尾(wei)三(san)角形成的(de)(de)根本(ben)原因在于(yu)三(san)輥(gun)(gun)斜軋所固有的(de)(de)擴(kuo)徑傾向(xiang)(xiang)。當鋼管軋制到尾(wei)部(bu)時，由于(yu)在軋輥(gun)(gun)入(ru)口側沒有足夠的(de)(de)變(bian)形材料，毛(mao)管的(de)(de)縱(zong)向(xiang)(xiang)拉(la)應(ying)力降低(di)，使(shi)得(de)尾(wei)部(bu)毛(mao)管的(de)(de)切向(xiang)(xiang)變(bian)形的(de)(de)傾向(xiang)(xiang)增(zeng)大，增(zeng)大了(le)的(de)(de)切向(xiang)(xiang)變(bian)形導致(zhi)縱(zong)向(xiang)(xiang)變(bian)形愈來愈少。如果軋輥(gun)(gun)和芯棒之(zhi)間切向(xiang)(xiang)出口速度大于(yu)后(hou)面軋輥(gun)(gun)的(de)(de)咬(yao)入(ru)速度必將在軋輥(gun)(gun)之(zhi)間出現材料堵塞(sai)，形成尾(wei)三(san)角，引(yin)起(qi)縱(zong)向(xiang)(xiang)送進的(de)(de)停止。為了(le)解決尾(wei)三(san)角問(wen)題人們著重從管尾(wei)的(de)(de)預(yu)減(jian)(jian)徑預(yu)減(jian)(jian)壁開(kai)始，直到后(hou)來的(de)(de)軋輥(gun)(gun)快開(kai)技(ji)術的(de)(de)應(ying)用。解決尾(wei)三(san)角的(de)(de)工(gong)藝發展過(guo)程(cheng)經歷了(le)以下過(guo)程(cheng)。


1. NEL無尾(wei)損失


  在早期，抑(yi)制(zhi)尾(wei)三(san)角(jiao)的(de)方法并不是軋輥(gun)快開(kai)技術，軋輥(gun)快開(kai)技術只是后期的(de)產物。NEL無尾(wei)損失是早期的(de)典(dian)型的(de)代表(biao)，這種(zhong)裝(zhuang)置是由(you)裝(zhuang)在軋機(ji)入(ru)口側的(de)3～4個輥(gun)子組成，他主(zhu)要是對尾(wei)部(bu)鋼管進行預減徑和減壁(bi)（減徑和減壁(bi)與(yu)荒管的(de)D／S比有關）這樣可以消除或減少尾(wei)部(bu)擴(kuo)徑引起的(de)動力，從而實現抑(yi)制(zhi)尾(wei)三(san)角(jiao)的(de)目(mu)的(de)。


  這種方式的(de)主要弊端是調整困難，對每一種規格都要根(gen)據經(jing)驗進行(xing)NEL輥(gun)子(zi)的(de)壓下量調整。在工(gong)作過程中不(bu)(bu)能考慮到(dao)軋件的(de)軸(zhou)向運行(xing)速(su)度，使得(de)毛管(guan)的(de)軸(zhou)向速(su)度加大之后預減作用(yong)不(bu)(bu)明顯(xian)，從而(er)導致他的(de)使用(yong)性差。曾(ceng)對NEL進行(xing)過大量軋制試驗，結果表明：


    a. 軋制中等壁厚的(de)荒管(guan)(guan)時，若(ruo)荒管(guan)(guan)外徑小(xiao)于毛管(guan)(guan)外徑5mm時，NEL是可行的(de)，荒管(guan)(guan)尾部(bu)(bu)凸起部(bu)(bu)分不(bu)必切除就可進行定減徑；NEL的(de)適(shi)用范圍為D/S不(bu)大于21和S不(bu)小(xiao)于5.5mm，低于上述(shu)范圍應用“快打開(kai)”。由此看來，尾部(bu)(bu)損失減小(xiao)到50mm以內(nei)是可能(neng)的(de)；


    b. 軋制薄壁(bi)管時，因NEL的軋輥是被動的，它在軋制時與主機軋制形成扭轉力矩，使從NEL軋出的壁厚過薄部分出現扭曲，造成延伸后尾部不規整，通過性差。現有NEL裝置的軋輥支撐連桿剮度較小，孔喉尺寸彈跳大，影響其作用的正常發揮。因此，NEL的使用沒有得到推廣。


