1. 二輥穿孔機的發(fa)展
熱軋無縫(feng)鋼管生產中管坯(pi)(pi)的(de)穿孔(kong)主要是在(zai)斜軋穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)上進行的(de)，直(zhi)至1970年(nian)，在(zai)斜軋穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)中設有導板的(de)Stiefel穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)最為普(pu)遍(bian)，見圖6-31所示。它也(ye)被稱作(zuo)具有桶(tong)形軋輥的(de)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)。由于(yu)它的(de)性能好(hao)，延(yan)伸(shen)率可達(da)4、穿孔(kong)后(hou)空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)長(chang)度可長(chang)達(da)8m，所以，它被普(pu)遍(bian)用(yong)于(yu)自動(dong)軋管機(ji)(ji)(ji)組、連軋管機(ji)(ji)(ji)組和三輥軋管機(ji)(ji)(ji)組中。
Stiefel 斜軋穿孔機的主要特征是(shi)：
（1）軋輥水平布(bu)置(zhi)，導板垂直(zhi)布(bu)置(zhi)；
（2）兩個軋輥由1臺交(jiao)流電機(ji)通過減速(su)箱(xiang)進行(xing)傳動(dong)；
（3）采用止推小(xiao)車使頂桿從毛管中(zhong)抽出。
在(zai)1972年誕生了(le)Diescher穿(chuan)孔(kong)機，見圖6-32。對于穿(chuan)孔(kong)操作運行性(xing)能而言，這種穿(chuan)孔(kong)機樹立了(le)新的樣(yang)板(ban)。
Diescher穿孔(kong)機的主要特(te)征(zheng)是：
（1）軋(ya)輥(gun)上(shang)下布(bu)置，導盤則水平布(bu)置；
（2）每一個軋輥由1臺水平安(an)裝的(de)直(zhi)流電(dian)機傳(chuan)動；
（3）在軋出(chu)端設有新(xin)穎的(de)頂桿更(geng)換系統，穿孔過程(cheng)結束后(hou)帶有頂頭(tou)和套有毛管(guan)的(de)頂桿橫移，離開軋制中心線(xian)，然后(hou)離線(xian)脫出(chu)毛管(guan)。
由于軋(ya)輥(gun)(gun)上(shang)下配置，導(dao)(dao)(dao)盤(pan)(pan)間距容易調整，具有傳動(dong)導(dao)(dao)(dao)盤(pan)(pan)的穿孔(kong)機(ji)其前進效率可達到約90％，且(qie)導(dao)(dao)(dao)盤(pan)(pan)磨(mo)損小，使導(dao)(dao)(dao)盤(pan)(pan)重車周期大大延長。因(yin)此，更(geng)換(huan)工(gong)具而停產的時(shi)間大大減少。軋(ya)輥(gun)(gun)采(cai)(cai)用(yong)單獨電(dian)機(ji)傳動(dong)，傳動(dong)軸和軋(ya)輥(gun)(gun)軸夾角(jiao)小，傳動(dong)裝置的運行可靠性很高(gao)。由于采(cai)(cai)用(yong)直流電(dian)機(ji)傳動(dong)，穿孔(kong)機(ji)運行速度(du)可調，軋(ya)制開始時(shi)可采(cai)(cai)用(yong)軋(ya)輥(gun)(gun)低轉速，待管坯被咬入(ru)后提高(gao)軋(ya)輥(gun)(gun)速度(du)，這(zhe)種操(cao)作方式，可使軋(ya)輥(gun)(gun)線速度(du)高(gao)達9m/s，因(yin)此軋(ya)制時(shi)間縮短(duan)。
新穎的(de)頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)線外更換系統使穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)的(de)節奏達到3～4p／min（即(ji)每(mei)分鐘穿(chuan)(chuan)(chuan)3～4支(zhi)管坯），采用6～8根頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)循環使用即(ji)可(ke)滿足生(sheng)產(chan)要求，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔頂(ding)(ding)頭得以(yi)充分冷(leng)卻，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔頂(ding)(ding)頭的(de)檢查(cha)更換則可(ke)在(zai)線外進行。在(zai)1990年(nian)左右(you)，全世界有10余臺Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)在(zai)生(sheng)產(chan)，這說(shuo)明在(zai)產(chan)品質(zhi)量、生(sheng)產(chan)能(neng)力和工具(ju)壽命等(deng)方面優(you)于(yu)其他(ta)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)，可(ke)以(yi)應用在(zai)各種無縫管機(ji)組(zu)中。
雖(sui)然Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)得到普遍認(ren)可(ke)，但(dan)在20世紀70年(nian)(nian)代(dai)末，仍然開始了(le)旨在進一步(bu)增大斜(xie)軋穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)延伸(shen)率(lv)的(de)研究(jiu)。借助于(yu)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)時的(de)擴徑作(zuo)用，進行(xing)了(le)生產薄壁(bi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)毛管(guan)(guan)（D／S約30）的(de)研究(jiu)。此(ci)外，還進一步(bu)考(kao)察了(le)新型穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)軋合金鋼的(de)能力(li)，由此(ci)產生了(le)兩臺錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)制造和安裝(zhuang)。1981年(nian)(nian)曼(man)(man)內斯曼(man)(man)鋼管(guan)(guan)公司在原Φ340mm自(zi)動軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)前安裝(zhuang)了(le)錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)以取(qu)代(dai)串列(lie)式布(bu)置的(de)兩臺Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)，1982年(nian)(nian)日(ri)本(ben)住(zhu)友海南鋼管(guan)(guan)廠ф114mm連軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)組的(de)錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼(gang)管(guan)公(gong)司(si)和(he)(he)住友(you)公(gong)司(si)的(de)錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)設(she)計(ji)(ji)任務是滿足(zu)工藝(yi)要(yao)求，這(zhe)兩臺(tai)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)均配置(zhi)了狄(di)塞爾導盤，設(she)有軋(ya)輥(gun)喂進角調整(zheng)裝置(zhi)和(he)(he)適(shi)當的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)裝置(zhi)，若穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)軋(ya)輥(gun)是水平布(bu)置(zhi)的(de)，所(suo)需要(yao)的(de)廠房(fang)面積較(jiao)大，這(zhe)對一(yi)次(ci)性投資是不利(li)的(de)。