三輥行星軋機軋制鋼管是一種高效率的新型軋機(簡稱PSW軋機),目前其應用已經很成熟,它有五種規格產品。其結構示意圖如圖3-12所示。芬蘭OUTKUMPU公司20世紀80年代采用三輥行星軋機研制無縫銅管獲得成功。我國河南省新鄉某公司于1994年將此技術引進,建立了銅管生產線,生產效率高,應用十分成功。
下面簡單介紹一下該設備軋制原理及工藝特點。
傳動結構。三輥行星軋機的傳動結構示意圖如圖3-13所示。
主要由主傳動系統組成:
1)主傳動系統由主電機經減速機和1對傘齒輪,使裝在外空心軸上的大盤旋轉,從而使裝在大盤上的3個軋輥座隨大盤公轉。
2)輔傳動系統由輔電機經減速機和1對傘齒輪驅動內空心軸→太陽輪→行星輪→裝在回轉大盤上的3個120°布置行星輪和3個大傘齒輪旋轉→經3個小傘齒輪驅動3個軋輥頭自傳。
軋輥軸軸線與軋輥線成一定傾斜角(初期為60°,現在小些),要實現軋制還必須使軋輥軸線繞行星輪軸線再偏轉一個角度,使軋輥軸線與軋輥線成空間交叉的兩直線。
在結構參數設計合理的
前提下,只要將主、輔電機的轉速調整到恰當的匹配關系,使軋輥與軋件的接觸點成為中心,這樣軋輥的旋轉變為圍繞軋件的既有公轉又有自傳的行星運動,而軋件只做直線運動。
(2)軋制原理(以熱軋銅管為例)。
將經加工后的連鑄銅管坯輸送到輥道上,管坯被夾緊,將芯棒推入管坯的定心孔后進行軋制。在軋機內,橫斷面的減徑由呈120°的3個錐形軋輥來實現。這些軋輥圍繞著管坯做既有公轉又有自傳的行星運動。
軋輥軸軸線與軋輥線成一定傾斜角(約為7°),通過改變主、輔兩套傳動的速度比,調節到使軋機只前進而不旋轉,每個軋輥都是圍繞著與之接觸的軋件碾壓而發生塑性變形。
如用外徑為φ(80~85)mmx20mm的管坯,經過一道次的軋制,直接可減少至φ(44~48)mmx(2.2~2.5)mm,斷面收縮率達90%以上。
這樣大的變形量是在很短的時間內完成的,變形熱高,使變形區的銅管升溫到700℃,促使銅管發生再結晶,并呈軟態,不需退火就可進行再加工。
(3)工藝特點。
三輥軋制工藝具有下列優點:可以采用大變形量軋制,生產效率高;金屬的損耗小,成品率高;設備緊湊,生產。
過程可以自動化等。缺點是:設備結構復雜,調整要求精密,所以調整和維修困難。它適用于軋制生產單一且批量大的產品。
