三輥行星軋管機(PSW)是聯邦德國(guo)西(xi)馬克公司(SMS)獨家(jia)生產(chan)制(zhi)造經營(ying)的,PSW 是德文“Planeten-Schragwalzwerk”三字(zi)的縮寫(xie),按(an)德文原意是“行星斜軋機”。1983年,在聯邦德國安裝了一臺軋制荒管的樣板軋機,不久,采用全連續PSW生產不銹鋼管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:


 三個錐(zhui)形(xing)軋(ya)輥(gun)(gun)相互(hu)間呈120°排列,并繞(rao)軋(ya)件(jian)(jian)旋轉,使(shi)軋(ya)件(jian)(jian)的(de)斷面(mian)積得到壓縮如圖(tu)16-1所示。這(zhe)樣(yang)(yang),由(you)三個軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)表面(mian)構(gou)成(cheng)一(yi)個錐(zhui)形(xing)的(de)成(cheng)形(xing)區。由(you)于(yu)軋(ya)輥(gun)(gun)是傾(qing)斜(xie)(xie)的(de),旋轉運動(dong)使(shi)軋(ya)件(jian)(jian)咬(yao)入(ru),并通(tong)過成(cheng)形(xing)區。軋(ya)輥(gun)(gun)由(you)主電機通(tong)過一(yi)套行(xing)星齒輪系統(tong)驅(qu)動(dong)如圖(tu)16-2所示,輥(gun)(gun)軸可以繞(rao)著(zhu)行(xing)星齒輪的(de)軸線(xian)安裝,這(zhe)樣(yang)(yang)可根據不同(tong)咬(yao)入(ru)情況調整軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)傾(qing)斜(xie)(xie)度(du)。當變換軋(ya)制坯料時,用另(ling)一(yi)個電機來防(fang)止(zhi)軋(ya)件(jian)(jian)在軋(ya)輥(gun)(gun)調整或變形(xing)條件(jian)(jian)不同(tong)的(de)情況下所產生的(de)微小轉動(dong)。


  圖 16-2.jpg  圖 16-1.jpg


 只需調(diao)整三個錐形(xing)輥(gun)的中心(xin)距,就可以任意選擇軋件(jian)的出口尺寸,而不用(yong)修改孔型。只有在軋輥(gun)磨損后或軋制規格有較大的變動時,才需要更(geng)換軋輥(gun)。


與(yu)其他斜軋(ya)(ya)機(ji)相比,除了在(zai)運動方式上不同,即軋(ya)(ya)輥繞著軋(ya)(ya)件旋轉外(wai),這項技術的(de)想法也是很獨特的(de),軋(ya)(ya)件與(yu)軋(ya)(ya)輥的(de)軸(zhou)線(xian)可以成很大的(de)角(jiao)度(du)如圖16-3所示,這會產生以下效果。


圖 16-3.jpg


1. 材料(liao)在(zai)變形過程中不發生扭轉,這對于斷面減縮率大,以及軋制(zhi)薄壁管(guan)時是很必要的;


2. 可(ke)以實現大送(song)進角(jiao),如圖16-4所示,傳統斜(xie)軋機(ji)的送(song)進角(jiao)為(wei)6°~12°,而PSW為(wei)30°~40°,因而大大提高斜(xie)軋工藝的變形效率(lv),可(ke)以得到和(he)縱軋同樣的效果。


圖 16-4.jpg


 新的(de)(de)PSW管(guan)材(cai)生產工藝的(de)(de)主要(yao)特點就是連(lian)軋(ya)(ya)如圖16-5所示(shi),即將延伸工序(xu)(PSW)和精軋(ya)(ya)工序(xu)(定徑或張力減徑)結(jie)合起(qi)來(lai),形成一套連(lian)續(xu)的(de)(de)操作系統。到目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi),在無(wu)縫(feng)管(guan)生產中還沒有實現這一條。也有的(de)(de)稱為(wei)“連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)組”,但實際上僅在幾個機(ji)架間(jian)產生連(lian)軋(ya)(ya),而且還要(yao)有另外的(de)(de)裝出料及再加熱(re)設備。


