变频器+制动单元+制动电阻；另外一种
是多传动方案，即：整流回馈+公共直流母线+逆变器。
2.1 单传动方案
采用单传动方案，
即一台电机调速系统由
一台变频调速装置+一套
制动单元+一套制动电
阻。 当电机进行制动时，
电能回馈到直流母线上，
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 76 页） n为主轴转速，r/min。 D为工件或刀具直径，mm。 根据上 这样可以减少走刀次数，提高生产效率。 为了保证加工
述公式算出主轴转速 n 后，还要选取机床有的或较接 表面质量，应留少量精加工余量，一般0.2一0.5 mm 。
张力减径中产品缺陷及预防
张力减径中产品缺陷及预防作者：武建兵来源：《科技创新与生产力》 2016年第4期武建兵（太原通泽重工有限公司，山西太原 030032）摘要：通过分析张力减径中产品青线形成、外径超差、管端增厚、鹅头弯、内六方等缺陷产生的原因，提出了预防或消除缺陷的相应措施。
关键词：减径机；青线；管端增厚；鹅头弯；内六方中图分类号：TG335 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.04.114收稿日期：２０15－11－30；修回日期：２０16－03－02作者简介：武建兵（1979-），男，山西平遥人，硕士，工程师，主要从事无缝钢管生产设备设计及生产工艺研究，E-mail：147362164@。
张力减径轧制作为无缝钢管生产的最后一道热轧工序，对产品质量的控制起着决定性作用。
无缝钢管的张力减径是一种不带芯棒的连续轧制过程，在轧制过程中，轧件受到轧辊的径向压力作用使外径、壁厚发生变化，轴向受到轧辊摩擦力作用，使壁厚发生改变，同时受到切向应力及以温度变化等各种因素作用。
由于其轧制过程的复杂性，因此容易引起许多种产品缺陷，其主要缺陷有青线、外径超差、内六方、管端增厚、鹅头弯等。
其中一些缺陷可以采用一定的措施消除，而另一些缺陷则可以加以控制或改善。
为此，笔者从理论与实践两方面就常见缺陷形成原因及预防措施做了简要分析。
1 青线形成原因及预防青线是指钢管表面沿长度方向有一条突起的直线。
青线产生的主要原因有：孔型设计时椭圆度过小、宽展量不合理，使钢管在轧制时金属过充满后被挤入辊缝，形成青线；轧辊沿轴向窜动，由于固定轧辊轴向移动的螺栓（或圆螺母）松动，使得轧辊可以沿轴向移动，造成辊面在辊缝处形成台阶，在钢管轧制时，形成青线。
为了预防青线出现，应根据生产现场情况，分析产生青线的原因。
首先检验每个机架轧辊是否在轴向窜动，如果有个别轧辊轴向窜动，则应维修轧辊机架，消除轧辊机架的窜动因素，随后重新修正孔型尺寸，进行轧制，最后检验产品是否合格。
张力减径机的动力学和运动学的分析
张力减径机的动力学和运动学的分析引言张力减径机是一种常用于处理连续卷材的设备，其主要作用是在连续材料的运动过程中，对其进行拉伸、切断、定位等加工操作。
在这个过程中，张力减径机需要满足多个因素的要求，如速度、张力、定位精度等等，因此，对其机理的分析是十分重要的。
本文将对张力减径机的动力学和运动学进行分析，以便更好地了解它的工作原理。
动力学分析张力的产生和作用在张力减径机中，张力是产生于主动轮和牵引轮之间的，主要作用是使连续卷材能够按照规定的速度进行运动，同时也为之后的加工操作提供了必要的条件。
产生张力的具体原理是：通过调整主动轮和牵引轮之间的距离和受力角度，使其产生合适的压力，使得卷材表面能够产生一定的摩擦力，完成拉伸的过程。
动力作用力的分析在张力减径机中，主要的动力作用力有两个：牵引力和切割力。
牵引力是主动轮和牵引轮之间产生的力，其大小与卷材的材料特性、卷径以及张力的大小有关。
一般来说，牵引力的大小是受到一定限制的，因为过大的牵引力很容易引起连续卷材的断裂等问题。
切割力则是在完成张力放松和定位后对连续卷材进行切割的力，其大小取决于切割刀具的选择和切割方式。
运动状态的分析张力减径机的运动状态主要分为两类：平动和旋动。
平动是指卷材在张力减径机中的直线运动，其速度和方向可以通过控制主动轮和牵引轮的转速和角度来控制。
旋动是指卷材在放松张力和定位后完成切断操作时所进行的旋转运动。
在进行旋转操作时，需要确保主动轮和牵引轮的运动速度和位置的精度，并保持对卷材的限位等操作。
