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(cong)軋鋼工(gong)藝上講三輥連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)比(bi)二(er)輥連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)有(you)明顯的(de)優點(dian)，但多(duo)了(le)(le)(le)一(yi)個軋輥使得軋機(ji)結(jie)(jie)構(gou)(gou)有(you)了(le)(le)(le)明顯的(de)差異，用什(shen)么樣的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)形式才能(neng)滿足新機(ji)型的(de)要(yao)求(qiu)，使其(qi)發揮(hui)優勢，實現高效生產(chan)，達到理(li)想的(de)效果，一(yi)直是人們探索的(de)目標(biao)，多(duo)年來全世界一(yi)直沒有(you)哪家(jia)企業開發采用這(zhe)項技術。進入(ru)21世紀，天津(jin)不銹鋼管(guan)(guan)廠和米爾／因(yin)西公(gong)司共同成功開發了(le)(le)(le)Φ168mm PQF限動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)，于2003年8月在(zai)(zai)天津(jin)不銹鋼管(guan)(guan)廠建成投產(chan)，并在(zai)(zai)當年12月就達到了(le)(le)(le)設計產(chan)量。PQF一(yi)經問世，就引起(qi)了(le)(le)(le)國內(nei)外同行(xing)的(de)高度(du)重視(shi)，現對其(qi)工(gong)藝、結(jie)(jie)構(gou)(gou)和傳動(dong)(dong)等特點(dian)作一(yi)簡要(yao)介(jie)紹。
一、工(gong)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(xiu)鋼管(guan)。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(gou)特點
工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)是由三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)組(zu)成一(yi)(yi)體相對獨立的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)單元。天津鋼管公(gong)司(si)的(de)(de)(de)PQF連(lian)(lian)續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)由6個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)（包(bao)括(kuo)第1架(jia)空(kong)減(jian)機(ji)架(jia)即VRS)組(zu)成。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)不承(cheng)(cheng)受軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)力，只承(cheng)(cheng)受限(xian)動力。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)內(nei)的(de)(de)(de)三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)在壓下機(ji)構(gou)和平衡裝置(zhi)的(de)(de)(de)控制(zhi)下構(gou)成一(yi)(yi)個(ge)(ge)孔型(xing)，并(bing)可對孔型(xing)進行調(diao)整(zheng)(zheng)。每個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)（包(bao)括(kuo)軸(zhou)承(cheng)(cheng)座）安裝在一(yi)(yi)個(ge)(ge)杠(gang)桿臂上，杠(gang)桿臂通過銷(xiao)軸(zhou)安裝在工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)上，孔型(xing)調(diao)整(zheng)(zheng)時(shi)杠(gang)桿以銷(xiao)軸(zhou)為支點擺動。每個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)座的(de)(de)(de)兩側，工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)上都有導向滑(hua)板，用來(lai)保(bao)持軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)整(zheng)(zheng)時(shi)的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)，并(bing)承(cheng)(cheng)受限(xian)動力。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)架(jia)上有一(yi)(yi)套(tao)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)甘油(you)潤滑(hua)管線系(xi)統和一(yi)(yi)套(tao)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)冷卻水系(xi)統，由液壓缸操(cao)作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)快速接頭將這兩個(ge)(ge)系(xi)統連(lian)(lian)接到外(wai)管網上。PQF機(ji)架(jia)示(shi)意圖參見圖4-7。
承(cheng)受軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力的(de)(de)是(shi)(shi)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝有(you)液(ye)(ye)壓壓下(xia)缸的(de)(de)高強度、高剛度的(de)(de)焊(han)接結構框架(jia)(jia)，它(ta)起(qi)到了通常(chang)軋(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)(ji)牌(pai)坊的(de)(de)作用，這個焊(han)接結構框架(jia)(jia)就稱之為“隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)”，其(qi)示意圖(tu)參見圖(tu)4-8。PQF連(lian)(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)所有(you)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)都安(an)裝在(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，它(ta)們(men)通過(guo)液(ye)(ye)壓缸從垂(chui)方(fang)(fang)向和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線方(fang)(fang)向被(bei)(bei)固定(ding)(ding)在(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線相吻(wen)合(he)。