圖 16-5.jpg


用PSW生產管材,匯(hui)集了所有傳統延伸方式(shi)的優點:


 1. 壁厚偏差僅在±5%左右;


 2. 對于軋制薄(bo)壁和厚壁管(guan)(guan)都適(shi)用,管(guan)(guan)子長度可達120m.其生產工藝(yi)如(ru)下:將空(kong)心坯送到(dao)PSW的入(ru)口處,并插上芯棒(bang),然后(hou)一同(tong)送入(ru)PSW成形區(qu),將芯棒(bang)位置固定后(hou),空(kong)心荒管(guan)(guan)軋成,可達到(dao)很(hen)高的延伸(shen)系(xi)數。


 在PSW的(de)出(chu)口,軋(ya)(ya)后的(de)荒管自動脫離開(kai)芯棒,并可(ke)直接(jie)進入(ru)定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)或張力減徑機(ji)(ji)(ji),軋(ya)(ya)成(cheng)一定(ding)外徑和壁厚的(de)成(cheng)品管。由于PSW不采(cai)用浮動芯棒,并且延伸系數可(ke)達(da)很高,因此它(ta)所用坯料(liao)的(de)重理與傳(chuan)統的(de)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)相比,可(ke)增(zeng)加3~4倍(bei)。增(zeng)加坯料(liao)重量也就意味著(zhu)顯著(zhu)提高了機(ji)(ji)(ji)組的(de)成(cheng)材率。


 ESW 廠分別(bie)于(yu)1914年(nian)(nian)、1966年(nian)(nian)各安裝一套周(zhou)期(qi)軋管(guan)機(ji)組(zu),其后于(yu)1982年(nian)(nian)決定采用三輥行(xing)星軋管(guan)機(ji)對(dui)該廠進行(xing)改造,改造分兩步走,第一階段是(shi)PSW軋機(ji)和周(zhou)期(qi)軋管(guan)機(ji)平(ping)行(xing)生產,待(dai)PSW 試軋成功后才拆除(chu)周(zhou)期(qi)軋管(guan)機(ji),將ESW廠改建成為三輥行(xing)星軋制不銹鋼管(guan)廠。


 PSW的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)優(you)點(dian)就是(shi)料(liao)重(zhong)很大(da),如可將(jiang)8m長的(de)空心坯軋成50m長的(de)荒管,是(shi)無縫鋼(gang)管生產的(de)世界紀錄。這種情況下(油井(jing)管),成材(cai)率可達90%~92%。


 采用PSW不僅使產品規格變換靈活,而且可生產長管。到目前為止,用其他方法還不可能達到這樣的長度。可生產管子的長度是評價某種不銹鋼無縫管機組的重要標志。目前,所生產管子的最大長度主要取決于延伸,一般為15~40m.而采用PSW時,不銹鋼管長度僅取決于穿孔工序。用PSW,管子的延伸系數可達到12,而且管長不受工具(芯棒)的限制。例如,可將10m長的空心管坯軋成120米長的荒管。


 圖16-6為生產(chan)16英(ying)寸(426mm)不銹鋼管的(de)PSW的(de)平面圖。


圖 16-6.jpg


很(hen)顯然,即使在(zai)管(guan)長達120m時,其軋機(ji)(ji)結(jie)構仍(reng)很(hen)簡(jian)單、緊(jin)湊(cou)。對這種規格的(de)(de)機(ji)(ji)組(zu)來說(shuo),軋機(ji)(ji)生產能力為(wei)75000t/a,PSW 將成為(wei)至(zhi)今仍(reng)使用的(de)(de)自動軋管(guan)機(ji)(ji)組(zu)和周期(qi)軋制不(bu)銹鋼(gang)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)換代機(ji)(ji)組(zu)。