无缝钢管资料

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无缝钢管资料!"
张琳!"#$% & ’ ，女，陕西西安人，公司西安销售
处经理，工程师，从事专用管产品开发及销售工作。
#$%%& ’(’% ()*+ ,--". /01+ 2-. 30+ $ 钢管,--" 年", 月第2- 卷第$ 期
技术交流
连轧管孔型系的辊缝调节量
张琳"，钟锡汉,
!"+ 天津钢管有限责任公司，天津2--2-"；,+ 天津理工学院，天津2---"" ’
摘要：当利用调节辊缝未获得要求的管子壁厚时，将会增大管子横向壁厚不均，损失轧管精度。研究了
连轧管孔型系的辊缝调节量计算方法及其对管子横向壁厚不均的影响，给出了计算模型和实例。
关键词：连轧管孔型系；辊缝调节量；管子横向壁厚不均；分析
中图分类号：4522" 文献标识码：6 文章编号："--" & ,2"" !,--" ’-$ & --,% & -%
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<)II ;<?0S0K)<);CLV 9<@1LI;I
- 引言
连轧管孔型系通常是按该孔型系所轧最薄管
子进行设计计算的。当用同一孔型系轧制不同壁
厚的管子时， 需要配用相应直径的芯棒。生产
中，若无直径与期望值相同的芯棒时，则采用直
径与期望值最相近的芯棒来替代，并辅以调节辊
缝来获得要求的管子壁厚。
连轧管机成品孔型通常采用圆弧开口的圆孔
型，其半径为! 的槽顶弧的圆心在坐标原点" 上
! 图"’ 。为使连轧管机轧制出的管子壁厚较为均
匀，通常成品机架之前一机架的孔型! 简称成品前
孔’ ，其形状和尺寸采用与成品机架相同的孔型。
用这种孔型系轧管时，槽顶处的管壁是等厚的，
且成品孔型与其前一机架的孔型相同。在成品孔
型中，在前一架处于孔槽顶处的管壁部分在本孔
型中处于辊缝附近孔型开口处。由于孔型开口角
!" 远小于%XY，因此连轧管机组此时轧出的管子，
从理论上讲壁厚沿横断面上分布是均匀的，其值等
于成品孔型高度#7- 与芯棒直径#C 之差的一半! 图
, ’ 。当调节辊缝后，孔型槽顶弧的圆心已偏离原点
"，管子壁厚沿横断面上分布不均匀，管子外径
! 或者说外周长’ 也有所变化。为保证管子米重符合
产品技术标准的要求，此时所轧出的管子壁厚将按
其平均值计算。
" 压辊时的状况
实际! 有载’ 辊缝$ 可表示为
$ Z $- [ G $
式中$- ——— 辊缝原设定值；
G $ ——— 辊缝调整值。
压辊时，G $ 为负值，实际辊缝将小于原设定
值，孔型实际高度变小，此时槽顶处的管壁最薄，
而两侧的管壁较厚! 图2 ’ 。由于轧槽与芯棒表面之
间的间隙从槽顶向辊缝处逐渐变大，因而成品前机
架孔型槽顶处的管壁在进入成品孔型靠辊缝附近的
技术交流!"
图! 连轧管机成品机架常用的孔型形状
图" 辊缝调整量为零时轧出的管子横断面
图# 压辊后成品孔型轧出的管子横断面壁厚分布
张琳等：连轧管孔型系的辊缝调节量钢管"$$! 年!" 月第%$ 卷第& 期
#’(
! ) !(
孔型开口处后，其壁厚仍保持不变，导致从成品孔
型轧出的管子，其壁厚沿横断面上的分布如图# 所
示，槽顶处和辊缝处最薄，#’(处最厚。
通过图% 中的三角形&""! #，利用三角函数
关系可求出!* ) $( + #’(, 区间任一部位的径向壁
厚。但是，为适应生产工艺计算的顺序需要，笔者
进行近似处理后，获得了如下误差很小的计算式
$- ) $./ 0 $1 ’2 %345 ! *! ,
而$. ) $./ 0 $1 ’2 %6’〔345 ! 0 345* ! 7 !(,〕8 "9 8 #’
) $./ 0 $1 #’$!2 % *" ,