运动学分析定位精度的分析卷材的定位是张力减径机中一项非常重要的任务。
其通过采用不同的装置和传感器对卷材的位置进行监测来完成。
在进行定位操作时，需要严格控制主动轮和牵引轮的运动状态以及切割刀具的位置和速度等参量，以达到精准的定位效果。
运动的控制和优化尽管张力减径机的主要功能是完成张力、切割和定位操作，但其运动过程中也需要实时监测和调整主动轮和牵引轮的运动状态以及切割刀具的参数等相关因素。
钢管张力减速机的减径理论及工艺参数-未成稿
钢管张力减径机的减径理论及工艺参数太原重型机器有限公司技术中心轧钢所汤智辉前言张力钢管减径是钢管生产中的一项重大的发展，世界各国都十分重视。
张力减径机已经愈来愈广地得到应用。
用一般不带张力的减径机来生产小直径钢管，已经有很多年的历史了。
但是，由于减径出来的钢管壁厚增加、横向壁厚不均比较严重，减径管的质量不能令人满意；同时由于减径量较小，需要比较多的机架，因此，这种减径机应用范围多半局限在生产轧管机组不能或不容易直接生产的小直径钢管。
在一般减径机上，单架减径理只有3～5%，而在张力减径机上，单架减径量可以达到12～14%。
张力减径时，在减小直径的同时可以使钢管壁厚减薄或者保持不变，减径过程稳定并且钢管的横向壁厚不均也比较小。
因此，张力减径就成了生产薄壁小直径钢管的有效方法。
此外，由于张力减径时的变形量大，所需要的机架数目可以显著减少，因而使减径管的规格范围日益扩大。
这样，减径机就不仅用来生产小直径钢管，同时也用来生产较大规格的钢管。
在这种情况下，前面的轧管机组就可以只生产少数几种生产北最高、最便于生产的规格，通过张力减径机得到各种尺寸的成品管，从而大大提高了机组的生产能力，简化了生产。
目前，只要是在无缝钢管生产中，不论在连续生产还是单根钢管生产中，也不论在轧钢机还是在挤压机后，都广泛安设了张力减径机。
因此，可以说：张力减径机已经成为钢管生产中应用最广泛的设备之一。
张减理论一、 管材的壁厚变化与延伸在张力减径时过程中，管材的壁厚减薄与延伸，既发生在减径机的各机架上，也同样发生在减径机各机架之间。
㈠ 在机架上的变形当管材在机架上受压时，直径和壁厚都发生变化。
如果说直径的变化完全决 定于孔型的尺寸，那么壁厚的改变则同其它一些因素（张力、壁厚与直径之比等）有关。
现以管材在变形区的一个单元体为例，对其应力状态进行分析。
径向应力 σr 、切向应力σq 、轴向应力σx 在管材断面和在变形区的分布都是不均匀的。
这可以从管材出入口断面的应力不相等，和内外表面的应力不相等可以看出。
定、减径机的结构和传动形式特点
定、减径机的结构和传动形式特点二辊定、减径机相邻两机架的轧辊轴线呈正交并与地面呈45°布置。
机架结构由早期的单片机架发展成为整笼形结构，提高了机架刚度。
现已发展到与第四代连乳管机相似的具有快速换辊装置、直流单独传动的结构。
此种结构的定径机由于结构简单，孔型加工容易，且在生产中可通过调节辊缝来改变孔型参数。
既可补偿孔型的不均匀磨损，也可用一个孔型经调节以生产规格尺寸相邻的其他规格产品。
这就是二辊定径机的基本特点——可调节性。
但是两个轧辊构成的孔型，每个轧辊的孔型包角近180°,孔型底部与侧壁及开口处的速度差较大，使钢管在变形过程中同一断面上的速度严重不均，钢管与辊子孔型间的滑动大，影响钢管的表面质量；同时，为了保证轧制的顺利和稳定，在孔型侧壁设计有一定斜度，减少了轧辊对钢管的有效包络，使生产出的钢管尺寸精度相对较低。
轧辊孔型加工不需要专用机床，可满足特厚壁管的定径需要。
成都无缝钢管厂彡180mm精密轧管机组12机架二辊微张力定径机成功地应用了现代连轧管机的机架、快速换辊装置、直流单独传动的结构。
为了解决二辊定、减径机生产的钢管尺寸精度相对较低的问题，发展了三辊定、减径机。
三辅定径机的三个轧辊轴线相交为120°夹角，并围成一等边三角形，相邻两架的轧辊轴线呈60°夹角，即相邻两架共6个乳辊的轴线投影为一正六边形。
三个轧辊安装在一刚性良好的整体框架内。
在轧辊已安装并调整好的机架内，3个轧辊同时进行孔型加工后，不需要再调整。
由于三辊定、减径机的上述结构特点，3个轧辊形成孔型，每个辊的包角为120°,孔型各点间的速度差小、封闭性好，孔型几何尺寸精度精确，成品管直径精度可达土（0.3%〜0.5%)。
所以生产出的钢管表面质量好，尺寸精度高。
