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。
從軋(ya)鋼(gang)工藝(yi)上講三輥(gun)連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)比二輥(gun)連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)有(you)(you)(you)明顯的(de)(de)(de)優點(dian)，但多了(le)一(yi)個軋(ya)輥(gun)使得軋(ya)機(ji)(ji)結(jie)(jie)構(gou)有(you)(you)(you)了(le)明顯的(de)(de)(de)差異(yi)，用什么樣的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)形式才能滿足新機(ji)(ji)型的(de)(de)(de)要求，使其(qi)發(fa)(fa)揮優勢，實現高效生(sheng)產(chan)，達(da)到(dao)理想(xiang)的(de)(de)(de)效果，一(yi)直(zhi)是人們探(tan)索的(de)(de)(de)目標，多年(nian)(nian)來全(quan)世界一(yi)直(zhi)沒有(you)(you)(you)哪家企業開發(fa)(fa)采用這項(xiang)技術(shu)。進入(ru)21世紀(ji)，天(tian)津(jin)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)和(he)米爾／因西公司共同成功(gong)開發(fa)(fa)了(le)Φ168mm PQF限動芯棒(bang)連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，于2003年(nian)(nian)8月在(zai)(zai)天(tian)津(jin)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)建成投產(chan)，并在(zai)(zai)當年(nian)(nian)12月就(jiu)達(da)到(dao)了(le)設計(ji)產(chan)量(liang)。PQF一(yi)經問(wen)世，就(jiu)引起了(le)國內外(wai)同行的(de)(de)(de)高度重(zhong)視，現對其(qi)工藝(yi)、結(jie)(jie)構(gou)和(he)傳動等特點(dian)作(zuo)一(yi)簡要介(jie)紹。
一、工藝(yi)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等不銹鋼(gang)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)構特點
工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)是由(you)三個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)組成(cheng)一(yi)(yi)體相對獨立的(de)(de)軋制單(dan)元。天津鋼管公(gong)司的(de)(de)PQF連(lian)續軋管機(ji)由(you)6個(ge)(ge)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)（包括(kuo)第1架(jia)(jia)(jia)空減機(ji)架(jia)(jia)(jia)即VRS)組成(cheng)。工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)不承(cheng)(cheng)受軋制力，只承(cheng)(cheng)受限(xian)動(dong)力。工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)內的(de)(de)三個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)在壓下機(ji)構和平衡(heng)裝(zhuang)置的(de)(de)控制下構成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)孔(kong)型，并可對孔(kong)型進行調整。每個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)（包括(kuo)軸(zhou)承(cheng)(cheng)座）安裝(zhuang)在一(yi)(yi)個(ge)(ge)杠(gang)(gang)桿(gan)臂上(shang)，杠(gang)(gang)桿(gan)臂通過銷軸(zhou)安裝(zhuang)在工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)上(shang)，孔(kong)型調整時杠(gang)(gang)桿(gan)以銷軸(zhou)為(wei)支點擺動(dong)。每個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)座的(de)(de)兩(liang)側，工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)上(shang)都有導向滑板，用來保持軋輥(gun)(gun)(gun)調整時的(de)(de)位置，并承(cheng)(cheng)受限(xian)動(dong)力。工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)(jia)上(shang)有一(yi)(yi)套(tao)軋輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)甘油潤滑管線系(xi)統和一(yi)(yi)套(tao)軋輥(gun)(gun)(gun)冷卻(que)水系(xi)統，由(you)液壓缸(gang)操作(zuo)的(de)(de)快(kuai)速接(jie)頭將這兩(liang)個(ge)(ge)系(xi)統連(lian)接(jie)到(dao)外管網上(shang)。PQF機(ji)架(jia)(jia)(jia)示意(yi)圖參見圖4-7。
承受(shou)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力(li)的(de)(de)(de)是隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)，即(ji)安(an)(an)裝有(you)液壓壓下(xia)缸(gang)的(de)(de)(de)高(gao)強度(du)、高(gao)剛(gang)度(du)的(de)(de)(de)焊接結(jie)(jie)構框架(jia)(jia)，它(ta)起(qi)到(dao)了通常(chang)軋(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，這個焊接結(jie)(jie)構框架(jia)(jia)就稱之為(wei)“隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)”，其示意圖參見圖4-8。PQF連續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)所有(you)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)都安(an)(an)裝在(zai)(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)內，它(ta)們(men)通過液壓缸(gang)從垂(chui)方向和軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線方向被固定(ding)在(zai)(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)內，與(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線相吻合。PQF的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力(li)和限動力(li)都是由隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)來承受(shou)的(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)內有(you)用(yong)(yong)于裝、拆(chai)卸工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)保證換(huan)輥(gun)時(shi)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)達到(dao)正確的(de)(de)(de)位(wei)置。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)出口(kou)有(you)一(yi)個鎖緊門，用(yong)(yong)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)液壓缸(gang)沿軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線方向將(jiang)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)(jia)固定(ding)在(zai)(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)內，換(huan)輥(gun)時(shi)鎖緊門隨工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)一(yi)起(qi)被移出隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)到(dao)換(huan)輥(gun)位(wei)置。驅動每個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)傳動軸（共計18根）從各自的(de)(de)(de)位(wei)置由外(wai)面(mian)伸入隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)與(yu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)連接。PQF軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)設計非常(chang)緊湊，在(zai)(zai)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)上安(an)(an)裝的(de)(de)(de)設備很密集，其中包(bao)括有(you)100個液壓缸(gang)、液壓管(guan)、潤滑管(guan)、冷(leng)卻水管(guan)、沖渣水管(guan)和各種電器(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)管(guan)線等輔助設備，只有(you)通過統籌合理地安(an)(an)排才能(neng)安(an)(an)裝恰當。與(yu)傳統的(de)(de)(de)兩輥(gun)式(shi)(shi)連軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)組交叉(cha)排列的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)布(bu)置方式(shi)(shi)比較，使用(yong)(yong)圓形(xing)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距縮短了，減少了在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)過程中因(yin)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距大而使軋(ya)(ya)(ya)件運行不穩定(ding)等因(yin)素。
