專利名稱：一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋制方法，特別是涉及一種改善桶形機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)無縫鋼管的桶形穿孔機(jī)普遍采用恒速軋制，即在毛管軋制過程中軋機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)始 終保持不變。斜軋穿孔機(jī)的穿孔過程分成三個(gè)階段，第一個(gè)不穩(wěn)定階段、穩(wěn)定階段，第二 個(gè)不穩(wěn)定階段。穿孔變形區(qū)分為四個(gè)區(qū)段，穿孔準(zhǔn)備區(qū)、穿孔區(qū)、輾軋區(qū)、歸圓區(qū)。在穿 孔準(zhǔn)備區(qū)沿穿孔前進(jìn)的管坯在直徑上受到壓縮，被壓縮金屬一部分橫向流動， 一部分縱向 延伸，在管坯前端形成"喇叭狀"凹陷，實(shí)心壞變成空心毛管，是第一個(gè)不穩(wěn)定過程，由 于軋輥轉(zhuǎn)速高，存在管坯不易咬入、毛管前端壁厚不均、內(nèi)折等缺陷，增加成品鋼管切頭 量，降低了成材率。我們對穿孔機(jī)實(shí)施低速咬入高速軋制的速度控制，對斜軋穿孔的第一 個(gè)不穩(wěn)定階段進(jìn)行控制，即從管坯同軋輥開始接觸(一次咬入)到前端金屬出變形區(qū)(二 次咬入)，穿孔機(jī)采用較低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，在穿孔穩(wěn)定過程軋輥采用高轉(zhuǎn)速軋制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法， 利用該方法軋制毛管，在軋制不同階段采取不同軋制速度控制方式，即可提高鋼管成品一 次合格率，又可提高軋制速度。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法，該方法在斜軋穿孔機(jī)軋制的不同階段過程 采取不同速度控制，在軋制第一個(gè)不穩(wěn)定過程采用低速軋制，在軋制穩(wěn)定過程采用高速軋 制，使整個(gè)軋制過程金屬橫截面變形過程合理更加合理，得到軋制高質(zhì)量毛管，對穿孔機(jī) 采用低速咬入高速軋制的速度控制方式軋制毛管，利用PLC控制程序計(jì)算不同階段所需軋 制速度值，并將計(jì)算咬入速度、最高速度和最低速度送到穿孔機(jī)的直流調(diào)速裝置，去調(diào)整 電機(jī)轉(zhuǎn)速。
據(jù)軋制鋼坯材質(zhì)、規(guī)格的不同，軋制鋼級為45tt、 J55、 N80時(shí)，咬入速度分別設(shè)定 為軋制速度的60%、 70%、 80%;軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，軋制鋼級為4511、 J55、 N80
3時(shí)，高速速度分別高于恒速軋制速度20%、 15%、 10%，電機(jī)速度上升時(shí)間軋制鋼級為N80、 J55、 45加寸，分別為1.8秒、2.4秒、2.6秒；電機(jī)最高速度設(shè)為260r/min，電機(jī)最低速 度160 r/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于將恒速軋制改為變速軋制，即斜軋穿 孔機(jī)軋制的第一個(gè)不穩(wěn)定過程采用低速軋制，在軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，軋制過程變 形更加合理，得到高質(zhì)量毛管。


圖1是一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法的軋制曲線圖。
具體實(shí)施例方式
第一個(gè)不穩(wěn)定過程采用低速軋制
1、 改善管坯咬入條件軋輥速度降低，可減少管坯滑移系數(shù)，保證一次咬入到二次咬 入大于一個(gè)螺距。
2、 低速軋制，保證管坯旋轉(zhuǎn)，被壓縮金屬一部分橫向流動， 一部分縱向延伸，在管 坯前端形成"喇叭狀"凹陷，金屬橫截面變形過程合理，可自然定心，改善毛管前端壁厚 不均的缺陷，有效的提高了成材率。
3、 斜軋實(shí)心管坯，在頂頭接觸管坯前，金屬中心在反復(fù)交變拉、壓力和切應(yīng)力作用 下，金屬塑性變形形成一種"疏松"狀態(tài)，中心連片形成中心空洞即"孔腔"，在頂頭前 過早形成孔腔，易產(chǎn)生孔腔內(nèi)折，采用低速咬入減少管坯同軋輥開始接觸(一次咬入)到 前端金屬出變形區(qū)(二次咬入)旋轉(zhuǎn)次數(shù)，防止過早形成孔腔，減少孔腔內(nèi)折。
毛管離開軋輥一點(diǎn)的螺距 T=(n /2) X ( W nOXDBXtgv
軋輥切向旋轉(zhuǎn)速度
Vb=ODbNb/60) Xcosv 軋輥軸向旋轉(zhuǎn)速度 Ub=ODbNb/60) Xsinv
r\0=TVT To實(shí)績穿孔時(shí)間 T=L/ Ub L毛管長度 ri—切向滑移系數(shù) 軸向滑移系數(shù) DB—討論截面輥徑,mmV—喂入角 Nb—車L輥轉(zhuǎn)速，r/min 通過理論計(jì)算和試驗(yàn)，軋制鋼級為45#、 J55、 N80時(shí)，咬入速度分別設(shè)定為軋制速 度的60%、 70%、 80%;軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，軋制鋼級為45ft、 J55、 N80時(shí)，高速 速度分別高于恒速軋制速度20%、 15%、 10%，電機(jī)速度上升時(shí)間軋制鋼級為N80、 J55、 45圳寸，分別為1.8秒、2.4秒、2.6秒；效果較好。據(jù)軋制鋼坯材質(zhì)、規(guī)格的不同電機(jī)最 高速度設(shè)為260r/min，電機(jī)最低速度160 r/min。