故2 % ) 7 "1 ""!: * $./ 7 $. , *% ,
又$./ ) $1 ’ * &.$ 7 &; , *# ,
$<=> ) $$ ) $./ 0 $1 ’2 % *’ ,
$<?@ ) $#’ ) $./ 0 $1 %’%’2 % *& ,
!$ 0 ) * $<?@ 7 $. , 8 $. A !$$B *: ,
!$ 7 ) * $<=> 7 $. , 8 $. A !$$B *C ,
式中&; ——— 芯棒直径* 图中的’; 为芯棒半径, ；
&.$， $./ ——— 分别为在2 % 为零时的孔型
高和轧出的管子壁厚；
$.， $<=>， $<?@ ——— 分别为调整辊缝后轧出
的管子平均壁厚、最
小和最大壁厚；
!$ 0 ， !$ 7 ——— 调节辊缝引起的管壁正、
负偏差。
当已知&.$， &; 和$. 时，可利用式*% + C , 计
算所需的辊缝调节量2 % 和因此伴随产生的壁厚偏
差。在给定$ 允许偏差的条件下，也可利用这些
算式求出各&.$ 和&; 所允许的2 % 值范围。
" 抬辊时的状况
抬辊时，2 % 为正值。如图’ 所示，此时轧槽
与芯棒表面间的间隙，在槽顶处为最大，逐渐变
小，到槽顶弧与开口弧交界处* ! ) D$( 7 "! , 为最
小，随后向辊缝方向再逐渐增大。
成品前孔槽顶处的管壁进入成品孔靠辊缝处
后，在! ) D$( + *D$( 7 "" , 的区间并未受到压缩，
但在! ) #’( + *D$( 7 "" , 区间将受到压缩。在成品
图% 压辊后轧槽与芯棒表面间隙的分布前孔靠辊缝处的管壁进入成品孔槽顶后，在! ) $(
!" 技术交流
图! 抬辊后轧槽与芯棒表面间隙的分布
图" 抬辊后成品孔型轧出的管子横断面壁厚分布
图# 用于分析计算管子平均壁厚的展开图
#$%%& ’(’% $%&’ ())*+ ,-.’ /)+ 0-’ "
图1 计算半径为!( 的孔型开口区的"# 值示意
$ 2 *3
!(
4)3 5 !*
$ 2 6"3
4)3 5 !(
4)3 5 !*
7 !( 区间被压缩，而在$ 2 !( 7 6!3区间保持不变
8 图" 9 。由此， %)3 2 %4)3， %!( 2 %8 4)3 5 !( 9， %8 4)3 5 !* 9 2
%!*
，而且对应区域的壁厚分布也相同。可见，整
个管子横断面的壁厚分布可用一个圆心角为6!3的
区间的状况来表示8 图# 9 。
由图#，此时%:， %;<=， %;>? 的相应算式为
%: 2 %:0 @ )’ !A &B’〔&-C $ @ &-C8 $ 5 *39〕D (
@ ’〔&-C $ @ &-C 8 $ 5 *3 9 〕D ( @ ’〔&-C $
@ &-C 8 $ 5 *39〕D ( E D 6! 84 9
%;<= 2 %)3 2 %4)3 2 %:0 @ )’ !A & 8*) 9
%;>? 2 %8 4)3 5 !* 9 2 %:0 @ )’ !A &&-C84)3 5 !* 9 8** 9
!( 是辊缝处管子内壁与芯棒的接触分离角，
其值与A & 有关。从理论上讲，当A & ’ ) 时，成
品孔型!( ’ !*。随着A & 加大， !( 值变小。对于
具体的孔型系， !( 值可以通过计算来确定，其方
法是：以$ 2 !* 7 )3，步长为*3，计算出成品前孔
槽顶圆心角为$ 的壁厚或轧槽径向尺寸8 % （F， ?） 2
% （F， ? 5 *）， "#（F， ?）2 "#（F， ? 5 *），下标中的( 表示
成品孔， ( 5 * 表示成品前孔9 ，并计算出成品孔
圆心角为8 4)3 5 $ 9 的孔型开口处的壁厚%8 4)3 5 F 9 或
