钢管轧制用导筒装置的制作方法

1.本实用新型涉及钢管轧制用具技术领域，特别涉及一种钢管轧制用导筒装置。


背景技术：

2.轧管机后台长导辊因受设备本身设计能力硬件限制，现有轧管机机组只能对钢管规格为φ219～φ560之间外径的钢管进行调整长导辊之间的间距，使长导辊能够对钢管在轧制过程中起到支撑和导向的作用。由于长导辊之间的最小距离是固定的，当需要轧制的钢管的外径小于φ219时，由于长导辊间距过大，对钢管在径向方向无法起到支撑和导向作用，在轧制过程中，芯棒随着钢管的高速旋转而产生旋转跳动，严重时会出现甩头或者甩尾现象。一旦产生较大跳动，会带来均壁段轧辊母线与芯棒表面之间的法线距离发生变化，破坏了二者之间的等距离条件，势必造成所轧荒管的内螺旋道缺陷。随着芯棒跳动带来钢管甩头，再加上无支撑和导向装置，钢管轧制脱离芯棒一定长度后会存在甩动，钢管头部不受约束易撞向低位的升降运输辊、底座等导致甩钢、外表打伤、断钢等安全风险，安全风险特别大。
3.钻铤是石油钻井工具的重要组成部分，钻井作业时钻铤下接钻头、上接加重钻杆，工作时承受较大的交变应力，api spec7-1标准对其给出了严格的技术要求。按外形分类钻铤可分为整体钻铤及螺旋钻铤等；其内孔均为圆形，主要特点是壁厚大(相当于普通钻杆壁厚的4～6倍)，具有较大的重力和刚度；通常采用轧制或锻造的aisi 4145h铬钼钢棒材钻孔加工制造而成。
4.鉴于上述原因，需要一种钢管轧制用导筒装置用于延伸拓展原设计能力以外的钢管轧制规格。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种钢管轧制用导筒装置，在轧制外径小于φ219的钢管时，利用该导筒装置能够为钢管起到支撑和导向作用，防止钢管出现甩钢、外表打伤、断钢等安全风险，满足市场对石油钻铤管的需求。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种钢管轧制用导筒装置，轧制钢管的轧管机的后台具有两排长导辊，两排所述长导辊的下方安装有升降运输辊，所述导筒的形状为圆筒，所述钢管在轧制时位于所述导筒内，所述导筒放置在两排所述长导辊之间，所述导筒的底部与两排所述长导辊均接触，两排所述长导辊能够对所述导筒提供支撑，两排所述长导辊的轴线均与所述导筒的轴线互相平行，所述导筒用于对所述钢管在轧制过程中提供支撑和导向；所述升降运输辊能够升降，所述升降运输辊上升后，所述升降运输辊的辊面能够进入所述导筒内，所述升降运输辊能够旋转，工作时，所述升降运输辊的旋转能够对所述钢管进行输送。
8.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述长导辊包括若干辊子，四个所述辊子通过辊轴依次连接形成一组长导辊，若干组所述长导辊排列成两排，每排中相邻的两
组所述长导辊之间通过万向轴连接，所述轧管机具有上压辊，所述上压辊位于所述导筒上方，所述上压辊压住所述导筒并限制所述导筒的径向移动。
9.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒装置还包括二个卡块，二个所述卡块的一端相对设置在所述导筒上，一个所述卡块的另一端与一排所述长导辊中的一个所述辊子的端部卡接，另一个所述卡块的另一端与另一排所述长导辊中的一个所述辊子的端部卡接；所述卡块能够限制所述导筒的轴向移动。
10.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒包括锥筒段和圆筒段，所述锥筒段的小端与所述圆筒段的一端连通，所述锥筒段的大端为所述钢管的入口端，所述锥筒段能够引导所述钢管进入所述圆筒段；所述圆筒段的外径为480mm-500mm，所述导筒的壁厚为40mm-50mm。
11.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒装置还包括若干支撑辊，若干所述支撑辊设置在所述圆筒段的靠近所述锥筒段的一端外部，若干所述支撑辊围绕所述导筒均匀设置，所述支撑辊能够旋转，所述支撑辊能够为所述钢管提供支撑；所述支撑辊设置有三个。
12.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述支撑辊通过轴承座与所述导筒连接，所述轴承座焊接在所述导筒的外表面，所述支撑辊的辊面进入所述导筒内并能够与所述钢管接触，所述支撑辊的旋转能够使所述钢管在所述导筒内旋转。
13.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒上开有若干通孔，每个所述支撑辊的辊面均能够通过相对应的一个所述通孔进入所述导筒内，所述轴承座与所述导筒的外壁固定连接，所述支撑辊的辊面向所述导筒内凸出所述导筒的内壁，以防止所述钢管在旋转时所述钢管的表面在所述导筒内产生刮伤。