但是，由于轧辊孔型不可调，这就要求每一个规格都要有一对应的孔型及乳辊备用,并有能保证连续生产的足够数量的拆、装、加工的轧辊和机架。
张力减径机机架推拉装置的液压同步控制
张力减径机机架推拉装置的液压同步控制张英婵【摘要】对张力减径机中机架推拉装置的液压同步控制中出现的问题作了详细分析,并提出了新设计思路,很好地保证了张力减径机轧辊机架的顺利更换.【期刊名称】《中国重型装备》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P20-22)【关键词】张力减径机;机架推拉装置;液压缸;同步控制【作者】张英婵【作者单位】太原重工股份有限公司,山西030024【正文语种】中文【中图分类】TG333.8张力减径机是热连无缝钢管生产机组中变形的主要设备之一，完成钢管的最后一道变形工序。
具有无芯棒、多道次的连续轧制特点。
主要用于扩大钢管品种范围，可由一种或几种荒管获得几百种不同直径和壁厚的成品管。
张力减径机是通过轧辊机架实现钢管的微张力减径和定径规圆。
轧辊机架多为三辊式，如图1所示。
轧制过程中，每组轧辊机架分别由液压缸锁定在轧机牌坊内。
轧辊机架内安装有互成120°布置的三组轧辊，每组轧辊单独传动，万向联轴器一端与减速机输出端相联，另一端通过内齿圈与轧辊机架连接。
新旧机架的更换可通过万向联轴器的内齿圈端与轧辊机架的外齿圈端的分离与啮合来完成。
1 机架推拉装置机架推拉装置是换辊装置的重要组成部分。
用于操作轧辊机架新机架的推入和旧机架的拉出。
轧辊机架的推入和拉出均由液压缸控制操作完成。
换辊装置中除机架推拉装置外，还有换辊小车和辊道装置等重要组成部件，如图2所示。
换辊装置主要用于快速更换轧辊机架以进行钢管规格的变换，或接出机架进行加油维护等。
图1 轧辊机架Figure 1 Roll framework 图2 换辊装置Figure 2 Roll changer 换辊小车由两个相连接的车架组成。
机架推拉装置将主机座中的旧机架拉出后放在一个空车架上，通过小车传动装置移动小车，将另一装配好新机架的小车移至工作位置，并通过推拉装置将新机架推入主机座内。
换辊小车车架由车轮支撑，车轮在轨道装置上滚动从而带动小车移动。
微张力减径机孔型设计和轧制表计算方法
图 1 5 100 机组孔型图
(1) 机架个数 求机架个数的公式为:
n=
lgD e lg (1-
Do
Θ总)
+
q
式中: q——机架折合数 (取 1～ 2) ;
D e ——成品管直径 mm ;
D 0 ——毛管直径 mm ;
Θ总——总减径率 %。
马辉, 工程师, 1991 年毕业于东北大学金属压力加工专业, 现在鞍钢新钢铁有限责任公司生产部工作 (114021)。 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
D0
Θi=
Θ总m ax n- 1
Θ1= (0185～ 1) Θi
以上各式中, D 0 为 85mm 时, 系数取下限; D 0
为 100～ 105mm 时, 系 数 取 中 限; D 0 为 127mm
时, 系数取上限。 Θ2～ Θ10= Θi。
设 Θend为剩余减径率, 用于分配成品机架和成
。 S e) ]
张力系数分配曲线见图 3。
Z 1= 015Zm , Z 2～ Z 10= Zm , Z 11= 015Zm , Z 12= 0。
轧辊转速 nk= 60v 2D k 其中 D k 为轧辊直径; v 为轧制速度。
D k= D w - d ico sΗk 其中 D w 为轧辊理想直径, D w = 355mm ; Ηk = Ηk0+ ∃ Ηk0; Ηk0 = Π 6 (1- e ΛD W ) ; ∃ Ηk0 = Π 6× (d i 2ΛΓe) (Z i- Z iΚ)。
【CN209465469U】张力减径机主传动减速机【专利】
7 .根据权利要求2所述的张力减径机主传动减速机，其特征在于，所述子减速机的数量 为12个。
2
CN 209465469 U
说 明 书
1/4 页
张力减径机主传动减速机
技术领域 [0001] 本实用新型涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种张力减径机主传动减速机。
(74)专利代理机构 北京奥文知识产权代理事务 所(普通合伙) 11534
代理人 张文 苗丽娟
