1. 二輥穿孔機的發展

  熱軋(ya)(ya)(ya)無縫鋼管(guan)生產中管(guan)坯的(de)穿(chuan)孔(kong)主要(yao)是(shi)在斜軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)上進行的(de)，直(zhi)至1970年，在斜軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)中設有(you)導板(ban)的(de)Stiefel穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)最為普遍，見圖6-31所示。它(ta)(ta)也被(bei)稱作具有(you)桶(tong)形軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)。由于它(ta)(ta)的(de)性能好(hao)，延(yan)伸率可達4、穿(chuan)孔(kong)后空(kong)心坯長度可長達8m，所以(yi)，它(ta)(ta)被(bei)普遍用于自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)、連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)和三(san)輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)中。

Stiefel 斜軋(ya)穿孔機的主(zhu)要特征是：

（1）軋輥水平(ping)布(bu)置(zhi)，導(dao)板垂(chui)直布(bu)置(zhi)；

（2）兩個軋輥由(you)1臺交流電機通過減速箱進行傳(chuan)動(dong)；

（3）采(cai)用止(zhi)推小(xiao)車使頂桿(gan)從毛管中(zhong)抽出。

在(zai)1972年誕生了(le)(le)Diescher穿孔(kong)機，見圖6-32。對于穿孔(kong)操作運行性能而言，這種穿孔(kong)機樹立(li)了(le)(le)新的樣板(ban)。

Diescher穿孔機的(de)主(zhu)要特征(zheng)是：

（1）軋輥上下布置，導盤則(ze)水平(ping)布置；

（2）每(mei)一(yi)個軋輥(gun)由1臺水平安裝的直流電(dian)機傳動(dong)；

（3）在(zai)軋(ya)出(chu)端(duan)設有新穎的頂(ding)桿(gan)更換系統，穿孔過程結束后帶有頂(ding)頭和套有毛(mao)管的頂(ding)桿(gan)橫(heng)移(yi)，離開(kai)軋(ya)制中(zhong)心線(xian)，然(ran)后離線(xian)脫出(chu)毛(mao)管。

  由(you)于軋輥上下配置，導(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)間(jian)距容易調整(zheng)，具有傳(chuan)(chuan)(chuan)動導(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)的(de)穿孔機其前進效率可達到(dao)約90％，且導(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)磨損小，使(shi)(shi)導(dao)(dao)盤(pan)(pan)(pan)重車(che)周期大大延長。因(yin)此，更換工具而停產的(de)時間(jian)大大減(jian)少。軋輥采用單獨電(dian)機傳(chuan)(chuan)(chuan)動，傳(chuan)(chuan)(chuan)動軸和(he)軋輥軸夾角小，傳(chuan)(chuan)(chuan)動裝(zhuang)置的(de)運(yun)行(xing)可靠性很(hen)高(gao)。由(you)于采用直流電(dian)機傳(chuan)(chuan)(chuan)動，穿孔機運(yun)行(xing)速(su)(su)度(du)可調，軋制(zhi)開始時可采用軋輥低轉速(su)(su)，待管坯被咬入后提高(gao)軋輥速(su)(su)度(du)，這(zhe)種操(cao)作方式，可使(shi)(shi)軋輥線速(su)(su)度(du)高(gao)達9m/s，因(yin)此軋制(zhi)時間(jian)縮(suo)短(duan)。

  新穎的(de)(de)(de)頂(ding)桿線外更(geng)換系(xi)統使穿(chuan)(chuan)孔機的(de)(de)(de)節(jie)奏達(da)到3～4p／min（即(ji)每分鐘(zhong)穿(chuan)(chuan)3～4支管(guan)坯），采用(yong)6～8根頂(ding)桿循環使用(yong)即(ji)可滿足生產(chan)(chan)(chan)要求，穿(chuan)(chuan)孔頂(ding)頭得以(yi)(yi)充分冷卻(que)，穿(chuan)(chuan)孔頂(ding)頭的(de)(de)(de)檢查(cha)更(geng)換則可在線外進行。在1990年左右，全世(shi)界有10余臺Diescher穿(chuan)(chuan)孔機在生產(chan)(chan)(chan)，這說明在產(chan)(chan)(chan)品質量、生產(chan)(chan)(chan)能力和工具壽命等方(fang)面(mian)優于其(qi)他穿(chuan)(chuan)孔機，可以(yi)(yi)應用(yong)在各種無縫管(guan)機組中。

  雖然Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)得(de)到(dao)普(pu)遍認可，但在(zai)20世紀70年(nian)代末，仍然開始了旨(zhi)在(zai)進一步增(zeng)大斜軋穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)延伸(shen)率的(de)(de)研究(jiu)。借助于(yu)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)時的(de)(de)擴徑作用，進行了生產(chan)薄壁(bi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)毛(mao)管（D／S約30）的(de)(de)研究(jiu)。此外(wai)，還進一步考察了新型穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)軋合金鋼(gang)的(de)(de)能力，由此產(chan)生了兩(liang)臺(tai)錐輥(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)的(de)(de)制(zhi)造(zao)和安裝。1981年(nian)曼(man)內斯曼(man)鋼(gang)管公司在(zai)原Φ340mm自動軋管機(ji)前安裝了錐輥(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)以取代串列式(shi)(shi)布置(zhi)的(de)(de)兩(liang)臺(tai)Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)，1982年(nian)日本住友海南鋼(gang)管廠ф114mm連軋管機(ji)組(zu)的(de)(de)錐輥(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)投(tou)產(chan)。

