鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的穿孔技術(shù)，具體涉及穿孔用的束節(jié)通過改變束節(jié)的構(gòu)造，提升頂頭的壽命。
【背景技術(shù)】
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[0002]穿孔是無縫鋼管生產(chǎn)的首道熱變形工序，穿孔頂頭為與鋼管內(nèi)表面接觸的軋制專用器具，其質(zhì)量的好壞直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的內(nèi)孔的表面質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有的頂頭與束節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由子彈形頂頭1、中空的束節(jié)2和冷卻水管3組成，頂頭I與束節(jié)2之間通過螺紋固定連接成一體，冷卻水管3與束節(jié)2的內(nèi)腔相通聯(lián)，頂頭I在軋制過程中，與1200°C的管坯接觸，頂頭I表面升溫劇烈，通過內(nèi)部貫穿的冷卻水管3對頂頭I內(nèi)壁進行冷卻，通過熱傳遞的方式降低頂頭I外部溫度，起到對頂頭I冷卻的效果。在熱軋過程中頂頭I外部冷卻效果差，熱量傳遞低，頂頭的多種失效形式就是因為外部冷卻不足。頂頭I在穿孔時是與高溫鋼管內(nèi)孔進行劇烈擠壓滑移運動，冷卻不足，很容易受壓產(chǎn)生表面掉肉、開裂、失圓或周向產(chǎn)生褶皺等缺陷，從而導(dǎo)致高溫鋼管內(nèi)孔表面極易產(chǎn)生劃傷、折疊、褶皺等內(nèi)表缺陷，直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的軋制質(zhì)量，同時頂頭使用壽命低，軋制生產(chǎn)成本難以控制。這是無縫鋼管熱軋生產(chǎn)中很難決的技術(shù)難題。
[0004]鑒于此，本發(fā)明人通過多年的潛心研宄和試驗，發(fā)明了一種頂頭內(nèi)外同步冷卻的頂頭束節(jié)組合件。它能十分理想地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，熱軋出的無縫鋼管內(nèi)孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設(shè)計要求，同時頂頭的使用壽命比現(xiàn)有技術(shù)提高2倍以上，頂頭成本下降50%。
【實用新型內(nèi)容】:
[0005]本實用新型的目的是提供一種鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置。
[0006]本實用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0007]一種鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，包括子彈形的頂頭、中空的束節(jié)和冷卻水管，頂頭與束節(jié)之間通過螺紋固定連接成一體，冷卻水管與束節(jié)的內(nèi)腔相通連，其特征是:在束節(jié)本體的外圓表面設(shè)有斜置的噴液孔，噴液孔的軸線與束節(jié)內(nèi)孔軸線沿頂頭方向之間的夾角為30°?75°，噴液孔的直徑為2mm?5mm。
[0008]進一步，在束節(jié)本體上的同一軸向長度的外圓表面沿周向均勻的設(shè)有2?6個斜置的噴液孔。
[0009]進一步，在束節(jié)本體上的同一軸向長度的外圓表面沿周向均勻的設(shè)有3個斜置的噴液孔。
[0010]進一步，噴液孔的直徑為3?4毫米。
[0011]進一步，噴液孔的軸線與束節(jié)內(nèi)孔軸線朝頂頭方向之間的夾角為45°?60°。
[0012]更進一步，噴液孔的軸線與束節(jié)內(nèi)孔軸線朝頂頭方向之間的夾角為60°。
[0013]本實用新型的工作原理為:
[0014]在軋制過程中，頂頭不斷旋轉(zhuǎn)，束節(jié)隨頂頭旋轉(zhuǎn)，同時冷卻水管輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭的冷卻液容腔中，另一部分則從束節(jié)上的噴液孔噴出，噴出的冷卻液灑落到頂頭上，對頂頭外表面進行降溫冷卻，這樣頂頭的內(nèi)外就同步得到冷卻液的冷卻，能保證頂頭與高溫鋼管坯接觸時，自身的溫度始終低于高溫鋼管坯的溫度，保持頂頭相對于高溫鋼管坯有足夠的硬度，有效克服現(xiàn)有技術(shù)中因頂頭外表面溫度過高引發(fā)的系列熱軋缺陷，在現(xiàn)有技術(shù)中，頂頭既受高溫鋼管坯體的加熱升溫，又因快速擠壓升溫導(dǎo)致頂頭溫度超過高溫鋼管坯的溫度，必然導(dǎo)致頂頭硬度下降，因此頂頭很容易受壓產(chǎn)生表面掉肉、外徑變形、失圓或周向產(chǎn)生褶皺等缺陷，從而導(dǎo)致高溫鋼管內(nèi)孔表面極易產(chǎn)生劃傷、開裂、褶皺等缺陷，不僅直接影響到無縫鋼管產(chǎn)品的軋制質(zhì)量，而且也直接影響到頂頭使用壽命，乳制生產(chǎn)成本難以控制。采用本實用新型的技術(shù)方案能理想地解決無縫鋼管熱軋生產(chǎn)中的技術(shù)難題。