14.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒的底部根据所述升降运输辊的间距开有若干底孔，所述升降运输辊的辊面能够通过所述底孔进入所述导筒，所述升降运输辊升起时，所述升降运输辊的辊面高于所述导筒的内下沿，以便所述升降运输辊接触到所述钢管并使所述钢管高于所述导筒的内下沿输送出来。
15.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述导筒装置还包括冷却喷淋装置，所述冷却喷淋装置设置在所述导筒的上方，所述冷却喷淋装置能够向所述导筒喷水用于对所述导筒进行冷却。
16.进一步地，在上述的钢管轧制用导筒装置中，所述冷却喷淋装置包括冷却水管，所述冷却水管沿所述导筒的长度方向设置，所述冷却水管上设置有进水口，所述冷却水管的下端连通有若干喷嘴，若干所述喷嘴沿所述导筒长度方向均匀设置；相邻的两个所述喷嘴之间的距离为100mm。
17.分析可知，本实用新型公开一种钢管轧制用导筒装置，该导筒装置设置在轧管机的后台的两个长导辊上，当需要轧制的钢管的外径小于φ219时，该导筒装置能够对钢管起到支撑和导向作用，防止钢管轧制脱离芯棒一定长度后甩动导致导筒移位或者甩出，进而避免出现甩钢、外表打伤、断钢等安全风险，满足市场对石油钻铤管的需求。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用
新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
19.图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
20.图2为本实用新型一实施例与轧管机的后台装配的结构示意图。
21.图3为本实用新型一实施例的导筒与长导辊装配的结构示意图。
22.附图标记说明：1长导辊；11辊轴；2导筒；21锥筒段；22圆筒段；23卡块；3支撑辊；4升降运输辊；5冷却喷淋装置；51冷却水管；52进水口；53喷嘴；6钢管；7芯棒；8升降机。
具体实施方式
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
24.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.所附附图中示出了本实用新型的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本实用新型的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
26.如图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种钢管轧制用导筒装置，轧制钢管6的轧管机的后台具有若干辊子和若干升降运输辊4，四个辊子通过辊轴11依次连接形成一组长导辊1，若干组长导辊1排列成两排，每排中相邻的两组长导辊1之间通过万向轴连接，升降运输辊4安装在两排长导辊1的下方，导筒2的形状为圆筒，钢管6在轧制时位于导筒2内，钢管6轧完后，升降运输辊4升起来，再把钢管6从导筒2内输送出去。导筒2放置在两排长导辊1之间，导筒2的底部与两排长导辊1均接触，两排长导辊1能够对导筒2提供支撑，两排长导辊1的轴线均与导筒2的轴线互相平行，导筒2用于对钢管6在轧制过程中提供支撑和导向；升降运输辊4能够升降，升降运输辊4上升后，升降运输辊4的辊面能够进入导筒2内，升降运输辊4能够旋转，工作时，升降运输辊4的旋转能够对钢管6进行输送。当需要轧制的钢管6的外径小于φ219时，钢管6由导筒2的入口端进入，并在导筒2内完成轧制，轧制完成后，升降运输辊4上升使升降运输辊4的辊面进入导筒2并与钢管6接触，通过升降运输辊4的旋转使钢管6由导筒2的另一端输送出来。导筒2的设置能够对钢管6起到支撑和导向作用，导筒2能够防止钢管6轧制脱离芯棒7一定长度后出现的甩钢、外表打伤、断钢等安全风险。
27.进一步地，轧管机具有上压辊，上压辊位于导筒2上方，上压辊压住导筒2并限制导筒2的径向移动。利用原有轧管机的上压辊装置修改程序，使上压辊一直压住导筒2，防止导筒2在工作工程中发生径向移动，保证钢管6轧制的正常运行。
28.进一步地，如图3所示，导筒装置还包括二个卡块23，二个卡块23的一端相对设置在导筒2上，一个卡块23的另一端与一排长导辊1中的一个辊子的端部卡接，另一个卡块23的另一端与另一排长导辊1中的一个辊子的端部卡接，卡块23限制导筒2的轴向移动。卡块23的设置能够防止钢管6由于轧制过程中的甩动而导致导筒2沿轴向的移动，保证钢管6轧制的正常运行。