轧槽径向尺寸"#8 4)3 5 F 9，8 %F 2 "#F 5 !G，%8 4)3 5 F 9 2
"#84)3 5 F 9 5 !G 9 ，并互作比较。当%8 F，? 5 * 9 2 %84)3 5 F，? 9
或"#8 F， ? 5 * 9 2 "#8 4)3 5 F， ? 9 时的$ 值即为!( 值。而
在$ 2 )3 7 !( 区间时， "#8 4)3 5 F，? 9H"#8 F，? 5 * 9，相应
的%8 F，? 9被保留下来，即%8 4)3 5 F，? 9 2 %8 F， ? 5 * 9。半径
为!( 的孔型，其开口处在A & 2 ) 时的轧槽径向线
尺寸"#8 4)3 5 F 9可按下式计算8 图1 9 ，即
"#8 4)3 5 F 9 2 !( 5 8 !( 5 !9 &-C $( 8*( 9
8 $ 2 !* 5 $( 9
为了在已知)， )G， %: 的情况下计算出A &
和壁厚偏差，需要进行简化。在计算实用范围内
不同A & 值条件下的!( 值后，将有代表性的!( 值
代入式84 9 。例如，对于) 2 *1);;， ! 2 4);;，
!( 2 */!;;， !* 2 /!3的成品孔型计算表明，当A &
分别为)，*，(，/，6;; 时， !( 值相应为/!3，
/)3，(#3，(!3和(/3。取!(((!38 经换算，误差不
!"
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技术交流
#新书架
表! " ! 对"#$ % !&$’’ 孔型壁厚的影响( ’’
张琳等：连轧管孔型系的辊缝调节量钢管)$$! 年!) 月第*$ 卷第+ 期
联系人：田京萍李妍君电话：$!$ , +)$*-!.!
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大于)0 1 ， 并取%2 3$/ , &) 1 4 %2 3$/ , &! 1 区间为线性过
渡，则得到这一具体孔型的有关计算式
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壁厚偏差仍按式2B，& 1 计算。
* 分析讨论
表! 列出了按所得算式计算’!&$’’ 孔型系
的结果。从表! 可以看出：!调节辊缝将伴随产
生管子横向壁厚不均，损失管子精度；"辊缝调
节量越大， 则管子壁厚不均越严重；#管子越
薄，辊缝调节量对壁厚不均的影响越明显；$在
" ! 绝对值相同下2 即不考虑" ! 的符号1 ，抬辊引
起的壁厚正偏差大些。
. 结语
依靠调节辊缝虽可获得期望的管子壁厚值，
但也会加重管子横向壁厚不均，影响壁厚精度。
在配备连轧管各孔型系所用的芯棒直径系列时，
应当考虑到这一因素，尤其是轧制薄壁管用的芯
棒，直径组距应取小一些。
对于连轧管孔型系，都可建立" !， !% 6 ， !% ,
与"#$， "C 和%# 的关系式。在连轧管机组的轧制
表计算程序中，应包含有芯棒直径系列现有库存
数据库和搜索直径与期望值最相近的芯棒，以及
计算" !， !% 6 和!% , 的子程序。
在周期轧管机、自动轧管机和DEF 机组中，
调节辊缝也会导致类似的情况发生。
2 收稿日期：)$$! , $& , !- 1
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浪兵

是氧枪设计用标准吗？谢谢啊

cqmimili

乱七八糟的，什么东东，，，，，，，，，

zzc2125

阅读软件有问题。

lishaoxiong

标题与内容不一致

zfhg2003

怎么这么多的乱码呀!

huachj

标题与内容不一致

jg_w8888

最好以附件的形式来发表文章，否则会看到很多乱码，图形也要重新黏贴