1. 二輥穿孔機的(de)發展(zhan)

  熱(re)軋(ya)(ya)無縫鋼管生產中管坯(pi)的(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)主(zhu)要(yao)是在斜(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)上(shang)進(jin)行的(de)，直至1970年，在斜(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)中設有(you)導板的(de)Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)最為普(pu)遍(bian)，見圖6-31所(suo)示(shi)。它也(ye)被(bei)稱作具有(you)桶形軋(ya)(ya)輥的(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)。由(you)于(yu)它的(de)性能好，延伸率可(ke)(ke)達4、穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空心(xin)坯(pi)長度可(ke)(ke)長達8m，所(suo)以，它被(bei)普(pu)遍(bian)用于(yu)自(zi)動軋(ya)(ya)管機(ji)組(zu)、連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)組(zu)和三(san)輥軋(ya)(ya)管機(ji)組(zu)中。

Stiefel 斜軋穿(chuan)孔機的主要特征是：

（1）軋(ya)輥水平(ping)布置(zhi)(zhi)，導板垂直布置(zhi)(zhi)；

（2）兩個軋輥由1臺交(jiao)流電機通過減速箱(xiang)進(jin)行(xing)傳動；

（3）采用止推小車使頂桿從毛管中抽出。

在1972年誕生了(le)Diescher穿孔機(ji)，見圖(tu)6-32。對于穿孔操作運行(xing)性能而言，這種穿孔機(ji)樹立了(le)新(xin)的樣板。

Diescher穿(chuan)孔(kong)機的主要特(te)征是：

（1）軋輥上(shang)下布置，導盤(pan)則水平(ping)布置；

（2）每一個軋輥由(you)1臺水平(ping)安裝的直流電機傳動(dong)；

（3）在軋出(chu)端(duan)設有新穎(ying)的頂桿更(geng)換系統，穿孔過(guo)程結束(shu)后(hou)帶有頂頭和套有毛(mao)(mao)管的頂桿橫移(yi)，離開(kai)軋制中(zhong)心線(xian)，然后(hou)離線(xian)脫出(chu)毛(mao)(mao)管。

  由(you)于軋(ya)(ya)輥上下配置，導(dao)盤(pan)(pan)間(jian)(jian)距(ju)容易調整，具有傳動(dong)(dong)(dong)導(dao)盤(pan)(pan)的(de)穿(chuan)孔機其前(qian)進效率可(ke)(ke)達到約90％，且導(dao)盤(pan)(pan)磨損(sun)小(xiao)，使(shi)導(dao)盤(pan)(pan)重(zhong)車周期大(da)大(da)延長。因此，更(geng)換工具而停產的(de)時(shi)間(jian)(jian)大(da)大(da)減少。軋(ya)(ya)輥采(cai)用(yong)(yong)單獨電機傳動(dong)(dong)(dong)，傳動(dong)(dong)(dong)軸和軋(ya)(ya)輥軸夾(jia)角小(xiao)，傳動(dong)(dong)(dong)裝置的(de)運(yun)行可(ke)(ke)靠(kao)性很高。由(you)于采(cai)用(yong)(yong)直流電機傳動(dong)(dong)(dong)，穿(chuan)孔機運(yun)行速度(du)可(ke)(ke)調，軋(ya)(ya)制開始(shi)時(shi)可(ke)(ke)采(cai)用(yong)(yong)軋(ya)(ya)輥低轉速，待管坯(pi)被咬(yao)入后提高軋(ya)(ya)輥速度(du)，這種操作方式，可(ke)(ke)使(shi)軋(ya)(ya)輥線速度(du)高達9m/s，因此軋(ya)(ya)制時(shi)間(jian)(jian)縮短。

  新穎的(de)頂桿線(xian)外更換(huan)系統使穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)節奏達到3～4p／min（即(ji)每(mei)分鐘穿(chuan)(chuan)(chuan)3～4支管坯），采用(yong)6～8根頂桿循(xun)環使用(yong)即(ji)可(ke)滿足(zu)生產要求(qiu)，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔頂頭得以(yi)充分冷卻，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔頂頭的(de)檢(jian)查更換(huan)則可(ke)在(zai)線(xian)外進行。在(zai)1990年左右，全世界(jie)有10余臺Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)在(zai)生產，這說明(ming)在(zai)產品質量、生產能力和工具壽命等(deng)方(fang)面優于其(qi)他穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)，可(ke)以(yi)應用(yong)在(zai)各種無縫管機(ji)(ji)組中。

  雖然(ran)Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)得(de)到普遍認可，但在(zai)20世紀70年(nian)代末，仍然(ran)開始了(le)旨(zhi)在(zai)進一(yi)步(bu)增大斜(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)延伸率的(de)(de)(de)研究。借助于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時的(de)(de)(de)擴徑作(zuo)用，進行了(le)生(sheng)產薄(bo)壁穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)毛管(guan)(guan)（D／S約30）的(de)(de)(de)研究。此外，還進一(yi)步(bu)考察了(le)新型穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)合金鋼的(de)(de)(de)能力(li)，由(you)此產生(sheng)了(le)兩臺錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)和(he)安(an)(an)裝(zhuang)。1981年(nian)曼內斯曼鋼管(guan)(guan)公司在(zai)原Φ340mm自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)前安(an)(an)裝(zhuang)了(le)錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)以取代串列式布置(zhi)的(de)(de)(de)兩臺Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)，1982年(nian)日(ri)本(ben)住友(you)海南鋼管(guan)(guan)廠ф114mm連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)投(tou)產。