  曼(man)內斯曼(man)鋼管公(gong)司(si)和(he)(he)住友公(gong)司(si)的(de)錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機的(de)設計(ji)任務(wu)是(shi)(shi)滿足工藝要(yao)求，這兩臺穿(chuan)(chuan)孔機均配置(zhi)了狄(di)塞爾導盤(pan)，設有(you)軋輥喂進角(jiao)調整(zheng)裝置(zhi)和(he)(he)適(shi)(shi)當的(de)傳動(dong)裝置(zhi)，若穿(chuan)(chuan)孔機軋輥是(shi)(shi)水平布(bu)置(zhi)的(de)，所(suo)需要(yao)的(de)廠房面積較大(da)，這對一次(ci)性(xing)投(tou)資(zi)是(shi)(shi)不利的(de)。由此(ci)對錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機的(de)設計(ji)又進行了研究，其結果是(shi)(shi)軋輥垂直布(bu)置(zhi)的(de)錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機的(de)問世，如圖(tu)6-33所(suo)示，這是(shi)(shi)從(cong)Diescher 穿(chuan)(chuan)孔機移植而來的(de)，其機架和(he)(he)Diescher穿(chuan)(chuan)孔機類似，導盤(pan)是(shi)(shi)水平布(bu)置(zhi)的(de)，軋輥采取兩臺電(dian)機傳動(dong)，但布(bu)置(zhi)在軋出端，其傾斜角(jiao)度（輾(zhan)軋角(jiao)）和(he)(he)軋輥的(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)相適(shi)(shi)應，其傳動(dong)軸(zhou)(zhou)和(he)(he)軋輥軸(zhou)(zhou)的(de)夾角(jiao)最(zui)小。軋出端可以配置(zhi)頂桿止推小車或頂桿更(geng)換系(xi)統。

  圖6-34示出(chu)機架的一種(zhong)特殊設(she)計(ji)(ji)，它(ta)既可(ke)(ke)采(cai)用導(dao)盤亦可(ke)(ke)采(cai)用導(dao)板(ban)。新的軋輥垂(chui)直布置的錐輥式穿孔機提供(gong)了將錐輥式穿孔機的工藝優越性和Diescher穿孔機設(she)計(ji)(ji)結(jie)構上的優越性相結(jie)合的最(zui)佳設(she)計(ji)(ji)。

  在生產(chan)(chan)薄(bo)壁穿(chuan)孔(kong)毛(mao)管(guan)(guan)的(de)(de)過(guo)程中(zhong)也可發現，只要(yao)孔(kong)型設(she)計得當(dang)，錐(zhui)形(xing)(xing)穿(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)擴(kuo)徑量可達40％。在無縫軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)(zu)中(zhong)，錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)高變形(xing)(xing)能力可以用(yong)較少幾種尺寸的(de)(de)管(guan)(guan)坯（甚至(zhi)有(you)可能只采用(yong)一(yi)種尺寸的(de)(de)管(guan)(guan)坯）軋(ya)(ya)制出多種尺寸的(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)，若(ruo)機(ji)組(zu)(zu)中(zhong)配置有(you)張(zhang)減(jian)機(ji)就可生產(chan)(chan)小直(zhi)徑管(guan)(guan)。減(jian)少管(guan)(guan)坯尺寸的(de)(de)種類對降低原料成本(ben)，提高鋼管(guan)(guan)生產(chan)(chan)的(de)(de)靈活性是(shi)很有(you)好處的(de)(de)。

2. 三輥穿(chuan)孔機的發(fa)展

  由于兩輥(gun)(gun)錐形(xing)穿(chuan)孔(kong)機(ji)日趨成熟且廣(guang)泛應(ying)用，三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)相對(dui)發展緩慢。三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)除了具(ju)(ju)備兩輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)同樣(yang)的(de)(de)效率(lv)高(gao)、生產靈(ling)活的(de)(de)優(you)點(dian)外，其最大(da)特點(dian)是變形(xing)區(qu)金屬處于三(san)向壓應(ying)力狀態。三(san)向壓應(ying)力不會(hui)產生中心破裂(lie)，見(jian)圖(tu)6-35在提高(gao)生產能力和改(gai)善毛管質量(liang)方(fang)面，比(bi)兩輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)具(ju)(ju)有(you)(you)更大(da)潛力。三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)穿(chuan)出的(de)(de)毛管尺(chi)寸(cun)精(jing)度比(bi)兩輥(gun)(gun)高(gao)，可穿(chuan)軋的(de)(de)合金鋼(gang)管的(de)(de)范圍比(bi)兩輥(gun)(gun)大(da)，因此是一種值得推廣(guang)的(de)(de)很(hen)有(you)(you)發展潛力的(de)(de)機(ji)型(xing)。

  三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)結構形式和變形特(te)點(dian)，更有(you)(you)利于金屬塑性變形，所(suo)以(yi)大大減少(shao)了(le)穿(chuan)孔(kong)時引起的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)內外表面缺(que)陷，更適于穿(chuan)軋低塑性難變形材料；三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)結構和操作均(jun)相(xiang)對(dui)簡單，擴大了(le)可穿(chuan)鋼種的(de)(de)(de)范圍，且(qie)更換毛(mao)管(guan)規(gui)格方便；可以(yi)充分利用三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)優勢(shi)，避開(kai)軋制薄壁毛(mao)管(guan)出現尾三(san)角的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)。三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)不僅可以(yi)減少(shao)表面缺(que)陷，而且(qie)可以(yi)降低工具(ju)消(xiao)耗和能耗，并(bing)有(you)(you)效地控制投(tou)資(zi)和生產(chan)成本。特(te)別是，三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)是CPE頂(ding)管(guan)機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)不錯(cuo)，甚至更適合的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)選擇。據報道2017年(nian)6月Mannesmann 拉(la)特(te)廠新投(tou)產(chan)了(le)一臺(tai)用于穿(chuan)孔(kong)高合金管(guan)坯的(de)(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)。見圖6-36所(suo)示。