尾(wei)三角形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)根本原因在(zai)于三輥(gun)(gun)(gun)斜軋(ya)(ya)所固有(you)的(de)(de)(de)擴徑(jing)傾向(xiang)(xiang)(xiang)。當鋼管(guan)軋(ya)(ya)制(zhi)到(dao)尾(wei)部時,由于在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)入(ru)口側沒有(you)足夠的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)材料,毛管(guan)的(de)(de)(de)縱向(xiang)(xiang)(xiang)拉(la)應(ying)(ying)力降低,使(shi)得尾(wei)部毛管(guan)的(de)(de)(de)切向(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)傾向(xiang)(xiang)(xiang)增大,增大了(le)的(de)(de)(de)切向(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)形(xing)導致縱向(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)形(xing)愈(yu)來愈(yu)少。如果軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)和芯棒(bang)之(zhi)間切向(xiang)(xiang)(xiang)出(chu)口速(su)度(du)大于后(hou)面軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)咬入(ru)速(su)度(du)必將在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)之(zhi)間出(chu)現材料堵塞(sai),形(xing)成(cheng)尾(wei)三角,引起(qi)縱向(xiang)(xiang)(xiang)送進的(de)(de)(de)停(ting)止。為了(le)解(jie)(jie)決(jue)尾(wei)三角問題人們(men)著重從管(guan)尾(wei)的(de)(de)(de)預減徑(jing)預減壁(bi)開始(shi),直到(dao)后(hou)來的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)快開技術的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用。解(jie)(jie)決(jue)尾(wei)三角的(de)(de)(de)工藝發展過程(cheng)經歷了(le)以(yi)下過程(cheng)。
1. NEL無尾損失(shi)
在早(zao)期(qi),抑制尾(wei)三角的(de)(de)(de)(de)方(fang)法并不是軋(ya)輥(gun)快開(kai)技術,軋(ya)輥(gun)快開(kai)技術只是后期(qi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)物。NEL無尾(wei)損失(shi)是早(zao)期(qi)的(de)(de)(de)(de)典型(xing)的(de)(de)(de)(de)代表,這(zhe)種裝置是由裝在軋(ya)機入口側的(de)(de)(de)(de)3~4個輥(gun)子組成,他主要(yao)是對尾(wei)部鋼管進(jin)行預減徑和(he)(he)減壁(減徑和(he)(he)減壁與荒管的(de)(de)(de)(de)D/S比有關(guan))這(zhe)樣可以消除或減少尾(wei)部擴(kuo)徑引起的(de)(de)(de)(de)動(dong)力,從(cong)而實現抑制尾(wei)三角的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。
這種方式的(de)主要弊端是調(diao)整困難,對(dui)每一種規格(ge)都要根(gen)據經驗(yan)進行(xing)NEL輥子的(de)壓下量(liang)調(diao)整。在工作過(guo)(guo)程(cheng)中不(bu)能考慮到軋(ya)件的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)運(yun)行(xing)速度,使得毛管的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)速度加大之(zhi)后預減作用(yong)(yong)不(bu)明顯(xian),從而導致他的(de)使用(yong)(yong)性差。曾對(dui)NEL進行(xing)過(guo)(guo)大量(liang)軋(ya)制試驗(yan),結果表(biao)明:
a. 軋制中(zhong)等壁厚的(de)荒管時,若荒管外徑(jing)小于(yu)(yu)毛管外徑(jing)5mm時,NEL是(shi)可(ke)行(xing)的(de),荒管尾(wei)(wei)部(bu)凸起部(bu)分不(bu)(bu)必(bi)切除就(jiu)可(ke)進行(xing)定減徑(jing);NEL的(de)適用范圍為D/S不(bu)(bu)大于(yu)(yu)21和S不(bu)(bu)小于(yu)(yu)5.5mm,低于(yu)(yu)上述范圍應用“快打(da)開”。由此(ci)看來,尾(wei)(wei)部(bu)損(sun)失減小到50mm以內是(shi)可(ke)能的(de);
b. 軋制薄壁管時,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. 調整送進角消除尾三角
從三(san)輥(gun)變形機(ji)理進(jin)行分析(xi)以(yi)及大量的(de)生產數(shu)據(ju)表(biao)明,減小軋(ya)輥(gun)的(de)送(song)進(jin)角度(du)會(hui)明顯的(de)減小尾三(san)角的(de)長度(du)直(zhi)至不影響鋼管(guan)(guan)的(de)正(zheng)常軋(ya)制(zhi)。20世(shi)紀(ji)80年代的(de)特朗斯(si)瓦爾(er)軋(ya)機(ji)正(zheng)是從這個角度(du)出發(fa),采用旋轉牌(pai)坊變動(dong)送(song)進(jin)角的(de)方式(shi)抑制(zhi)尾三(san)角的(de)出現,見圖6-47,但是隨著送(song)進(jin)角的(de)減小必將導(dao)致軋(ya)制(zhi)效率(lv)的(de)降低和(he)荒管(guan)(guan)縱(zong)向(xiang)壁厚的(de)不均,最終的(de)切尾量也(ye)是居高(gao)不下。另外這種方式(shi)還要設定速(su)度(du)函數(shu)和(he)鋼管(guan)(guan)長度(du)函數(shu),合理控(kong)制(zhi)比較困難(nan)。