PQF的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力和(he)(he)限動力都是(shi)(shi)由(you)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)來承(cheng)受的(de)(de)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內有(you)用于(yu)裝、拆卸工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)的(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)保證(zheng)換(huan)輥(gun)時工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)達到正確的(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)出口有(you)一個鎖緊門(men)，用隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)液(ye)(ye)壓缸沿軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線方(fang)(fang)向將工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒支(zhi)撐架(jia)(jia)固定(ding)(ding)在(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內，換(huan)輥(gun)時鎖緊門(men)隨工(gong)(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)一起(qi)被(bei)(bei)移出隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)到換(huan)輥(gun)位(wei)(wei)置(zhi)。驅動每個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)傳(chuan)動軸(zhou)（共計(ji)18根）從各(ge)自(zi)的(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)由(you)外面伸入隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)與軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)連(lian)(lian)接。PQF軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)非常(chang)緊湊，在(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上安(an)裝的(de)(de)設(she)備(bei)很密集，其(qi)中包括有(you)100個液(ye)(ye)壓缸、液(ye)(ye)壓管(guan)(guan)、潤滑管(guan)(guan)、冷卻水管(guan)(guan)、沖(chong)渣水管(guan)(guan)和(he)(he)各(ge)種(zhong)電器控制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)線等(deng)輔(fu)助設(she)備(bei)，只有(you)通過(guo)統籌合(he)理地安(an)排(pai)才能安(an)裝恰(qia)當(dang)。與傳(chuan)統的(de)(de)兩輥(gun)式連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)組交叉排(pai)列的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)布置(zhi)方(fang)(fang)式比較，使(shi)用圓形隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)式的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)牌(pai)坊的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距(ju)縮短了，減少了在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)過(guo)程中因機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距(ju)大(da)而使(shi)軋(ya)(ya)(ya)件運行不穩定(ding)(ding)等(deng)因素。
三、傳動系(xi)統
PQF每(mei)個(ge)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)架(jia)上的(de)(de)(de)三(san)(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)互(hu)成120°,驅(qu)動(dong)(dong)這三(san)(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)系(xi)統在隧道外也要(yao)分布在互(hu)呈(cheng)120°的(de)(de)(de)位置(zhi)上。同一(yi)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)架(jia)上的(de)(de)(de)三(san)(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)轉速(su)(su)和(he)加(jia)速(su)(su)度必(bi)須(xu)完全一(yi)致(zhi)，因此，三(san)(san)個(ge)減速(su)(su)箱(xiang)的(de)(de)(de)速(su)(su)比必(bi)須(xu)完全相(xiang)(xiang)同，減速(su)(su)箱(xiang)和(he)傳動(dong)(dong)軸(zhou)的(de)(de)(de)轉動(dong)(dong)慣量必(bi)須(xu)基本一(yi)致(zhi)，電動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)特性和(he)控(kong)制(zhi)變形保持一(yi)致(zhi)。相(xiang)(xiang)鄰POF連續軋管機(ji)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)架(jia)之間布置(zhi)非常緊湊(cou)，間距很小，相(xiang)(xiang)鄰的(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)系(xi)統的(de)(de)(de)間距因此同樣也很小，給設計減速(su)(su)機(ji)和(he)選擇電動(dong)(dong)機(ji)提出(chu)了苛刻的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。傳動(dong)(dong)軸(zhou)是可伸縮(suo)(suo)的(de)(de)(de)，在換輥(gun)(gun)(gun)(gun)時傳動(dong)(dong)軸(zhou)回縮(suo)(suo)脫離和(he)軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)連接，新(xin)工(gong)(gong)(gong)作機(ji)架(jia)換入后傳動(dong)(dong)軸(zhou)伸出(chu)并(bing)和(he)軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)連接，伸縮(suo)(suo)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)作由液壓缸來執行。
四(si)、軋(ya)輥更換(huan)系統(tong)
