三輥限動芯棒連續軋管機PQF(Premium Quality Finishing)是意大利 INNSE公司為克服二輥連續軋管機的固有局限性而研制開發的。如圖4-6所示，PQF軋管機由4~7架三輥可調式機架組成，采用限動芯棒方式操作，其中ф168mm PQF機組由于采用了獨特的芯棒運行方式，使其軋制節奏達到24s/支。代表性機組為我國天津不銹(xiu)鋼(gang)管廠的ф168mm機組。
從軋(ya)鋼(gang)(gang)工藝上(shang)講三(san)輥(gun)連續軋(ya)管機(ji)比二輥(gun)連續軋(ya)管機(ji)有明顯的優點，但多了(le)(le)一個軋(ya)輥(gun)使得軋(ya)機(ji)結構有了(le)(le)明顯的差異，用(yong)什么樣的結構形(xing)式才能滿(man)足新機(ji)型的要求，使其發(fa)揮優勢(shi)，實現高效生產，達到(dao)理(li)想的效果(guo)，一直是人們(men)探索的目標，多年(nian)來全世界一直沒有哪(na)家企業開(kai)發(fa)采用(yong)這項技術。進入(ru)21世紀，天(tian)津不(bu)銹鋼(gang)(gang)管廠和米(mi)爾／因西公(gong)司共同成(cheng)功開(kai)發(fa)了(le)(le)Φ168mm PQF限動(dong)芯(xin)棒連續軋(ya)管機(ji)，于2003年(nian)8月(yue)在天(tian)津不(bu)銹鋼(gang)(gang)管廠建成(cheng)投產，并在當年(nian)12月(yue)就(jiu)達到(dao)了(le)(le)設計產量。PQF一經問世，就(jiu)引起了(le)(le)國內外同行的高度重視，現對其工藝、結構和傳動(dong)等(deng)特點作一簡要介紹。
一(yi)、工藝(yi)特(te)點
三輥連續軋管機簡稱PQF,是由因西公司開發推出的。軋管時芯棒是限動的、速度是可控的，芯棒的速度應高于第一架的咬入速度，屬于限動芯棒連續軋管機，每個機架由三個軋輥組成孔型，采用三輥設計的孔型比傳統的兩輥設計的孔型圓度好，且孔型的半徑差小，有利于軋件的均勻變形，也使軋輥的磨損均勻。軋槽底部和軋槽頂部之間的圓周速度差較小，從而能在穩定的條件下使軋制的金屬變形更加均勻，使所軋制的荒管徑壁比達到45以上。凸緣面積（不與軋輥或芯棒接觸的管子面積，也就是輥縫處壁厚／外徑的凸起面積，見圖4-2)有所減小，即流向凸緣的金屬量減少了，這一優點在軋制不受外端及其他機架約束的鋼管尾端時尤為重要。事實上鋼管尾端在三輥式軋管機上軋制時受控是由于凸緣面積較小（比二輥式的小30%左右）以及軋槽底部與軋槽頂部間的圓周速度差較小的緣故，因此可以避免或大大減少管端折疊和飛翅的形成。由于圓周壓應力較高，從而能在軋制時使輥縫處產生的縱向拉應力的危險性大大降低。孔型中芯棒的穩定性較高，PQF機組可以生產高強度（P110以上）特殊鋼級油井用管、高壓鍋爐管及13Cr、304L等不銹鋼管。POF最大的優勢是，由于三輥孔型的半徑差小于兩輥，軋件變形更加均勻、平穩，使產品的壁厚精度和表面質量高于MPM,軋制的荒管直徑越大，優勢越明顯。
二、結構特點
工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)是由(you)三個(ge)(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)組(zu)成一(yi)(yi)體相對(dui)獨(du)立的(de)軋(ya)(ya)制單元。天津鋼管公司的(de)PQF連續軋(ya)(ya)管機由(you)6個(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)（包(bao)(bao)括(kuo)第1架(jia)(jia)空減機架(jia)(jia)即VRS)組(zu)成。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)不承(cheng)(cheng)受(shou)軋(ya)(ya)制力，只承(cheng)(cheng)受(shou)限動(dong)力。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)內的(de)三個(ge)(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)在(zai)(zai)壓(ya)下(xia)機構和平衡裝(zhuang)置的(de)控制下(xia)構成一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)孔(kong)(kong)型(xing)(xing)，并可對(dui)孔(kong)(kong)型(xing)(xing)進行調整。每個(ge)(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)（包(bao)(bao)括(kuo)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)座(zuo)）安裝(zhuang)在(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)杠(gang)(gang)桿臂上(shang)，杠(gang)(gang)桿臂通過銷(xiao)軸(zhou)(zhou)(zhou)安裝(zhuang)在(zai)(zai)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)上(shang)，孔(kong)(kong)型(xing)(xing)調整時杠(gang)(gang)桿以銷(xiao)軸(zhou)(zhou)(zhou)為(wei)支點擺動(dong)。每個(ge)(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)座(zuo)的(de)兩側，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)上(shang)都有導向(xiang)滑板，用來保持軋(ya)(ya)輥(gun)調整時的(de)位置，并承(cheng)(cheng)受(shou)限動(dong)力。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)機架(jia)(jia)上(shang)有一(yi)(yi)套軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)甘油潤滑管線系統和一(yi)(yi)套軋(ya)(ya)輥(gun)冷卻(que)水系統，由(you)液壓(ya)缸(gang)操作(zuo)(zuo)的(de)快速接(jie)頭將(jiang)這兩個(ge)(ge)(ge)系統連接(jie)到外管網上(shang)。PQF機架(jia)(jia)示(shi)意圖參見圖4-7。
承(cheng)受(shou)(shou)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)力(li)的(de)(de)(de)(de)是(shi)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)(an)(an)裝有(you)(you)(you)(you)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)下缸的(de)(de)(de)(de)高(gao)強度、高(gao)剛(gang)度的(de)(de)(de)(de)焊(han)接結(jie)構(gou)框(kuang)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，它起(qi)到(dao)(dao)了(le)通(tong)常軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)，這個焊(han)接結(jie)構(gou)框(kuang)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)就稱之為“隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)”，其示意圖參見(jian)圖4-8。PQF連續軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)都(dou)安(an)(an)(an)裝在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，它們通(tong)過液(ye)壓(ya)(ya)(ya)缸從垂方向和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)方向被固定(ding)在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，與軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)相(xiang)吻(wen)合。