三、傳動系(xi)統(tong)
PQF每(mei)個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)互成120°,驅動(dong)(dong)(dong)這三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)在隧道外(wai)也要分布在互呈120°的(de)(de)(de)(de)位置上(shang)(shang)。同一工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)速和(he)(he)加(jia)速度必(bi)須(xu)完全一致，因此，三個(ge)(ge)減速箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)速比必(bi)須(xu)完全相(xiang)同，減速箱(xiang)和(he)(he)傳動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)慣(guan)量必(bi)須(xu)基(ji)本一致，電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)特性和(he)(he)控制變形(xing)保持一致。相(xiang)鄰(lin)POF連續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架之間(jian)(jian)布置非常緊湊，間(jian)(jian)距(ju)很小，相(xiang)鄰(lin)的(de)(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)距(ju)因此同樣也很小，給設計減速機(ji)(ji)和(he)(he)選擇電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)提出(chu)了苛刻的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。傳動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)是可伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)，在換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)時(shi)傳動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)回(hui)縮(suo)脫(tuo)離和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)連接，新(xin)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架換(huan)(huan)入后傳動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)伸出(chu)并和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)連接，伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)由液壓缸來(lai)執行。
四、軋輥更換系統
已經投產的最(zui)初兩套PQF連續(xu)(xu)軋(ya)管(guan)機，在設計時三個互呈120°的傳動(dong)系統(tong)占(zhan)據(ju)了軋(ya)機四周的空間、傳統(tong)（MPM式(shi)）的換(huan)輥，即從(cong)(cong)側向換(huan)輥方(fang)式(shi)已不可能，只有采用從(cong)(cong)軸(zhou)向，即軋(ya)制線方(fang)向來換(huan)輥。在PQF 連續(xu)(xu)軋(ya)管(guan)機和脫管(guan)機之(zhi)間布置一個換(huan)輥區(qu)，這個換(huan)輥區(qu)應滿足以下要求(qiu)：
1. 軋機出口到脫管(guan)機的輸(shu)送(song)輥道在(zai)換(huan)輥時要(yao)能移開，換(huan)輥結束(shu)后，輸(shu)送(song)輥道要(yao)及時復位并可(ke)靠(kao)地(di)和軋制線對中；
2. 換(huan)(huan)輥區要布(bu)置(zhi)兩列(lie)換(huan)(huan)輥小(xiao)車，分別放置(zhi)待換(huan)(huan)人的(de)工作(zuo)(zuo)機架和承接從(cong)隧(sui)道中拉出的(de)需要換(huan)(huan)掉的(de)工作(zuo)(zuo)機架；
3. 每列(lie)(lie)換(huan)輥小(xiao)車由(you)可單(dan)獨橫移的(de)換(huan)輥單(dan)元組成(cheng)，其數量與工作機架和芯(xin)棒支(zhi)撐架的(de)數量相一致(zhi)，兩列(lie)(lie)換(huan)輥小(xiao)車也可整(zheng)(zheng)列(lie)(lie)橫移，并能和軋(ya)制線(xian)正確對中以達到整(zheng)(zheng)列(lie)(lie)更(geng)換(huan)和個別任意一架單(dan)獨更(geng)換(huan)的(de)目的(de)。
五、芯棒(bang)的運行方式(shi)
限動芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)連續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)運(yun)行(xing)有兩種(zhong)方(fang)式(shi)(shi)：1. 軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)結束(shu)時(shi)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)停止運(yun)動，待(dai)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)中脫(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)快速返回，移出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)，冷卻(que)、潤滑(hua)后(hou)循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)，傳統的(de)(de)MPM均采用(yong)此種(zhong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)(shi)；2. 軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)結束(shu)時(shi)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)停止運(yun)動，待(dai)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)從(cong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)中脫(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)不是(shi)(shi)回送，而是(shi)(shi)向(xiang)前(qian)(qian)快速運(yun)行(xing)跟隨荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)之后(hou)依(yi)次通過脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)穿(chuan)過脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)后(hou)，移出軋(ya)(ya)(ya)線(xian)再回送、冷卻(que)、潤滑(hua)循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)，該方(fang)法減少了芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)的(de)(de)在(zai)(zai)線(xian)待(dai)軋(ya)(ya)(ya)時(shi)間，從(cong)而有效地縮(suo)短(duan)了軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)周期(qi)，加快了軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)節奏，Φ168mm的(de)(de)PQF機(ji)(ji)(ji)組采用(yong)此種(zhong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)(shi)。兩種(zhong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)(shi)的(de)(de)主(zhu)要區別是(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)完成后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)是(shi)(shi)與荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)反向(xiang)運(yun)行(xing)回退，離(li)開(kai)(kai)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)后(hou)移出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)冷卻(que)、潤滑(hua)、循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)；還是(shi)(shi)同向(xiang)運(yun)行(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)前(qian)(qian)行(xing)離(li)開(kai)(kai)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)后(hou)、穿(chuan)過脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)后(hou)撥出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)冷卻(que)、潤滑(hua)、循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)。第二種(zhong)方(fang)法因芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)要通過脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)減徑量大于等于2倍的(de)(de)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁厚）時(shi)要求脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥必(bi)須(xu)具(ju)備快開(kai)(kai)快合(he)功(gong)能(neng)，以免芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)撞損脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥。
