1. 二(er)輥穿孔(kong)機的發展

  熱軋(ya)無縫鋼管(guan)生產(chan)中管(guan)坯(pi)的穿孔(kong)主(zhu)要是在(zai)斜軋(ya)穿孔(kong)機上進行的，直至1970年(nian)，在(zai)斜軋(ya)穿孔(kong)機中設(she)有導板的Stiefel穿孔(kong)機最為普(pu)遍，見圖6-31所(suo)示。它(ta)也被稱作具(ju)有桶形軋(ya)輥(gun)的穿孔(kong)機。由于(yu)它(ta)的性能(neng)好，延(yan)伸率可(ke)(ke)達(da)(da)4、穿孔(kong)后空心坯(pi)長度可(ke)(ke)長達(da)(da)8m，所(suo)以(yi)，它(ta)被普(pu)遍用于(yu)自(zi)動軋(ya)管(guan)機組(zu)、連(lian)軋(ya)管(guan)機組(zu)和三輥(gun)軋(ya)管(guan)機組(zu)中。

Stiefel 斜軋穿孔機的主(zhu)要特征是：

（1）軋輥水平(ping)布置，導板(ban)垂(chui)直布置；

（2）兩個軋輥由(you)1臺交流電機(ji)通過減速箱進行傳動；

（3）采用止推小車使頂桿從毛(mao)管中抽出。

在(zai)1972年(nian)誕(dan)生了Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機，見圖6-32。對于穿(chuan)(chuan)孔(kong)操作(zuo)運行性(xing)能而言，這種穿(chuan)(chuan)孔(kong)機樹立了新(xin)的樣板。

Diescher穿孔機的主要(yao)特征是：

（1）軋輥上下布(bu)置，導盤則(ze)水平(ping)布(bu)置；

（2）每一個軋輥由1臺(tai)水平安裝(zhuang)的直流(liu)電機(ji)傳動；

（3）在軋(ya)出端(duan)設有(you)新(xin)穎的頂(ding)(ding)桿更(geng)換系統，穿(chuan)孔過(guo)程結束后帶(dai)有(you)頂(ding)(ding)頭和(he)套有(you)毛管的頂(ding)(ding)桿橫移，離開軋(ya)制中心線，然(ran)后離線脫出毛管。

  由(you)于軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)上(shang)下配置，導(dao)盤間(jian)距容(rong)易(yi)調整，具(ju)有(you)傳動(dong)導(dao)盤的穿孔機其(qi)前進效率可(ke)達到約90％，且導(dao)盤磨損(sun)小，使導(dao)盤重車周期大(da)大(da)延(yan)長。因(yin)此(ci)，更換工(gong)具(ju)而停產的時間(jian)大(da)大(da)減少。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)采用單獨電機傳動(dong)，傳動(dong)軸和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸夾角小，傳動(dong)裝置的運(yun)行可(ke)靠性很高(gao)。由(you)于采用直流電機傳動(dong)，穿孔機運(yun)行速(su)度可(ke)調，軋(ya)(ya)制(zhi)開(kai)始時可(ke)采用軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)低轉速(su)，待管坯被咬入后(hou)提高(gao)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)速(su)度，這種操作方(fang)式，可(ke)使軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)線(xian)速(su)度高(gao)達9m/s，因(yin)此(ci)軋(ya)(ya)制(zhi)時間(jian)縮(suo)短。

  新穎的頂桿(gan)線外(wai)更(geng)換系統(tong)使穿(chuan)孔(kong)機的節奏達到3～4p／min（即(ji)每分鐘(zhong)穿(chuan)3～4支管坯），采(cai)用(yong)6～8根(gen)頂桿(gan)循環使用(yong)即(ji)可滿足生(sheng)產(chan)要(yao)求，穿(chuan)孔(kong)頂頭得以充分冷(leng)卻，穿(chuan)孔(kong)頂頭的檢(jian)查(cha)更(geng)換則可在(zai)線外(wai)進行。在(zai)1990年左右，全世(shi)界有10余臺Diescher穿(chuan)孔(kong)機在(zai)生(sheng)產(chan)，這說明在(zai)產(chan)品質量、生(sheng)產(chan)能(neng)力和(he)工具壽命等(deng)方(fang)面優于其他(ta)穿(chuan)孔(kong)機，可以應用(yong)在(zai)各種無縫管機組(zu)中。

  雖然(ran)Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)得(de)到普遍認可，但在(zai)20世紀70年(nian)(nian)代末，仍然(ran)開始了(le)(le)旨在(zai)進(jin)一步增大(da)斜軋(ya)(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)延伸(shen)率的(de)(de)(de)研究。借(jie)助于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時(shi)的(de)(de)(de)擴徑作用，進(jin)行了(le)(le)生(sheng)產薄(bo)壁穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)毛管（D／S約30）的(de)(de)(de)研究。此(ci)(ci)外，還(huan)進(jin)一步考察了(le)(le)新型穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)(ya)合金鋼(gang)的(de)(de)(de)能力，由此(ci)(ci)產生(sheng)了(le)(le)兩臺(tai)錐輥(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)制造和安裝。1981年(nian)(nian)曼內(nei)斯曼鋼(gang)管公司在(zai)原Φ340mm自動軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)前安裝了(le)(le)錐輥(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)以取代串(chuan)列式布置(zhi)的(de)(de)(de)兩臺(tai)Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)，1982年(nian)(nian)日(ri)本住友海南(nan)鋼(gang)管廠ф114mm連軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)錐輥(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)投產。