(51)Int .Cl . B21B 35/02(2006 .01)
(10)授权公告号 CN 209465469 U (45)授权公告日 2019.10.08
( 54 )实用新型名称 张力减径机主传动减速机
背景技术 [0002] 张力减径机是一种空心轧制的多机架连轧机，被轧制的钢管不仅受到径向压缩， 同时还受到纵向拉 伸 ，即存在张 力 ，故称为张 力减径。张 力减径机由 多机架组成 ，多机架的 张 力减径机的 主传动减速机为由 单电 机驱 动的 整体结构或是由 两台大功率电 机驱 动的 差 动减速结构，结构复杂，且对每个机架内的轧辊运动控制独立性较差，轧制精度较低。
实用新型内容 [0003] 为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种张力减径机主传 动减速机。具体技术方案如下： [0004] 一种张力减径机主传动减速机，包括：多个子减速机，每个所述子减速机驱动一个 或多个机架的传动 ，每个所述子减速机的外形相同 ，速比 独立 ；每个所述子减速机的一侧上 部设置有第一凸起，另一侧下部设置有第二凸起，所述多个子减速机平行设置且贴合，每个 所述子减速机的第一凸起位于相邻所述子减速机的第二凸起的上方。 [0005] 在一种可能的设计中，每个所述子减速机驱动两个机架的传动。 [0006] 在一种可能的设计中，每个所述子减速机包括第一输入轴、第一输出轴、第二输出 轴和第三输出轴；所述第一输入轴通过传动机构分别与所述第一输出轴、所述第二输出轴 和所述第三输出 轴连接 ，所述第一输出 轴、所述第二输出 轴和所述第三输出 轴分 别与第一 机架的三个轧辊连接。 [0007] 在一种可能的设计中，每个所述子减速机包括第二输入轴、第四输出轴、第五输出 轴和第六输出轴；所述第二输入轴通过传动机构驱动所述第四输出轴、所述第五输出轴和 所述第六输出轴，所述第四输出轴、所述第五输出轴和所述第六输出轴分别与第二机架的 三个轧辊连接。 [0008] 在一种可能的设计中，所述传动机构包括变速区和分配区，所述变速区用于变速， 所述分配区用于动力分配。 [0009] 在一种可能的设计中，所述第一凸起和所述第二凸起的边缘为坡面结构。 [0010] 在一种可能的设计中，所述子减速机的数量为12个。 [0011] 本实用新型技术方案的主要优点如下： [0012] 本实用新型的张力减径机主传动减速机，通过多个子减速机错箱布置，每个子减 速机驱动其对应的 机架传动 ，采 用多机架模块化设计 ，整体结构简单 ，占 地面积减小 ，且能 对每个机架的传动进行独立控制，提高轧制精度。
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使用 =821)%>)! 机架单独传动 三 辊 微 张 力 减 径机组对无缝钢管进行最后一道工序的减径，定径 精度高，调整方便，为大直径无缝钢管企业的技术 改造提供了设备造型参考。
液压系统主要由液压站、阀台和管道、管接头 及塑料管夹等附件组成，是减径机组的专用配套设 备，用来驱动减径机中各液压执行元件使其按照一
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K-LMNOLGP-QGJRF;@QSTUFVF;=WOMTSFGV;!FVH;@Q/X;8VY/X;-LMNOLGX;!ILGZMX;[*[[(+\ P -IFP _QSTQGFGVP TL^VHP QaP !"#$%&P HSLUUP VFGHMQGP ^FYO_MGJP OGMVP bMVIP %(P Y^McFG5HFTL^LVFUNP HVLGYHP L^FP MGV^QYO_FYP FHTF_MLUUNP MVHP HV^O_VO^FP LGYP aFLVO^FHP MGP YFVLMUdP :VP _LGP QaaF^P LP ^FaF^FG_FP aQ^P FWOMTSFGVP HFUF_VMQGP MGP VF_IGM_LUPMGGQcLVMQGPQaP]OHMGFHHFHPT^QYO_MGJPUL^JF5YMLSFVF^PHFLSUFHHPVO]Fd PY^McFGPHFTL^LVFUNfPHSLUUPVFGHMQGfP^FYO_MGJ
