尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角形成的根本原因(yin)在(zai)(zai)于三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)斜軋(ya)(ya)所固(gu)有的擴徑傾向(xiang)。當(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)軋(ya)(ya)制到尾(wei)(wei)部時,由于在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)入口側沒(mei)有足夠的變(bian)形材(cai)料(liao),毛(mao)管(guan)(guan)的縱(zong)向(xiang)拉(la)應力降低,使得尾(wei)(wei)部毛(mao)管(guan)(guan)的切向(xiang)變(bian)形的傾向(xiang)增(zeng)大,增(zeng)大了的切向(xiang)變(bian)形導(dao)致縱(zong)向(xiang)變(bian)形愈來愈少。如(ru)果軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)和芯棒之(zhi)間(jian)切向(xiang)出(chu)口速度大于后面軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的咬入速度必將在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)之(zhi)間(jian)出(chu)現材(cai)料(liao)堵塞,形成尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角,引(yin)起(qi)縱(zong)向(xiang)送進的停止(zhi)。為了解決(jue)尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角問題(ti)人們著重(zhong)從管(guan)(guan)尾(wei)(wei)的預(yu)減(jian)(jian)徑預(yu)減(jian)(jian)壁(bi)開(kai)始,直(zhi)到后來的軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)快開(kai)技術的應用。解決(jue)尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角的工(gong)藝(yi)發展(zhan)過程經歷了以(yi)下過程。
1. NEL無尾損失
在早(zao)期(qi)(qi),抑制(zhi)尾(wei)三角的(de)(de)(de)方法并不是(shi)軋(ya)輥快(kuai)開技術,軋(ya)輥快(kuai)開技術只是(shi)后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)產物(wu)。NEL無尾(wei)損失是(shi)早(zao)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)典型(xing)的(de)(de)(de)代表,這(zhe)種裝置(zhi)是(shi)由裝在軋(ya)機(ji)入口側(ce)的(de)(de)(de)3~4個(ge)輥子組成,他主要(yao)是(shi)對尾(wei)部鋼管進行預減(jian)徑和減(jian)壁(bi)(減(jian)徑和減(jian)壁(bi)與荒(huang)管的(de)(de)(de)D/S比有關)這(zhe)樣可以消除或減(jian)少(shao)尾(wei)部擴徑引起(qi)的(de)(de)(de)動力(li),從(cong)而實(shi)現(xian)抑制(zhi)尾(wei)三角的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
這種方式(shi)的(de)(de)主要(yao)(yao)弊(bi)端是調(diao)整(zheng)困難,對(dui)每一(yi)種規格都要(yao)(yao)根據經(jing)驗進行(xing)NEL輥子的(de)(de)壓下量調(diao)整(zheng)。在工作過程中不能考慮到軋(ya)件的(de)(de)軸向(xiang)運行(xing)速度,使得毛管的(de)(de)軸向(xiang)速度加大(da)之后預減作用(yong)不明(ming)顯,從而(er)導(dao)致他的(de)(de)使用(yong)性差。曾對(dui)NEL進行(xing)過大(da)量軋(ya)制試驗,結(jie)果表明(ming):
a. 軋制中等(deng)壁厚(hou)的(de)(de)荒(huang)管時(shi),若(ruo)荒(huang)管外(wai)徑小于(yu)(yu)(yu)毛管外(wai)徑5mm時(shi),NEL是(shi)可(ke)行(xing)(xing)的(de)(de),荒(huang)管尾部凸起部分不必切除(chu)就可(ke)進(jin)行(xing)(xing)定(ding)減徑;NEL的(de)(de)適用范圍(wei)為D/S不大于(yu)(yu)(yu)21和S不小于(yu)(yu)(yu)5.5mm,低于(yu)(yu)(yu)上述范圍(wei)應用“快打開”。由此(ci)看(kan)來,尾部損失減小到(dao)50mm以內是(shi)可(ke)能的(de)(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(diao)整(zheng)送(song)進(jin)角消除尾三角
從(cong)三(san)輥(gun)變形機(ji)理進(jin)(jin)行分析以及大量(liang)的生產(chan)數(shu)據表(biao)明,減(jian)小(xiao)(xiao)軋輥(gun)的送進(jin)(jin)角(jiao)度(du)會明顯的減(jian)小(xiao)(xiao)尾(wei)三(san)角(jiao)的長度(du)直至不影響鋼(gang)管的正常軋制(zhi)。20世紀80年代的特(te)朗斯瓦爾軋機(ji)正是從(cong)這個角(jiao)度(du)出發,采用旋轉牌坊(fang)變動送進(jin)(jin)角(jiao)的方(fang)式(shi)(shi)抑制(zhi)尾(wei)三(san)角(jiao)的出現,見圖(tu)6-47,但是隨(sui)著送進(jin)(jin)角(jiao)的減(jian)小(xiao)(xiao)必將(jiang)導致軋制(zhi)效率的降低和(he)荒管縱向壁厚的不均(jun),最終(zhong)的切尾(wei)量(liang)也(ye)是居高不下。另(ling)外這種方(fang)式(shi)(shi)還要設(she)定速度(du)函(han)數(shu)和(he)鋼(gang)管長度(du)函(han)數(shu),合(he)理控制(zhi)比較困難。