  曼內(nei)斯(si)曼鋼管公司(si)和住友公司(si)的(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)任務是(shi)滿足工藝要(yao)求，這(zhe)兩臺穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)均配置(zhi)(zhi)了(le)狄(di)塞爾(er)導盤，設(she)有軋(ya)(ya)輥喂進(jin)角調(diao)整裝置(zhi)(zhi)和適當的(de)(de)(de)傳動(dong)裝置(zhi)(zhi)，若穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)輥是(shi)水(shui)平(ping)布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)，所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)廠房(fang)面(mian)積較大，這(zhe)對一(yi)次性投資是(shi)不利的(de)(de)(de)。由此對錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)又進(jin)行了(le)研究，其(qi)結果是(shi)軋(ya)(ya)輥垂直布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)問(wen)世，如圖6-33所(suo)示，這(zhe)是(shi)從Diescher 穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)移植而來的(de)(de)(de)，其(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)架和Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)類似，導盤是(shi)水(shui)平(ping)布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)，軋(ya)(ya)輥采取兩臺電機(ji)(ji)(ji)(ji)傳動(dong)，但布置(zhi)(zhi)在軋(ya)(ya)出端，其(qi)傾斜角度（輾軋(ya)(ya)角）和軋(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)角相適應，其(qi)傳動(dong)軸和軋(ya)(ya)輥軸的(de)(de)(de)夾角最小(xiao)(xiao)。軋(ya)(ya)出端可以配置(zhi)(zhi)頂桿(gan)止(zhi)推小(xiao)(xiao)車或(huo)頂桿(gan)更換系(xi)統。

  圖(tu)6-34示出機(ji)架的(de)(de)一種特殊設(she)計，它(ta)既(ji)可采(cai)用(yong)導盤亦可采(cai)用(yong)導板。新的(de)(de)軋輥垂直布置的(de)(de)錐(zhui)輥式(shi)穿孔機(ji)提供了將錐(zhui)輥式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)工藝優(you)越性(xing)和Diescher穿孔機(ji)設(she)計結(jie)構上的(de)(de)優(you)越性(xing)相結(jie)合的(de)(de)最佳設(she)計。

  在(zai)生產(chan)薄壁穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)毛管(guan)的(de)(de)(de)(de)過程中也可(ke)(ke)發現(xian)，只(zhi)(zhi)要孔(kong)型(xing)設計得(de)當，錐形穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)擴徑量可(ke)(ke)達40％。在(zai)無(wu)縫軋管(guan)機(ji)組中，錐輥(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)高變形能力(li)可(ke)(ke)以用(yong)較少幾種尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)（甚至有可(ke)(ke)能只(zhi)(zhi)采用(yong)一種尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)）軋制出多種尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)毛管(guan)，若機(ji)組中配置有張減機(ji)就可(ke)(ke)生產(chan)小直(zhi)徑管(guan)。減少管(guan)坯(pi)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)種類(lei)對降低(di)原料成(cheng)本，提高鋼管(guan)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性是很有好(hao)處的(de)(de)(de)(de)。

2. 三輥穿孔(kong)機(ji)的發展

  由于兩(liang)(liang)輥(gun)錐(zhui)形穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)日趨成(cheng)熟且(qie)廣泛應(ying)(ying)用，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)相(xiang)對發展(zhan)緩慢。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)除了具備兩(liang)(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)同樣的(de)效率高(gao)、生產(chan)靈活的(de)優(you)點(dian)外，其最大(da)(da)特點(dian)是變形區金屬處于三(san)向壓應(ying)(ying)力狀態。三(san)向壓應(ying)(ying)力不會產(chan)生中心破(po)裂，見圖(tu)6-35在(zai)提高(gao)生產(chan)能力和改善毛(mao)管質量方(fang)面，比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)具有更大(da)(da)潛(qian)力。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)出的(de)毛(mao)管尺寸精度比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)高(gao)，可穿(chuan)(chuan)軋的(de)合金鋼管的(de)范圍比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)大(da)(da)，因此(ci)是一(yi)種值得推廣的(de)很(hen)有發展(zhan)潛(qian)力的(de)機(ji)型。

  三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)結構形(xing)式和變(bian)形(xing)特點(dian)，更有利(li)于金屬塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)，所以(yi)(yi)大大減少了穿(chuan)孔(kong)時引起的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)內外表(biao)面缺(que)陷，更適(shi)于穿(chuan)軋低塑性(xing)(xing)難(nan)變(bian)形(xing)材料(liao)；三(san)輥穿(chuan)孔(kong)結構和操作均相對(dui)簡單(dan)，擴大了可穿(chuan)鋼種的(de)(de)(de)范(fan)圍，且更換毛(mao)管(guan)(guan)(guan)規格方便；可以(yi)(yi)充(chong)分利(li)用三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)優勢，避開(kai)軋制薄(bo)壁(bi)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)出現尾(wei)三(san)角的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)。三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)不(bu)僅可以(yi)(yi)減少表(biao)面缺(que)陷，而且可以(yi)(yi)降低工具消耗(hao)和能耗(hao)，并有效地控(kong)制投(tou)資和生產成(cheng)本。特別(bie)是，三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)是CPE頂管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)一個(ge)不(bu)錯，甚至更適(shi)合的(de)(de)(de)一個(ge)選擇(ze)。據報道(dao)2017年(nian)6月(yue)Mannesmann 拉特廠新投(tou)產了一臺用于穿(chuan)孔(kong)高合金管(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)。見圖(tu)6-36所示。