 2. 調整送進角消除(chu)尾(wei)三角


  從三輥(gun)(gun)變形機(ji)理(li)進行分析以及大量的生產數(shu)(shu)據表明，減(jian)小(xiao)軋(ya)輥(gun)(gun)的送(song)進角(jiao)(jiao)度會明顯(xian)的減(jian)小(xiao)尾三角(jiao)(jiao)的長(chang)(chang)度直至不影響鋼(gang)(gang)管(guan)的正(zheng)常軋(ya)制(zhi)(zhi)。20世(shi)紀(ji)80年(nian)代的特朗斯瓦(wa)爾(er)軋(ya)機(ji)正(zheng)是從這個角(jiao)(jiao)度出發，采用旋轉牌(pai)坊變動送(song)進角(jiao)(jiao)的方(fang)式(shi)抑(yi)制(zhi)(zhi)尾三角(jiao)(jiao)的出現，見圖6-47，但是隨著送(song)進角(jiao)(jiao)的減(jian)小(xiao)必將導致軋(ya)制(zhi)(zhi)效率的降低和荒管(guan)縱向壁(bi)厚的不均，最終的切(qie)尾量也(ye)是居(ju)高不下。另(ling)外這種(zhong)方(fang)式(shi)還要設(she)定速度函(han)數(shu)(shu)和鋼(gang)(gang)管(guan)長(chang)(chang)度函(han)數(shu)(shu)，合(he)理(li)控(kong)制(zhi)(zhi)比較困難。


圖 47.jpg


 3. 軋(ya)輥快開技術


  20世紀90年(nian)代引進φ170mm機(ji)(ji)(ji)組之(zhi)后，解決尾三(san)(san)角(jiao)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)真正意義上的(de)(de)(de)(de)軋輥(gun)快(kuai)開(kai)(kai)技術才在(zai)我國得以應用(yong)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)基本原理是鋼管(guan)軋制(zhi)(zhi)到尾部(bu)時(shi)軋輥(gun)提前打(da)開(kai)(kai)，喉徑放大，將鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)減徑量減小，在(zai)機(ji)(ji)(ji)構上它(ta)通過一(yi)個套在(zai)軋輥(gun)平(ping)衡(heng)缸(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)柱塞式油(you)缸(gang)(gang)來實現快(kuai)開(kai)(kai)功能(neng)(neng)。見(jian)圖6-48。柱塞式油(you)缸(gang)(gang)與(yu)強大壓力的(de)(de)(de)(de)平(ping)衡(heng)缸(gang)(gang)配合使(shi)(shi)用(yong)，無疑會提高該快(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)反應速度。經(jing)過多次現場(chang)測(ce)試(shi)，這種(zhong)快(kuai)開(kai)(kai)方式反應靈敏，快(kuai)開(kai)(kai)時(shi)間能(neng)(neng)夠(gou)保持在(zai)0.1s之(zhi)內，基本能(neng)(neng)滿足(zu)軋制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)的(de)(de)(de)(de)速度要求。快(kuai)開(kai)(kai)之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)管(guan)尾經(jing)張力減徑、矯直工(gong)序的(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)(zhi)，切尾量較(jiao)小，能(neng)(neng)夠(gou)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)100mm之(zhi)內，有效提高了金屬的(de)(de)(de)(de)收得率。由于(yu)其在(zai)軋輥(gun)的(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou)出口(kou)分別設置快(kuai)開(kai)(kai)油(you)缸(gang)(gang)使(shi)(shi)得該快(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構在(zai)工(gong)作(zuo)過程中對碾軋角(jiao)沒有影響，控(kong)制(zhi)(zhi)比(bi)較(jiao)簡單，但是由于(yu)其所在(zai)的(de)(de)(de)(de)軋機(ji)(ji)(ji)換輥(gun)以及軋輥(gun)送進角(jiao)調整(zheng)比(bi)較(jiao)麻煩(fan)，最終導致新型(xing)三(san)(san)輥(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)出現，即機(ji)(ji)(ji)架(jia)在(zai)線打(da)開(kai)(kai)換輥(gun)式三(san)(san)輥(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)。隨之(zhi)而來的(de)(de)(de)(de)是快(kuai)開(kai)(kai)結構形式的(de)(de)(de)(de)變化。它(ta)的(de)(de)(de)(de)快(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構如(ru)圖6-48所示。


圖 48.jpg



4. 新型的軋輥快開裝(zhuang)置


  新型液(ye)壓差動(dong)式軋輥(gun)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)技術的(de)(de)(de)出現，在(zai)一定(ding)程度上(shang)(shang)提(ti)高了快(kuai)開(kai)(kai)(kai)動(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)實施(shi)時間，補償(chang)了因快(kuai)開(kai)(kai)(kai)之后碾軋角(jiao)增大帶來的(de)(de)(de)缺(que)陷。它的(de)(de)(de)基本機械結構是在(zai)3個(ge)柱(zhu)塞缸上(shang)(shang)實施(shi)液(ye)壓差動(dong)技術，提(ti)高缸徑(jing)的(de)(de)(de)動(dong)作(zuo)速度以(yi)達(da)到減少快(kuai)開(kai)(kai)(kai)時間。目前這種機構已經在(zai)某鋼管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)(de)Assel軋管(guan)(guan)機上(shang)(shang)得到應用，效(xiao)果非常(chang)良好(hao)。