軋制同等規(guī)格毛管每支的軋制時(shí)間減少為原來的95%，可提高鋼管軋制節(jié)奏，增加產(chǎn)
旦 里。
見圖1所示軋制曲線，低速咬入高速軋制純軋時(shí)間于恒速軋制時(shí)間略有減少，恒速 軋制軋J55長2. 79米料200轉(zhuǎn)軋制時(shí)間為11. 5 12秒，低速咬入高速軋制J55長2. 79 米料220轉(zhuǎn)軋制時(shí)間為11. 1 11. 5秒。
具體實(shí)施方式
敘述如下 一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法，該方法在斜軋穿孔機(jī)軋制的不同階段過程 采取不同速度控制，在軋制第一個(gè)不穩(wěn)定過程采用低速軋制，在軋制穩(wěn)定過程采用高速軋 制，使整個(gè)軋制過程金屬橫截面變形過程合理更加合理，得到軋制高質(zhì)量毛管，對穿孔機(jī) 采用低速咬入高速軋制的速度控制方式軋制毛管，利用PLC控制程序計(jì)算不同階段所需軋 制速度值，并將計(jì)算咬入速度、最高速度和最低速度送到穿孔機(jī)的直流調(diào)速裝置，去調(diào)整 電機(jī)轉(zhuǎn)速。
利用PLC控制程序設(shè)定咬入速度、最高速度和最低速度。穿孔機(jī)速度分為6個(gè)階段進(jìn) 行控制
1、 根據(jù)低速咬入功能是否投入使用(生產(chǎn)人員選擇)，判斷電機(jī)應(yīng)該運(yùn)行狀態(tài)，PLC 將相應(yīng)電機(jī)速度給定加到電機(jī)傳動裝置，電機(jī)處于運(yùn)行等待軋鋼階段。
2、 推料后，通過程序判斷是否咬入，咬入后PLC程序計(jì)算最佳咬入速度給定，使電 機(jī)處于咬入速度運(yùn)行。
3、 電機(jī)帶載后，通過PLC計(jì)算，按給定斜率增加電機(jī)速度給定，電機(jī)處于升速階段。
4、 咬入結(jié)束電機(jī)升速到設(shè)定高速給定，電機(jī)穩(wěn)定軋制階段。
5、 拋鋼階段，軋制結(jié)束，控制電機(jī)減速，返回低速運(yùn)行等待階段。
6、 在軋制各個(gè)階段，根據(jù)電機(jī)運(yùn)行速度、負(fù)荷，判斷系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，發(fā)出相應(yīng)控制電機(jī)指令。
優(yōu)化穿孔機(jī)AVTR0N傳動系統(tǒng)控制參數(shù)，由于在軋制時(shí)穿孔機(jī)轉(zhuǎn)速上升，為減小對傳 動系統(tǒng)的沖擊，對傳動系統(tǒng)速度環(huán)PI參數(shù)優(yōu)化，保證帶載時(shí)電機(jī)升速平穩(wěn)。
在穿孔機(jī)3#臺HMI上增加速度控制畫面，由生產(chǎn)人員調(diào)整、設(shè)定數(shù)據(jù)，低速咬入功 能是否投入，并保存軋制毛管溫度。
根據(jù)軋制鋼坯材質(zhì)、規(guī)格的不同，軋制鋼級為45tt、 J55、 N80時(shí)，咬入速度分別設(shè)定 為軋制速度的60%、 70%、 80%;軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，軋制鋼級為45tt、 J55、 N80 時(shí)，高速速度分別高于恒速軋制速度20%、 15%、 10%，電機(jī)速度上升時(shí)間軋制鋼級為N80、 J55、 45tl時(shí)，分別為1.8秒、2.4秒、2.6秒；電機(jī)最高速度設(shè)為260r/min，電機(jī)最低速 度160 r/min。
權(quán)利要求
1、一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法，其特征在于，該方法在斜軋穿孔機(jī)軋制的不同階段過程采取不同速度控制，在軋制第一個(gè)不穩(wěn)定過程采用低速軋制，在軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，使整個(gè)軋制過程金屬橫截面變形過程合理更加合理，得到軋制高質(zhì)量毛管，對穿孔機(jī)采用低速咬入高速軋制的速度控制方式軋制毛管，利用PLC控制程序計(jì)算不同階段所需軋制速度值，并將計(jì)算咬入速度、最高速度和最低速度送到穿孔機(jī)的直流調(diào)速裝置，去調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法，其特征在于，根 據(jù)軋制鋼坯材質(zhì)、規(guī)格的不同，軋制鋼級為45tt、 J55、 N80時(shí)，咬入速度分別設(shè)定為軋制 速度的60%、 70%、 80%;軋制穩(wěn)定過程采用高速軋制，軋制鋼級為45tf、 J55、 N80時(shí)，高 速速度分別高于恒速軋制速度20%、 15%、 10%，電機(jī)速度上升時(shí)間軋制鋼級為N80、 J55、 45#時(shí)，分別為1. 8秒、2. 4秒、2. 6秒；電機(jī)最高速度設(shè)為260r/min，電機(jī)最低速度160 r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善桶形穿孔機(jī)軋制毛管質(zhì)量的方法，對穿孔機(jī)采用低速咬入高速軋制的速度控制方式軋制毛管，利用PLC控制程序設(shè)定咬入速度、最高速度和最低速度。利用本發(fā)明方法軋制的毛管前端壁厚均勻，軋制效率高，有效地提高了鋼管成材率和產(chǎn)量。
文檔編號B21B37/78GK101683661SQ20081001348
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者姜長華, 浩 張, 林 李 申請人:鞍鋼股份有限公司