由此對錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)設(she)計(ji)(ji)又進行了研究，其結果是軋(ya)輥(gun)垂(chui)直布(bu)置(zhi)的(de)錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)問世，如圖6-33所(suo)示，這(zhe)是從Diescher 穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)移植而來的(de)，其機(ji)架和(he)(he)Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)類似，導盤是水平布(bu)置(zhi)的(de)，軋(ya)輥(gun)采取兩臺(tai)電機(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)，但(dan)布(bu)置(zhi)在軋(ya)出端，其傾斜(xie)角度（輾軋(ya)角）和(he)(he)軋(ya)輥(gun)的(de)錐角相(xiang)適(shi)應(ying)，其傳(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)和(he)(he)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)的(de)夾角最小(xiao)(xiao)。軋(ya)出端可(ke)以配置(zhi)頂桿止推(tui)小(xiao)(xiao)車或頂桿更(geng)換(huan)系統。
圖6-34示出(chu)機架的一種特(te)殊設計(ji)(ji)，它既可采用導(dao)盤亦可采用導(dao)板(ban)。新的軋輥垂直布置的錐輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)機提(ti)供了將錐輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)機的工藝優(you)越(yue)性和Diescher穿(chuan)孔(kong)機設計(ji)(ji)結構上的優(you)越(yue)性相結合的最佳(jia)設計(ji)(ji)。
在(zai)生產(chan)(chan)薄壁穿孔(kong)毛管(guan)(guan)的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)也可發現，只(zhi)要孔(kong)型設計得(de)當，錐(zhui)形(xing)穿孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)擴徑量可達40％。在(zai)無縫(feng)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)組中(zhong)，錐(zhui)輥式穿孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)高變形(xing)能力可以用較少幾種尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯（甚至有可能只(zhi)采用一種尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯）軋制出多(duo)種尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)毛管(guan)(guan)，若(ruo)機(ji)(ji)組中(zhong)配置有張減機(ji)(ji)就可生產(chan)(chan)小直徑管(guan)(guan)。減少管(guan)(guan)坯尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)種類(lei)對降低原料成本，提(ti)高鋼管(guan)(guan)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)靈活(huo)性是很有好處的(de)(de)(de)。
2. 三輥穿孔(kong)機的發展(zhan)
由于兩(liang)(liang)輥(gun)錐形穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)日(ri)趨成熟且廣泛應用，三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)相對發展(zhan)緩(huan)慢。三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)除了具(ju)備兩(liang)(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)同樣的(de)(de)效率(lv)高(gao)、生產靈活(huo)的(de)(de)優(you)點(dian)外，其最大特點(dian)是變形區金屬處于三向壓應力狀(zhuang)態(tai)。三向壓應力不會(hui)產生中(zhong)心破裂，見圖6-35在提高(gao)生產能力和改善毛管(guan)質量(liang)方(fang)面，比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)具(ju)有更大潛(qian)力。三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)出的(de)(de)毛管(guan)尺(chi)寸精度(du)比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)高(gao)，可穿(chuan)(chuan)軋的(de)(de)合金鋼管(guan)的(de)(de)范圍比(bi)兩(liang)(liang)輥(gun)大，因此是一種值(zhi)得推廣的(de)(de)很有發展(zhan)潛(qian)力的(de)(de)機(ji)型。
三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)結構形(xing)式和(he)變(bian)(bian)形(xing)特點，更有利(li)于金屬塑性變(bian)(bian)形(xing)，所(suo)以(yi)大大減少了(le)穿(chuan)(chuan)孔(kong)時引起的(de)(de)毛(mao)(mao)管(guan)內(nei)外表(biao)面缺(que)陷，更適(shi)于穿(chuan)(chuan)軋低塑性難變(bian)(bian)形(xing)材(cai)料(liao)；三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)結構和(he)操作(zuo)均相對(dui)簡單，擴大了(le)可(ke)穿(chuan)(chuan)鋼種的(de)(de)范圍，且(qie)更換毛(mao)(mao)管(guan)規(gui)格方便；可(ke)以(yi)充分利(li)用(yong)三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)優勢，避(bi)開(kai)軋制(zhi)薄壁毛(mao)(mao)管(guan)出現尾三角的(de)(de)缺(que)點。三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)不僅可(ke)以(yi)減少表(biao)面缺(que)陷，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)降低工具消耗和(he)能耗，并有效地控制(zhi)投(tou)資和(he)生產成本。特別是，三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)是CPE頂管(guan)機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)一個不錯，甚至更適(shi)合的(de)(de)一個選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特廠新投(tou)產了(le)一臺用(yong)于穿(chuan)(chuan)孔(kong)高合金管(guan)坯的(de)(de)三輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)。見圖6-36所(suo)示。