PQF的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)力(li)和(he)(he)限動力(li)都(dou)是(shi)由(you)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)來承(cheng)受(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內有(you)(you)(you)(you)用(yong)(yong)(yong)于裝、拆卸工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)保證換輥(gun)時工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)達(da)到(dao)(dao)正確的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)。隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)出(chu)口(kou)有(you)(you)(you)(you)一(yi)個鎖緊門，用(yong)(yong)(yong)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)缸沿(yan)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)方向將(jiang)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)固定(ding)在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，換輥(gun)時鎖緊門隨工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)一(yi)起(qi)被移出(chu)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)到(dao)(dao)換輥(gun)位置(zhi)(zhi)。驅動每個軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動軸（共計(ji)18根）從各(ge)自的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)由(you)外面伸入隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)與軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)連接。PQF軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)設計(ji)非常緊湊，在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上安(an)(an)(an)裝的(de)(de)(de)(de)設備(bei)很密集，其中包括有(you)(you)(you)(you)100個液(ye)壓(ya)(ya)(ya)缸、液(ye)壓(ya)(ya)(ya)管(guan)、潤滑管(guan)、冷卻(que)水管(guan)、沖渣水管(guan)和(he)(he)各(ge)種電(dian)器控制(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)線(xian)等(deng)輔助(zhu)設備(bei)，只有(you)(you)(you)(you)通(tong)過統籌合理地(di)安(an)(an)(an)排(pai)才(cai)能安(an)(an)(an)裝恰當。與傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)兩輥(gun)式連軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組交叉排(pai)列的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)布置(zhi)(zhi)方式比較，使用(yong)(yong)(yong)圓形(xing)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)式的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)間距縮短(duan)了(le)，減少了(le)在軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)過程中因機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)間距大而(er)使軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件運行不穩定(ding)等(deng)因素。
三(san)、傳動系(xi)統
PQF每個工(gong)作機(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)三個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)互成120°,驅(qu)動(dong)(dong)這三個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)在隧(sui)道外也要分布在互呈120°的(de)(de)(de)(de)位置上(shang)(shang)。同(tong)一(yi)(yi)(yi)工(gong)作機(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)三個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)轉速(su)(su)(su)(su)和加速(su)(su)(su)(su)度必須完(wan)全一(yi)(yi)(yi)致，因此(ci)，三個減(jian)速(su)(su)(su)(su)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)(su)比(bi)必須完(wan)全相(xiang)同(tong)，減(jian)速(su)(su)(su)(su)箱(xiang)和傳(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)轉動(dong)(dong)慣(guan)量(liang)必須基本(ben)一(yi)(yi)(yi)致，電動(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)特性和控制變形保持一(yi)(yi)(yi)致。相(xiang)鄰POF連續軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)工(gong)作機(ji)(ji)架(jia)之間布置非常緊湊，間距(ju)(ju)很小，相(xiang)鄰的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)間距(ju)(ju)因此(ci)同(tong)樣也很小，給設計減(jian)速(su)(su)(su)(su)機(ji)(ji)和選擇電動(dong)(dong)機(ji)(ji)提出(chu)了苛刻的(de)(de)(de)(de)要求。傳(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)是可伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)，在換輥(gun)時傳(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)回縮(suo)脫離和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)連接(jie)，新工(gong)作機(ji)(ji)架(jia)換入后傳(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)伸出(chu)并(bing)和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)連接(jie)，伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)作由液壓缸來執(zhi)行。
