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鋼管廠的ф168mm機組。
從軋(ya)鋼(gang)工(gong)(gong)藝(yi)上講三輥(gun)連(lian)(lian)續(xu)軋(ya)管機比二輥(gun)連(lian)(lian)續(xu)軋(ya)管機有(you)明顯的(de)(de)優點，但多了(le)一(yi)(yi)個(ge)軋(ya)輥(gun)使(shi)得軋(ya)機結(jie)構有(you)了(le)明顯的(de)(de)差(cha)異，用什(shen)么樣的(de)(de)結(jie)構形式才能滿(man)足新機型的(de)(de)要(yao)求(qiu)，使(shi)其(qi)發(fa)揮優勢，實現(xian)高效生(sheng)產(chan)，達(da)(da)到理想的(de)(de)效果，一(yi)(yi)直是人們(men)探索的(de)(de)目標(biao)，多年來全世(shi)界一(yi)(yi)直沒有(you)哪家企業開發(fa)采用這項技術。進入21世(shi)紀，天津(jin)不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)和米爾／因西公司共同成功開發(fa)了(le)Φ168mm PQF限動芯棒連(lian)(lian)續(xu)軋(ya)管機，于(yu)2003年8月在天津(jin)不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)建成投產(chan)，并在當年12月就達(da)(da)到了(le)設(she)計產(chan)量(liang)。PQF一(yi)(yi)經問世(shi)，就引起了(le)國內外同行的(de)(de)高度重視，現(xian)對其(qi)工(gong)(gong)藝(yi)、結(jie)構和傳動等特點作一(yi)(yi)簡要(yao)介紹。
一、工藝特點
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(jie)構特(te)點
工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)是由(you)三個(ge)(ge)軋(ya)輥(gun)組(zu)成一體相對獨立的(de)(de)軋(ya)制單元(yuan)。天津鋼管公司的(de)(de)PQF連續軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)由(you)6個(ge)(ge)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)（包(bao)括第(di)1架(jia)(jia)(jia)空減機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)即(ji)VRS)組(zu)成。工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)不(bu)承受軋(ya)制力，只承受限動力。工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)內的(de)(de)三個(ge)(ge)軋(ya)輥(gun)在(zai)(zai)壓(ya)(ya)下(xia)機(ji)(ji)(ji)構(gou)和平衡裝置的(de)(de)控(kong)制下(xia)構(gou)成一個(ge)(ge)孔(kong)型(xing)，并可對孔(kong)型(xing)進行調整(zheng)(zheng)。每(mei)個(ge)(ge)軋(ya)輥(gun)（包(bao)括軸(zhou)承座(zuo)）安裝在(zai)(zai)一個(ge)(ge)杠桿(gan)臂上，杠桿(gan)臂通過(guo)銷軸(zhou)安裝在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)上，孔(kong)型(xing)調整(zheng)(zheng)時杠桿(gan)以銷軸(zhou)為支(zhi)點(dian)擺動。每(mei)個(ge)(ge)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)承座(zuo)的(de)(de)兩(liang)側，工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)上都有(you)導向滑板，用來(lai)保持(chi)軋(ya)輥(gun)調整(zheng)(zheng)時的(de)(de)位(wei)置，并承受限動力。工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)上有(you)一套軋(ya)輥(gun)軸(zhou)承甘油潤滑管線系統和一套軋(ya)輥(gun)冷卻(que)水系統，由(you)液壓(ya)(ya)缸操作的(de)(de)快速接頭將這(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)系統連接到外(wai)管網上。PQF機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)示意圖參見圖4-7。
承(cheng)受(shou)(shou)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)是隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)，即安裝(zhuang)(zhuang)有(you)液壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)下缸(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)高強度、高剛(gang)度的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接結構框架(jia)，它(ta)起到(dao)(dao)了(le)通(tong)常軋(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，這個(ge)(ge)焊(han)接結構框架(jia)就稱之為“隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)”，其示意(yi)圖參見圖4-8。PQF連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)和芯(xin)棒(bang)支撐架(jia)都安裝(zhuang)(zhuang)在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，它(ta)們通(tong)過(guo)液壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)從垂方(fang)向和軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)向被固定(ding)在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，與(yu)(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)相吻(wen)合。PQF的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)力(li)和限動(dong)力(li)都是由(you)(you)隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)來承(cheng)受(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)有(you)用于裝(zhuang)(zhuang)、拆卸工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)和芯(xin)棒(bang)支撐架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)(dao)保證換輥(gun)(gun)(gun)時工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)和芯(xin)棒(bang)支撐架(jia)達到(dao)(dao)正確的(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)。隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)出口(kou)有(you)一個(ge)(ge)鎖(suo)緊(jin)(jin)門，用隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)(de)液壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)沿軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)向將工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)和芯(xin)棒(bang)支撐架(jia)固定(ding)在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，換輥(gun)(gun)(gun)時鎖(suo)緊(jin)(jin)門隨(sui)工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)一起被移出隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)到(dao)(dao)換輥(gun)(gun)(gun)位置(zhi)(zhi)。驅動(dong)每個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)傳動(dong)軸(zhou)（共計18根(gen)）從各(ge)(ge)自的(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)由(you)(you)外(wai)面伸入隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)(yu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)連(lian)接。PQF軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)設(she)計非常緊(jin)(jin)湊，在隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上安裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)很(hen)密集，其中包(bao)括(kuo)有(you)100個(ge)(ge)液壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)、液壓(ya)(ya)管(guan)、潤滑管(guan)、冷卻水(shui)管(guan)、沖渣水(shui)管(guan)和各(ge)(ge)種電器控制(zhi)管(guan)線(xian)等(deng)輔助設(she)備(bei)，只有(you)通(tong)過(guo)統籌合理地安排(pai)(pai)才(cai)能安裝(zhuang)(zhuang)恰當。與(yu)(yu)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)兩輥(gun)(gun)(gun)式(shi)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組(zu)交叉排(pai)(pai)列的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)機(ji)(ji)架(jia)布(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)比較，使(shi)用圓形隧(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)架(jia)間(jian)距縮短了(le)，減少了(le)在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)過(guo)程中因(yin)機(ji)(ji)架(jia)間(jian)距大(da)而使(shi)軋(ya)(ya)(ya)件運行(xing)不穩定(ding)等(deng)因(yin)素。
三、傳動系(xi)統
PQF每個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)上的(de)三(san)(san)個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)互成120°,驅動(dong)(dong)(dong)(dong)這三(san)(san)個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統在隧道(dao)外也(ye)要分布在互呈120°的(de)位置(zhi)上。同一(yi)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)上的(de)三(san)(san)個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)轉速(su)和(he)(he)加(jia)速(su)度必須(xu)完(wan)全(quan)一(yi)致，因(yin)此(ci)，三(san)(san)個(ge)(ge)減速(su)箱的(de)速(su)比必須(xu)完(wan)全(quan)相(xiang)同，減速(su)箱和(he)(he)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)軸的(de)轉動(dong)(dong)(dong)(dong)慣(guan)量必須(xu)基本(ben)一(yi)致，電動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)特性和(he)(he)控制變形保持(chi)一(yi)致。相(xiang)鄰POF連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)之間布置(zhi)非常緊湊，間距(ju)很小，相(xiang)鄰的(de)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統的(de)間距(ju)因(yin)此(ci)同樣也(ye)很小，給(gei)設(she)計減速(su)機(ji)(ji)和(he)(he)選擇電動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)提出(chu)了苛刻的(de)要求。傳動(dong)(dong)(dong)(dong)軸是可伸(shen)縮(suo)的(de)，在換(huan)輥(gun)時(shi)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)軸回(hui)縮(suo)脫離和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)連(lian)接，新工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)換(huan)入后傳動(dong)(dong)(dong)(dong)軸伸(shen)出(chu)并(bing)和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)連(lian)接，伸(shen)縮(suo)的(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)作(zuo)由(you)液(ye)壓缸來執行。
四、軋(ya)輥(gun)更換(huan)系統