3. 軋輥快開技(ji)術
20世紀90年代引(yin)進φ170mm機(ji)組之后,解決尾三角(jiao)(jiao)問(wen)題的(de)(de)(de)真正意義上的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)技術才(cai)在(zai)我國得(de)以(yi)應(ying)用。它(ta)的(de)(de)(de)基本原理是鋼管(guan)軋(ya)(ya)制(zhi)到尾部(bu)時(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)提(ti)前打開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai),喉徑(jing)放大,將(jiang)鋼管(guan)的(de)(de)(de)減(jian)徑(jing)量(liang)減(jian)小(xiao),在(zai)機(ji)構(gou)(gou)上它(ta)通過(guo)(guo)一(yi)個套在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)平衡缸(gang)中的(de)(de)(de)柱塞式油缸(gang)來(lai)(lai)實現(xian)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)功(gong)能。見圖6-48。柱塞式油缸(gang)與強大壓(ya)力的(de)(de)(de)平衡缸(gang)配合使用,無疑會提(ti)高(gao)該快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)反應(ying)速度(du)。經(jing)過(guo)(guo)多次現(xian)場測試(shi),這種(zhong)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)方式反應(ying)靈(ling)敏,快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)時(shi)間能夠(gou)(gou)保持在(zai)0.1s之內,基本能滿(man)足軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁管(guan)的(de)(de)(de)速度(du)要(yao)求。快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)之后的(de)(de)(de)管(guan)尾經(jing)張力減(jian)徑(jing)、矯直工(gong)序的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)制(zhi),切尾量(liang)較小(xiao),能夠(gou)(gou)控制(zhi)在(zai)100mm之內,有(you)(you)效提(ti)高(gao)了金屬(shu)的(de)(de)(de)收得(de)率。由于(yu)其在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)入口出口分別設置快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)油缸(gang)使得(de)該快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)構(gou)(gou)在(zai)工(gong)作過(guo)(guo)程中對碾軋(ya)(ya)角(jiao)(jiao)沒有(you)(you)影響(xiang),控制(zhi)比較簡單,但(dan)是由于(yu)其所在(zai)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)機(ji)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)以(yi)及軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)送進角(jiao)(jiao)調整比較麻煩,最終導致新型(xing)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)的(de)(de)(de)出現(xian),即機(ji)架在(zai)線打開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)式三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)。隨之而來(lai)(lai)的(de)(de)(de)是快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)結構(gou)(gou)形(xing)式的(de)(de)(de)變化。它(ta)的(de)(de)(de)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)構(gou)(gou)如圖6-48所示(shi)。
4. 新型(xing)的軋輥快開裝置
新型液(ye)(ye)壓(ya)差動(dong)式軋輥快開技術的(de)出現,在(zai)一定(ding)程度(du)上(shang)提(ti)高(gao)了快開動(dong)作的(de)實施時間(jian),補償了因快開之后(hou)碾軋角增大帶來的(de)缺陷。它的(de)基本機械(xie)結(jie)構是在(zai)3個柱(zhu)塞(sai)缸(gang)上(shang)實施液(ye)(ye)壓(ya)差動(dong)技術,提(ti)高(gao)缸(gang)徑的(de)動(dong)作速度(du)以達到減少快開時間(jian)。目前這種機構已(yi)經在(zai)某鋼管(guan)廠(chang)的(de)Assel軋管(guan)機上(shang)得到應用,效果非常良好。