[0015]經(jīng)發(fā)明人現(xiàn)場試驗，采用本實用新型，熱軋出的無縫鋼管內(nèi)孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設(shè)計要求，同時頂頭的使用壽命比現(xiàn)有技術(shù)提高2倍以上，頂頭的消耗量比現(xiàn)有技術(shù)減少50%，生產(chǎn)輔助時間減少，生產(chǎn)效率提高5%。
【附圖說明】
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[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1-頂頭；2-束節(jié)；3_冷卻水管；11_冷卻液容腔；21_外圓；22_噴液孔；23-噴液孔的軸線；24_束節(jié)內(nèi)孔軸線。
【具體實施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的【具體實施方式】:
[0020]實施例1:一種鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，如圖2所示，包括子彈形的頂頭1、中空的束節(jié)2和冷卻水管3，頂頭I與束節(jié)2之間通過螺紋固定連接成一體，冷卻水管3與束節(jié)2的內(nèi)腔相通連，在束節(jié)2本體上的同一軸向長度的外圓21表面沿周向均勻的設(shè)有3個斜置的噴液孔22，冷卻水管3輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭I的冷卻液容腔11中，另一部分則從束節(jié)2上的噴液孔22噴出，噴液孔的軸線23與束節(jié)內(nèi)孔軸線24沿頂頭方向之間的夾角為60°，噴液孔22的直徑為3mm。
[0021]本實用新型的這實施方案不限于實施例1，例如，噴液孔22的設(shè)置位置、數(shù)量和孔徑大小，以及噴液孔的軸線23傾斜角度可根據(jù)熱軋管的軋制效果通過試驗確定。
【主權(quán)項】
1.一種鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，包括子彈形的頂頭(I)、中空的束節(jié)(2)和冷卻水管(3)，頂頭(I)與束節(jié)(2)之間通過螺紋固定連接成一體，冷卻水管(3)與束節(jié)(2)的內(nèi)腔相通連，其特征是:在束節(jié)(2)本體的外圓(21)表面設(shè)有斜置的噴液孔(22)，噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內(nèi)孔軸線(24)沿頂頭方向之間的夾角為30°?75。，噴液孔(22)的直徑為2_?5_。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:在束節(jié)(2)本體上的同一軸向長度的外圓(21)表面沿周向均勻的設(shè)有2?6個斜置的噴液孔(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:在束節(jié)(2)本體上的同一軸向長度的外圓(21)表面沿周向均勻的設(shè)有3個斜置的噴液孔(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:噴液孔(22)的直徑為3?4毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:噴液孔(22)的直徑為3毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內(nèi)孔軸線(24)朝頂頭⑴方向之間的夾角為45°?60°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，其特征是:噴液孔的軸線(23)與束節(jié)內(nèi)孔軸線(24)朝頂頭(I)方向之間的夾角為60°。
【專利摘要】一種鋼管熱軋頂頭內(nèi)外同步冷卻裝置，在束節(jié)的外圓表面設(shè)有斜置的噴液孔，噴液孔的軸線與束節(jié)內(nèi)孔軸線沿頂頭方向之間的夾角為30°～60°。在軋制過程中，頂頭不斷旋轉(zhuǎn)，冷卻水管輸入帶壓冷卻液一部分進入頂頭的冷卻液容腔，另一部分則從噴液孔噴出，噴出的冷卻液灑落到頂頭上，對頂頭外表面進行降溫冷卻，使頂頭的內(nèi)外同步得到冷卻液的冷卻，能保證頂頭的溫度始終低于高溫鋼管坯的溫度，保持頂頭相對于高溫鋼管坯有足夠的硬度，克服了因頂頭外表面溫度過高引發(fā)的系列熱軋缺陷，熱軋出的無縫鋼管內(nèi)孔圓度、圓柱度、壁厚均勻度都能穩(wěn)定地達到設(shè)計要求，頂頭的使用壽命提高2倍，頂頭的消耗量減少50％，生產(chǎn)輔助時間減少，生產(chǎn)效率提高。
【IPC分類】B21B25-04, B21B19-04
【公開號】CN204448815
【申請?zhí)枴緾N201520086956
【發(fā)明人】王純凱, 吳志軍, 戴敏明
【申請人】常州常寶精特能源管材有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月8日