已經(jing)投(tou)產的(de)最初兩套PQF連續軋管機(ji)(ji)，在設計時三個(ge)互(hu)呈120°的(de)傳動系統占據(ju)了軋機(ji)(ji)四周的(de)空間(jian)、傳統（MPM式(shi)）的(de)換(huan)(huan)輥，即(ji)從側向換(huan)(huan)輥方(fang)式(shi)已不可(ke)能(neng)，只有采用從軸(zhou)向，即(ji)軋制線方(fang)向來(lai)換(huan)(huan)輥。在PQF 連續軋管機(ji)(ji)和(he)脫(tuo)管機(ji)(ji)之間(jian)布置(zhi)一個(ge)換(huan)(huan)輥區，這個(ge)換(huan)(huan)輥區應滿(man)足以下要求(qiu)：
1. 軋機出口(kou)到脫管機的輸送(song)輥道在換輥時要能移開，換輥結(jie)束后，輸送(song)輥道要及時復位并可靠地和軋制線對中；
2. 換輥區要布置兩(liang)列換輥小車，分(fen)別放(fang)置待換人的工(gong)作機(ji)架和承接從隧道中拉出的需要換掉的工(gong)作機(ji)架；
3. 每列(lie)(lie)換(huan)輥小(xiao)車由(you)可單獨(du)橫移(yi)的(de)換(huan)輥單元組成，其數(shu)量與工作機架和芯棒(bang)支撐架的(de)數(shu)量相一(yi)(yi)致，兩列(lie)(lie)換(huan)輥小(xiao)車也可整列(lie)(lie)橫移(yi)，并(bing)能和軋(ya)制線正確對中(zhong)以達到整列(lie)(lie)更(geng)換(huan)和個別任意一(yi)(yi)架單獨(du)更(geng)換(huan)的(de)目(mu)的(de)。
五、芯棒的運行(xing)方式
限(xian)動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)連(lian)續軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)運(yun)(yun)(yun)行(xing)有兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)式(shi)：1. 軋(ya)(ya)制(zhi)結束(shu)時(shi)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)停(ting)(ting)止(zhi)運(yun)(yun)(yun)動(dong)，待荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)中脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)(chu)后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)快速返回(hui)，移(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)，冷卻、潤(run)滑(hua)后(hou)循(xun)環使(shi)用(yong)，傳統的(de)(de)MPM均(jun)采(cai)用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)式(shi)；2. 軋(ya)(ya)制(zhi)結束(shu)時(shi)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)停(ting)(ting)止(zhi)運(yun)(yun)(yun)動(dong)，待荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)中脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)(chu)后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)不(bu)是(shi)(shi)回(hui)送，而是(shi)(shi)向前(qian)快速運(yun)(yun)(yun)行(xing)跟(gen)隨荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)之后(hou)依次(ci)通(tong)過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)穿過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)后(hou)，移(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)線(xian)再回(hui)送、冷卻、潤(run)滑(hua)循(xun)環使(shi)用(yong)，該方(fang)(fang)法減少了(le)(le)(le)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)的(de)(de)在線(xian)待軋(ya)(ya)時(shi)間，從(cong)而有效地縮短(duan)了(le)(le)(le)軋(ya)(ya)制(zhi)周期，加快了(le)(le)(le)軋(ya)(ya)制(zhi)節奏，Φ168mm的(de)(de)PQF機(ji)組采(cai)用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)式(shi)。兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)方(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)主要區別是(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)完成后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)是(shi)(shi)與荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)反向運(yun)(yun)(yun)行(xing)回(hui)退，離開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后(hou)移(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)冷卻、潤(run)滑(hua)、循(xun)環使(shi)用(yong)；還是(shi)(shi)同向運(yun)(yun)(yun)行(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)前(qian)行(xing)離開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后(hou)、穿過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)后(hou)撥出(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)冷卻、潤(run)滑(hua)、循(xun)環使(shi)用(yong)。第二種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法因(yin)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)要通(tong)過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)，在軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)減徑量大于等于2倍的(de)(de)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)壁厚）時(shi)要求脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥必須具(ju)備快開(kai)快合功能，以免芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)撞損(sun)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥。