  曼內斯曼鋼管公司(si)和住(zhu)友(you)公司(si)的錐輥(gun)(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的設計任務是(shi)(shi)(shi)滿足工藝(yi)要求，這兩(liang)臺穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)均配置(zhi)了(le)狄塞爾導(dao)盤(pan)，設有軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)喂進角調整裝置(zhi)和適當的傳(chuan)動裝置(zhi)，若(ruo)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)是(shi)(shi)(shi)水平布置(zhi)的，所需要的廠房面(mian)積較大，這對一次性投資(zi)是(shi)(shi)(shi)不利(li)的。由此對錐輥(gun)(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的設計又進行了(le)研(yan)究，其結果是(shi)(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)垂直布置(zhi)的錐輥(gun)(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的問世(shi)，如圖6-33所示(shi)，這是(shi)(shi)(shi)從(cong)Diescher 穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)移植而來的，其機(ji)(ji)架和Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)類似，導(dao)盤(pan)是(shi)(shi)(shi)水平布置(zhi)的，軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)采取(qu)兩(liang)臺電機(ji)(ji)傳(chuan)動，但布置(zhi)在軋(ya)出(chu)端，其傾(qing)斜(xie)角度(du)（輾軋(ya)角）和軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的錐角相(xiang)適應，其傳(chuan)動軸和軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸的夾角最小。軋(ya)出(chu)端可(ke)以配置(zhi)頂(ding)桿止推小車(che)或頂(ding)桿更換系統。

  圖6-34示出機架的(de)(de)一種特(te)殊設(she)計，它既可(ke)采用導(dao)盤(pan)亦可(ke)采用導(dao)板。新(xin)的(de)(de)軋輥垂直布置的(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式穿孔(kong)(kong)機提供(gong)了(le)將錐(zhui)(zhui)輥式穿孔(kong)(kong)機的(de)(de)工藝優(you)越性和(he)Diescher穿孔(kong)(kong)機設(she)計結(jie)構上的(de)(de)優(you)越性相結(jie)合(he)的(de)(de)最佳設(she)計。

  在生產(chan)薄壁穿孔(kong)毛管(guan)(guan)(guan)的(de)過程中(zhong)(zhong)也可發現，只(zhi)要孔(kong)型設計得當，錐形穿孔(kong)機(ji)的(de)擴徑量可達40％。在無縫軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu)中(zhong)(zhong)，錐輥式(shi)穿孔(kong)機(ji)的(de)高變形能力可以用(yong)較(jiao)少(shao)幾種(zhong)尺(chi)寸的(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)（甚至有(you)可能只(zhi)采用(yong)一種(zhong)尺(chi)寸的(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)）軋(ya)制出多種(zhong)尺(chi)寸的(de)毛管(guan)(guan)(guan)，若機(ji)組(zu)中(zhong)(zhong)配(pei)置有(you)張減(jian)機(ji)就可生產(chan)小(xiao)直徑管(guan)(guan)(guan)。減(jian)少(shao)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)尺(chi)寸的(de)種(zhong)類對降(jiang)低原料成本(ben)，提高鋼管(guan)(guan)(guan)生產(chan)的(de)靈活性是很有(you)好處(chu)的(de)。

2. 三輥穿孔機的發展

  由于兩(liang)輥(gun)錐形(xing)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機日(ri)趨成熟且(qie)廣泛應用，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機相對發展(zhan)緩(huan)慢。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)除(chu)了具備(bei)兩(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)同(tong)樣的(de)效(xiao)率高、生產(chan)靈活的(de)優點外，其最(zui)大(da)特(te)點是變形(xing)區(qu)金屬處于三(san)向壓應力狀態。三(san)向壓應力不會產(chan)生中心破裂，見圖6-35在提高生產(chan)能力和改善毛管質量(liang)方(fang)面，比兩(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)具有(you)(you)更大(da)潛力。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機穿(chuan)(chuan)出(chu)的(de)毛管尺寸精(jing)度比兩(liang)輥(gun)高，可穿(chuan)(chuan)軋(ya)的(de)合金鋼管的(de)范圍比兩(liang)輥(gun)大(da)，因此是一(yi)種值(zhi)得推廣的(de)很(hen)有(you)(you)發展(zhan)潛力的(de)機型。

  三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)(de)結構形式和(he)(he)變形特(te)點，更有(you)利于(yu)金屬塑性變形，所以(yi)(yi)大(da)大(da)減少(shao)(shao)了穿(chuan)(chuan)(chuan)孔時引起的(de)(de)(de)毛管(guan)內(nei)外表面缺陷，更適于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)低塑性難(nan)變形材料；三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔結構和(he)(he)操作(zuo)均相對簡單，擴大(da)了可穿(chuan)(chuan)(chuan)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)范圍，且更換毛管(guan)規格(ge)方便；可以(yi)(yi)充分利用(yong)三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)(de)優勢，避(bi)開軋(ya)制薄壁毛管(guan)出現尾三(san)角(jiao)的(de)(de)(de)缺點。三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)不(bu)僅可以(yi)(yi)減少(shao)(shao)表面缺陷，而且可以(yi)(yi)降低工(gong)具消耗(hao)和(he)(he)能(neng)耗(hao)，并(bing)有(you)效地(di)控制投(tou)資和(he)(he)生產成本。特(te)別(bie)是，三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)是CPE頂管(guan)機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)不(bu)錯(cuo)，甚至更適合的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特(te)廠(chang)新投(tou)產了一(yi)臺用(yong)于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔高合金管(guan)坯的(de)(de)(de)三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)。見圖6-36所示。