3. 軋(ya)輥(gun)快開技術
20世紀90年代引進φ170mm機(ji)(ji)組之后,解決(jue)尾三角問題的(de)(de)(de)(de)真正(zheng)意義上的(de)(de)(de)(de)軋(ya)輥(gun)(gun)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)技術才在(zai)我國(guo)得以(yi)應用。它的(de)(de)(de)(de)基本原(yuan)理是鋼管軋(ya)制(zhi)到尾部時(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)提(ti)(ti)前(qian)打開(kai)(kai)(kai)(kai),喉徑(jing)放大(da)(da),將鋼管的(de)(de)(de)(de)減(jian)徑(jing)量減(jian)小(xiao),在(zai)機(ji)(ji)構(gou)上它通過一個套在(zai)軋(ya)輥(gun)(gun)平(ping)衡缸中(zhong)的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)塞式(shi)(shi)(shi)油缸來實現快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)功(gong)能。見圖(tu)6-48。柱(zhu)塞式(shi)(shi)(shi)油缸與強大(da)(da)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)平(ping)衡缸配合(he)使用,無疑(yi)會提(ti)(ti)高該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)構(gou)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應速度。經過多次現場測試,這種快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)方式(shi)(shi)(shi)反(fan)應靈(ling)敏(min),快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)時(shi)間能夠保持(chi)在(zai)0.1s之內(nei),基本能滿足軋(ya)制(zhi)薄壁管的(de)(de)(de)(de)速度要(yao)求(qiu)。快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)之后的(de)(de)(de)(de)管尾經張力(li)減(jian)徑(jing)、矯直工序的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi),切尾量較小(xiao),能夠控(kong)制(zhi)在(zai)100mm之內(nei),有效提(ti)(ti)高了金屬的(de)(de)(de)(de)收(shou)得率。由于其在(zai)軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)入口出口分別設(she)置快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)油缸使得該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)構(gou)在(zai)工作過程(cheng)中(zhong)對碾軋(ya)角沒有影響,控(kong)制(zhi)比較簡單,但是由于其所在(zai)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)機(ji)(ji)換輥(gun)(gun)以(yi)及軋(ya)輥(gun)(gun)送進角調整比較麻(ma)煩,最(zui)終導致新型三輥(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)出現,即機(ji)(ji)架在(zai)線(xian)打開(kai)(kai)(kai)(kai)換輥(gun)(gun)式(shi)(shi)(shi)三輥(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)。隨(sui)之而來的(de)(de)(de)(de)是快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)結構(gou)形式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)變化。它的(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)構(gou)如(ru)圖(tu)6-48所示。
4. 新型的軋(ya)輥快(kuai)開裝置
新型(xing)液(ye)壓差(cha)動(dong)(dong)(dong)式軋(ya)(ya)輥快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)技術的(de)(de)出現,在(zai)一定程度上提高(gao)了快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)實(shi)施時間(jian),補償了因快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)之(zhi)后碾軋(ya)(ya)角增大(da)帶來的(de)(de)缺陷。它的(de)(de)基本機(ji)械結構是在(zai)3個柱塞缸上實(shi)施液(ye)壓差(cha)動(dong)(dong)(dong)技術,提高(gao)缸徑的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)速(su)度以達(da)到減少(shao)快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)時間(jian)。目前這種(zhong)機(ji)構已經在(zai)某(mou)鋼管廠的(de)(de)Assel軋(ya)(ya)管機(ji)上得(de)到應用,效果非(fei)常良(liang)好。