四(si)、軋輥更換系統(tong)
已經投產(chan)的(de)最初兩套PQF連續軋(ya)(ya)管(guan)機，在(zai)設計(ji)時三個(ge)互呈120°的(de)傳(chuan)動系(xi)統(tong)(tong)占(zhan)據了軋(ya)(ya)機四周的(de)空(kong)間、傳(chuan)統(tong)(tong)（MPM式）的(de)換(huan)(huan)輥(gun)，即(ji)從側(ce)向換(huan)(huan)輥(gun)方式已不可能，只有(you)采用從軸向，即(ji)軋(ya)(ya)制線方向來換(huan)(huan)輥(gun)。在(zai)PQF 連續軋(ya)(ya)管(guan)機和(he)脫(tuo)管(guan)機之間布(bu)置一個(ge)換(huan)(huan)輥(gun)區，這個(ge)換(huan)(huan)輥(gun)區應滿足以下要求：
1. 軋機出口(kou)到(dao)脫管機的輸(shu)送輥道在(zai)換輥時要能移開，換輥結束后，輸(shu)送輥道要及時復位并可靠地和(he)軋制(zhi)線對中(zhong)；
2. 換(huan)輥(gun)區要布置兩列(lie)換(huan)輥(gun)小車，分別放置待換(huan)人的(de)工作(zuo)機架和承接從(cong)隧(sui)道中拉出(chu)的(de)需要換(huan)掉的(de)工作(zuo)機架；
3. 每列(lie)換輥(gun)小(xiao)(xiao)車(che)由可(ke)(ke)單獨(du)橫移的換輥(gun)單元組成，其數量與工作(zuo)機架(jia)(jia)和(he)芯棒支撐架(jia)(jia)的數量相一致，兩列(lie)換輥(gun)小(xiao)(xiao)車(che)也可(ke)(ke)整列(lie)橫移，并能和(he)軋(ya)制線(xian)正(zheng)確(que)對(dui)中(zhong)以達到整列(lie)更(geng)換和(he)個別(bie)任意一架(jia)(jia)單獨(du)更(geng)換的目的。
五、芯(xin)棒的運行方式
限(xian)動芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連續軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)運(yun)(yun)行(xing)有(you)兩(liang)種方(fang)(fang)(fang)式(shi)：1. 軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)束時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)停止運(yun)(yun)動，待(dai)荒管(guan)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)出(chu)(chu)(chu)后(hou)(hou)(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)快速(su)返回(hui)，移出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)，冷(leng)(leng)卻、潤(run)滑后(hou)(hou)(hou)循環使(shi)用，傳統的(de)MPM均采(cai)用此(ci)(ci)種運(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)(fang)式(shi)；2. 軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)束時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)停止運(yun)(yun)動，待(dai)荒管(guan)由脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)出(chu)(chu)(chu)后(hou)(hou)(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)不是(shi)(shi)(shi)回(hui)送(song)，而是(shi)(shi)(shi)向(xiang)前快速(su)運(yun)(yun)行(xing)跟(gen)隨荒管(guan)之后(hou)(hou)(hou)依次通過脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)穿(chuan)過脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou)，移出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)線(xian)再回(hui)送(song)、冷(leng)(leng)卻、潤(run)滑循環使(shi)用，該方(fang)(fang)(fang)法(fa)減少(shao)了芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)的(de)在線(xian)待(dai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)時間(jian)，從(cong)而有(you)效(xiao)地縮短(duan)了軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)周期，加快了軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)節奏，Φ168mm的(de)PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)采(cai)用此(ci)(ci)種運(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)(fang)式(shi)。兩(liang)種運(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)主要區別是(shi)(shi)(shi)脫(tuo)管(guan)完成后(hou)(hou)(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)是(shi)(shi)(shi)與荒管(guan)反向(xiang)運(yun)(yun)行(xing)回(hui)退，離開(kai)(kai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou)移出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)冷(leng)(leng)卻、潤(run)滑、循環使(shi)用；還是(shi)(shi)(shi)同向(xiang)運(yun)(yun)行(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)前行(xing)離開(kai)(kai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou)、穿(chuan)過脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou)撥(bo)出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)冷(leng)(leng)卻、潤(run)滑、循環使(shi)用。第二種方(fang)(fang)(fang)法(fa)因芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)要通過脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，在軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)薄壁管(guan)（脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)減徑量(liang)大于(yu)等于(yu)2倍(bei)的(de)荒管(guan)壁厚）時要求(qiu)脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥必(bi)須具備快開(kai)(kai)快合功能，以免芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)撞損脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥。