29.进一步地，导筒2包括锥筒段21和圆筒段22，锥筒段21的小端与圆筒段22的一端连通，锥筒段21的大端为钢管6的入口端，锥筒段21能够引导钢管6进入圆筒段22。锥筒段21的设置能够引导钢管6顺利进入导筒2的圆筒段22，保证钢管6轧制的正常运行。
30.由于现有的机组仅能轧制φ219mm-φ560mm的钢管，为了在不更换机组的前提下仅利用现有的机组轧制小于φ219mm的钢管，开发了本实用新型公开的钢管轧制用导筒装置。利用本实用新型公开的钢管轧制用导筒装置能够轧出φ166mm的钢管，节约成本提高收益。
31.为了能够轧制小于φ219mm的钢管，尤其是φ166mm的钢管，圆筒段22的外径为480mm-500mm，导筒2的壁厚为40mm-50mm。在本实用新型的一实施例中，为了节省成本，导筒2是通过现场的废旧钢管改造而成。
32.进一步地，如图1所示，导筒装置还包括若干支撑辊3，若干支撑辊3设置在圆筒段22的靠近锥筒段21的一端外部，若干支撑辊3围绕导筒2均匀设置，在钢管6轧制过程中，支撑辊3的辊面与钢管6接触，支撑辊3能够旋转，并能够为钢管6提供支撑，支撑辊3的设置能够防止钢管6外表刮伤；优选地，支撑辊3设置有三个，三个支撑辊3在同一竖向截面上沿圆筒段22的周圈均匀分布，如此设置能够防止钢管6在轧制过程中的发生径向位移，进而防止钢管6与导筒2的内壁接触而使钢管6外表刮伤，通过支撑辊3的旋转能够使钢管6旋转，方便对钢管6进行轧制，并能够减小钢管6行进的阻力，方便对钢管6的输送。
33.进一步地，支撑辊3通过轴承座与导筒2连接，轴承座焊接在导筒2的外表面，支撑辊3的辊面进入导筒2内并能够与钢管6接触，通过支撑辊3的旋转能够使钢管6在导筒2内旋转。
34.进一步地，导筒2上开有若干通孔，通孔的数量与支撑辊3的数量一致，一个通孔对应一个支撑辊3，每个支撑辊3的辊面均能够通过与其相对应的一个通孔进入导筒2内，轴承座与导筒2的外壁固定连接，支撑辊3的辊面向导筒2内凸出导筒2的内壁，以防止钢管6在旋转时钢管6的表面在导筒2内产生刮伤。
35.进一步地，导筒2的底部根据升降运输辊4的间距开有若干底孔，底孔的数量与导筒2的圆筒段22所覆盖的升降运输辊4的数量一致，一个底孔对应一个升降运输辊4，升降运输辊4的辊面能够通过底孔进入导筒2，升降运输辊4升起时，升降运输辊4的辊面高于导筒2的内下沿，以便升降运输辊4接触到钢管6并使钢管6高于导筒2的内下沿输送出来，防止钢管6在轧制的过程中与导筒2的内下沿接触而发生外表刮伤，升降运输辊4的辊面与钢管6接触，通过升降运输辊4的转动能够使钢管6沿导筒2的轴向移动。在本实用新型的一实施例中，升降运输辊4共设置有五个，导筒2的圆筒段22覆盖其中的四个升降运输辊4，在导筒2的
底部开有四个底孔，使被圆筒段22覆盖的四个升降运输辊4的辊面能够进入导筒2。
36.进一步地，如图1所示，导筒装置还包括冷却喷淋装置5，冷却喷淋装置5设置在导筒2的上方，冷却喷淋装置5能够向导筒2喷水用于对导筒2进行冷却。为防止导筒2受热两端形变翘起，造成钢管6搁在导筒2内无法前进，冷却喷淋装置5使导筒2整体均匀被水冷却。
37.进一步地，冷却喷淋装置5包括冷却水管51，冷却水管51沿导筒2的长度方向设置，冷却水管51上设置有进水口52，冷却水管51的下端连通有若干喷嘴53，若干喷嘴53沿导筒2长度方向均匀设置。如此设置实现对导筒2的冷却，保证设备的正常运行。优选地，相邻的两个喷嘴53之间的距离为100mm，如此设置能够提高对导筒2的冷却效果。
38.进一步地，如图2所示，轧管机后台具有两台升降机8，升降机8为两段式升降机。两台升降机8分别与两排长导辊1靠近导筒2出口的一端连接，通过升降机8能够调整长导辊1的高度，进而能调整导筒2的高度，使导筒2的中心线与轧制中心线共线，满足轧制中心线的要求。
39.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
40.一种钢管轧制用导筒装置，该导筒装置能够根据所需轧制钢管的外径、轧管机的后台相关尺寸设计导筒2来替代原有的后台长导辊1的功能，并增加支撑辊3对导筒2进行压紧，增加冷却喷淋装置5保证导筒2的均匀冷却效果，防止导筒2受热变形，影响走钢，导筒2底部开孔，满足升降运输辊4的走钢功能，当需要轧制的钢管6的外径小于φ219时，该导筒装置能够对钢管6起到支撑和导向作用，防止钢管6轧制脱离芯棒7一定长度后甩动导致导筒2移位或者甩出，进而出现的甩钢、外表打伤、断钢等安全风险，使得外径小于φ219的钢管能够在导筒2里有所支撑，控制大幅甩动，轧制旋转过程中钢管6能够顺利移动不被原有设备设计能力制约，满足市场对石油钻铤管的需求。
41.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。