已經投(tou)產的(de)(de)最初兩套PQF連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)，在(zai)設計時三個互呈120°的(de)(de)傳動系統(tong)占據了軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)四周的(de)(de)空間、傳統(tong)（MPM式）的(de)(de)換輥(gun)，即從(cong)側向換輥(gun)方式已不可能，只有(you)采(cai)用從(cong)軸向，即軋(ya)(ya)(ya)制線方向來換輥(gun)。在(zai)PQF 連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)和脫管機(ji)(ji)之間布置一個換輥(gun)區，這(zhe)個換輥(gun)區應滿足以下要求：
1. 軋(ya)機(ji)(ji)出口到脫管機(ji)(ji)的輸送輥(gun)道在換輥(gun)時要能移開，換輥(gun)結(jie)束后，輸送輥(gun)道要及(ji)時復位并可靠地和(he)軋(ya)制線(xian)對中；
2. 換輥(gun)區要(yao)布置(zhi)兩列換輥(gun)小車，分別放置(zhi)待換人的工(gong)作機(ji)架(jia)和承接(jie)從隧道中拉出的需(xu)要(yao)換掉的工(gong)作機(ji)架(jia)；
3. 每列換輥小車(che)(che)由可單獨橫移的(de)換輥單元組成，其數(shu)量與工作(zuo)機架(jia)和芯棒支撐架(jia)的(de)數(shu)量相一致，兩列換輥小車(che)(che)也可整列橫移，并能(neng)和軋制線正(zheng)確(que)對中以達到整列更換和個別任(ren)意一架(jia)單獨更換的(de)目的(de)。
五、芯棒的(de)運行(xing)方式
限動芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)有兩(liang)種方(fang)(fang)(fang)式：1. 軋(ya)制(zhi)結束(shu)時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)停(ting)止(zhi)運(yun)(yun)動，待荒管(guan)(guan)(guan)從(cong)(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)中(zhong)脫出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)快(kuai)(kuai)(kuai)速(su)返(fan)回，移出軋(ya)制(zhi)線(xian)，冷(leng)卻(que)、潤(run)滑后(hou)循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用，傳統的MPM均采(cai)用此(ci)種運(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)(fang)(fang)式；2. 軋(ya)制(zhi)結束(shu)時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)停(ting)止(zhi)運(yun)(yun)動，待荒管(guan)(guan)(guan)由(you)脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)從(cong)(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)中(zhong)脫出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)不是(shi)回送，而是(shi)向(xiang)前(qian)快(kuai)(kuai)(kuai)速(su)運(yun)(yun)行(xing)(xing)跟隨荒管(guan)(guan)(guan)之后(hou)依次通(tong)過(guo)脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)穿(chuan)過(guo)脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，移出軋(ya)線(xian)再(zai)回送、冷(leng)卻(que)、潤(run)滑循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用，該方(fang)(fang)(fang)法(fa)減少了(le)(le)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)的在線(xian)待軋(ya)時間(jian)，從(cong)(cong)而有效地縮短了(le)(le)軋(ya)制(zhi)周期，加快(kuai)(kuai)(kuai)了(le)(le)軋(ya)制(zhi)節(jie)奏，Φ168mm的PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)組采(cai)用此(ci)種運(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)(fang)(fang)式。兩(liang)種運(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)(fang)(fang)式的主(zhu)要區(qu)別是(shi)脫管(guan)(guan)(guan)完成后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)是(shi)與荒管(guan)(guan)(guan)反向(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)回退，離開(kai)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)移出軋(ya)制(zhi)線(xian)冷(leng)卻(que)、潤(run)滑、循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用；還是(shi)同向(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)前(qian)行(xing)(xing)離開(kai)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)、穿(chuan)過(guo)脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)撥出軋(ya)制(zhi)線(xian)冷(leng)卻(que)、潤(run)滑、循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用。第(di)二(er)種方(fang)(fang)(fang)法(fa)因(yin)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)要通(tong)過(guo)脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，在軋(ya)制(zhi)薄(bo)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)（脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的減徑量大于(yu)等于(yu)2倍的荒管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)）時要求脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)輥必須具備快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)快(kuai)(kuai)(kuai)合功(gong)能，以免芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)撞損脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)輥。