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=82)*+,*$ 机架微张力减径机 组 工 艺 计 算 软
件主要由减径系列子模块、材料数据子模块、轧制 参数子模块和孔型数据库组成，它可以对任意品种 的钢管进行计算并最终确定每一机架电机的转速。 由于轧制钢管为大直径、高性能，为保证管壁厚度 均匀，单机架最大减径率小于 -#" % ，最大平均张 力系数小于 "#-* ，而且中间工作机架的减径率相同 （见图 $） 。
（ ! ） 试 验 后 铸 坯 等 轴 晶 率 大 大 提 高 达 %"&’ ， 个别炉次实现全等轴晶，碳偏析减轻，有效消除皮 下气泡、夹杂、裂纹、中心疏松、缩孔等缺陷。
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主机座的结构形式为 B 形 。B 形 机 座 是 焊 接 的整体结构，具有加工精度高、安装调试方便、 刚性好的特点。传动轴装置、快速水接头装置、 锁紧缸装置、导卫装置等都装配在其上。
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机架快速更换是衡量微张力减径机组水平的 重要指标，该机架采用了双小车结构，换辊时间 也缩短到 60!9’,45 。机架更换装置由左右小车、传 动装置、机架推拉装置、轨道组成。机架更换既 可单独更换，也可成组或全部更换。两个小车各 可存放一套全部的机架。小车的移动由传动装置
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内传动
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由于单独传动三辊微张力减径机组对电气控制
收稿日期： ([[42[%2%4
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碳素钢、合金钢
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机组最大平均张力系数 入口毛管直径 +’,, 入口毛管壁厚 +’(( 入口毛管长度 + ( 出口钢管直径 + (( 出口钢管壁厚 +’(( 出口钢管长度 + ( 毛管入口速度 +’-,’+./ 轧辊理想直径 + (( 机架间距 +’’ (( 最大轧制力 +’./ 最大轧制力矩 +’./(
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运输机架和导管机架均不参与钢管的变形，两 者为焊接结构。运输机架通过鼓形齿接手与主机座 上传动轴装置的内齿圈啮合，使 3 形导辊旋转， 起传送钢管的作用。导管机架的作用类似导卫装 置，它可以连接一到三个机架位置。运输机架和导 管机架通过更换导辊和导管来适应不同规格的钢 管。
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（) ）主电机。为了减少轧制过程的动态、静态 速降，主电机过载系数为 !+! 倍 （过载时间每 $"&4 允许 !&& 。电机采用自带风机进行冷却。 4） （ !） 电 气 及 自 动 化 系 统 。 电 气 传 动 装 置 采 用 全数字直流调速装置和光电编码器反馈的速度闭环 控制。微张力减径机组对传动装置有较高的动态指 标要求，即传动刚性要硬。当钢管进入某一机架 时，相应的主电机受到一个冲击负荷，这时要求电 机的转速下降要小，恢复时间短，即要有尽可能小 的静态速降和动态速降以及最短的速降恢复时间， 现在要求每个机架的 !5 65 !!7 !"#$% 4 。 采用 $ 台计算机组成控制系统和物料跟踪系 统。控制层为两级：一级为基础自动化即 &’( ，它 控制设备的动作节奏和工作参数，在轧制过程中根 据轧制工艺参数的变化自动调整每一机架的轧制速 度 （电机转速） ，使轧制始终处于设定的最佳张力 状态。二级为过程控制自动化即 829) ，它主要制 订生产计划、物料跟踪、工艺参数采集、事故诊断 与报告、与 &’( 的数据交 换 、 与 操 作 者 的 数 据 交 换等。
%PPPPPPPPPPPPP BC
大直径无缝钢管的生产能力标志着一个国家冶 金工业的实力。中国大直径无缝钢管占无缝钢管的 比例不到 ([Pg ，远低于 国 外 发 达 工 业 国 家 （ *[;h ，大直径无缝钢管主要使用在石油、化工、 i4);h ） 能源、交通运输和大型公用设施等行业，这些行业 在中国还处于大规模建设阶段，因此大直径无缝钢 管现在乃至将来在中国还有较大的发展空间。目前 中国多数大直径无缝钢管热轧机组存在的主要问题 是钢管尺寸精度低，钢管内外表面质量差，不能满 足市场的要求。作为热轧无缝钢管最后一道工序的 定减径机，目前国内多数还使用二辊式，定径精度 差，而且易产生缺陷，严重影响钢管质量。采用单 独传动三辊微张力定减径机组可以显著提高钢管的 精度，是大直径无缝钢管机组改造的理想设备之 一 。 !"#$%&5%( 机 架 单 独 传 动 三 辊 微 张 力 减 径 机 组就是为满足这种要求而开发的大直径无缝钢管微 张力减径机。
河北冶金
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（太原市通泽成套设备有限公司，山西 太原
)*))(+ ）
/01 介绍了 !"#$%&,%( 机架单独传动微张力减径机组的设备组成，并对该机组的结构及特点作了详细说明，主要为大直径无缝源自管企业的技术改造提供设备选型参考。
2341 单独传动；微张力；减径 ())4A )*5))&&,)* 56-781 -.**&/+%00000000000000000000009:;<=1 100000000000000000000009>?81 %))$2&))3@
>7
接头，将单向阀顶开，冷却水就通过水管喷到轧辊 表面和机架之间。轧辊机架轴承的润滑为干油集中 配管给油器给油，迷宫式油封和旋转密封的润滑为 油嘴注油形式，油嘴由电动干油枪注油。
$+!+%&& &,-./012.3
定的工艺顺序完成各自的动作。它主要保证锁紧缸 在轧制中处于稳定状态，在换辊时，驱动液压马达 使换辊小车往复移动、驱动张紧缸实现链条与链轮 的啮合和脱开、驱动机架推拉缸实现机架的更换。 润滑系统由稀油润滑和干油润滑系统组成。联合减 速机内的齿轮啮合面、各轴承摩擦面的润滑冷却由 稀油润滑系统来保证。主机座、机架更换装置中轴 承、密封、齿轮等的润滑为集中干油润滑；轧辊机 架中轴承、密封、齿轮的润滑采用专用干油润滑装 置，它由移动式干油泵、高压软管、快速接头组 成，每隔一定时间，对持续工作中的轧辊机架进行 一次给油，给油时只需将快速接头插入轧辊机架的 油嘴即可。
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的链轮与小车下部的链条啮合来实现，传动采用液 压马达，可以准确定位。机架推拉装置将主机座中 需更换的旧机架拉到一个小车上，再将另一个小车 上新的机架推入主机座，机架推拉装置由四个同步 移动的长行程液压缸完成。
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主传动电机数量 + 台 型号 功率 + 12 转速 +’-’3’+’,45/ 减速机速比
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()* 毛斌 + 连铸电冶磁冶金技术(,*+ 连铸 )---.&& /%0 ： $1+ (!* 王 亚 贞 + 新 编 连 续 铸 钢 工 艺 及 设 备 (2*+ 北 京 ： 冶 金 工 业 出 版 社 )---+
要求较高，同时一次性投资较大，所以单独传动三 辊微张力减径机组以往在国内使用较少。随着工艺 和电控技术的飞跃发展，国内新上的大直径无缝钢 管热轧生产线多数采用了单独传动微张力减径机 组，这些单独传动微张力减径机组用于将轧管后的 荒管经再加热除鳞后进一步轧制，主要生产高精度 的石油油（套）管等高附加值产品。 单独传动三辊微张力减径机组与其它传动形式 相比，虽然操作较复杂，传动刚性较差，电控复 杂，一次性投资高但它具有突出优点：张力分布最 佳，精轧机架调整方便 ， 切 头 易 于 控 制 ， 轧 制 灵 活，产品范围广，因此单独传动三辊微张力减径机 组 有 较 好 的 发 展 前 景 。 !"#$%&5%( 机 架 单 独 传 动 三辊微张力减径机组的主要技术参数为： 机架数 j 架 每一机架轧辊数 轧辊机架传动形式 最大总减径率 j;" 最大单机架减径率 j " 轧制材质