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(gang)管廠的ф168mm機組。
從軋鋼工藝上講三輥(gun)連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)比二輥(gun)連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)優點，但(dan)多了(le)(le)一(yi)個軋輥(gun)使得(de)軋機(ji)結構有(you)(you)了(le)(le)明顯的(de)(de)(de)差異，用什么(me)樣的(de)(de)(de)結構形(xing)式(shi)才(cai)能滿足新機(ji)型的(de)(de)(de)要求(qiu)，使其發揮優勢，實(shi)現高效生產，達到理(li)想的(de)(de)(de)效果，一(yi)直是人們探(tan)索的(de)(de)(de)目(mu)標(biao)，多年來全(quan)世(shi)界一(yi)直沒有(you)(you)哪(na)家企業開發采用這項技術。進入21世(shi)紀，天(tian)(tian)津不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)廠(chang)和米爾(er)／因西公司共同成功開發了(le)(le)Φ168mm PQF限動(dong)芯(xin)棒連(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)，于2003年8月(yue)在天(tian)(tian)津不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)廠(chang)建(jian)成投產，并(bing)在當(dang)年12月(yue)就達到了(le)(le)設(she)計產量(liang)。PQF一(yi)經問世(shi)，就引起了(le)(le)國(guo)內外(wai)同行的(de)(de)(de)高度重視(shi)，現對(dui)其工藝、結構和傳(chuan)動(dong)等特點作一(yi)簡要介紹。
一、工(gong)藝特點(dian)
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(bu)銹鋼管(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、結構特(te)點(dian)
工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)是由三個(ge)(ge)(ge)軋輥(gun)組成一(yi)體相對獨(du)立(li)的軋制單(dan)元。天津(jin)鋼(gang)管(guan)公司(si)的PQF連(lian)續軋管(guan)機(ji)(ji)由6個(ge)(ge)(ge)工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)（包括第1架(jia)(jia)空減機(ji)(ji)架(jia)(jia)即VRS)組成。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)不(bu)承(cheng)(cheng)受(shou)軋制力，只承(cheng)(cheng)受(shou)限動(dong)力。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)內(nei)的三個(ge)(ge)(ge)軋輥(gun)在壓下機(ji)(ji)構和(he)平衡裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的控制下構成一(yi)個(ge)(ge)(ge)孔(kong)型(xing)，并可對孔(kong)型(xing)進行調整(zheng)。每(mei)個(ge)(ge)(ge)軋輥(gun)（包括軸(zhou)承(cheng)(cheng)座）安(an)(an)裝(zhuang)在一(yi)個(ge)(ge)(ge)杠桿(gan)臂(bei)上，杠桿(gan)臂(bei)通(tong)過銷軸(zhou)安(an)(an)裝(zhuang)在工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)上，孔(kong)型(xing)調整(zheng)時杠桿(gan)以銷軸(zhou)為支(zhi)點擺(bai)動(dong)。每(mei)個(ge)(ge)(ge)軋輥(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)座的兩側，工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)上都有(you)導(dao)向滑板，用來保持(chi)軋輥(gun)調整(zheng)時的位(wei)置(zhi)(zhi)，并承(cheng)(cheng)受(shou)限動(dong)力。工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架(jia)(jia)上有(you)一(yi)套(tao)軋輥(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)甘油(you)潤滑管(guan)線系統和(he)一(yi)套(tao)軋輥(gun)冷卻(que)水系統，由液壓缸操(cao)作(zuo)(zuo)的快速(su)接頭將(jiang)這兩個(ge)(ge)(ge)系統連(lian)接到外管(guan)網上。PQF機(ji)(ji)架(jia)(jia)示意圖(tu)參見圖(tu)4-7。
承受軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝(zhuang)有液(ye)(ye)壓(ya)壓(ya)下缸(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)剛度的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接結構框架(jia)，它(ta)起(qi)(qi)到了(le)通(tong)常(chang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼(gang)機(ji)(ji)(ji)牌(pai)坊的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，這個焊(han)接結構框架(jia)就稱之為“隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)”，其示意(yi)圖參見圖4-8。PQF連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)所有的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)都安(an)裝(zhuang)在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)，它(ta)們(men)通(tong)過(guo)液(ye)(ye)壓(ya)缸(gang)(gang)從(cong)垂方向(xiang)和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)方向(xiang)被固定(ding)(ding)(ding)在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)，與軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)相吻合。PQF的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力和(he)(he)限動力都是(shi)由隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)來承受的(de)(de)(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)有用于(yu)裝(zhuang)、拆(chai)卸工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)保證換輥(gun)時(shi)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)達到正確的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置。隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)出口有一(yi)個鎖(suo)緊門，用隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)壓(ya)缸(gang)(gang)沿軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)方向(xiang)將工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐(cheng)架(jia)固定(ding)(ding)(ding)在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)，換輥(gun)時(shi)鎖(suo)緊門隨工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)一(yi)起(qi)(qi)被移出隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)到換輥(gun)位(wei)置。驅動每個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)傳動軸（共計(ji)18根）從(cong)各(ge)自的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置由外面伸(shen)入隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)與軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)連(lian)接。PQF軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)非常(chang)緊湊(cou)，在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上(shang)安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備很密集，其中包括有100個液(ye)(ye)壓(ya)缸(gang)(gang)、液(ye)(ye)壓(ya)管(guan)、潤滑管(guan)、冷卻水管(guan)、沖(chong)渣(zha)水管(guan)和(he)(he)各(ge)種電器控制(zhi)(zhi)管(guan)線(xian)等(deng)(deng)輔助(zhu)設(she)備，只有通(tong)過(guo)統(tong)籌(chou)合理地安(an)排才能(neng)安(an)裝(zhuang)恰當(dang)。與傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)輥(gun)式連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)組交叉排列的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架(jia)布置方式比較，使(shi)用圓形隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)式的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)牌(pai)坊的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)間(jian)距縮短了(le)，減(jian)少了(le)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)過(guo)程中因(yin)機(ji)(ji)(ji)架(jia)間(jian)距大而使(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件運行(xing)不穩定(ding)(ding)(ding)等(deng)(deng)因(yin)素。
三(san)、傳動(dong)系統
PQF每個工作(zuo)機(ji)架(jia)上的三(san)個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)互成120°,驅動(dong)這三(san)個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的傳(chuan)動(dong)系(xi)統在(zai)隧道外(wai)也(ye)要(yao)分布在(zai)互呈120°的位置(zhi)上。同(tong)一工作(zuo)機(ji)架(jia)上的三(san)個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的轉速和(he)(he)加速度必須完(wan)全一致(zhi)，因此，三(san)個減(jian)(jian)(jian)速箱的速比必須完(wan)全相(xiang)同(tong)，減(jian)(jian)(jian)速箱和(he)(he)傳(chuan)動(dong)軸(zhou)的轉動(dong)慣量(liang)必須基本一致(zhi)，電(dian)動(dong)機(ji)的特性和(he)(he)控制變(bian)形保持一致(zhi)。相(xiang)鄰POF連續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)工作(zuo)機(ji)架(jia)之間(jian)布置(zhi)非常緊湊(cou)，間(jian)距很小，相(xiang)鄰的傳(chuan)動(dong)系(xi)統的間(jian)距因此同(tong)樣也(ye)很小，給設計減(jian)(jian)(jian)速機(ji)和(he)(he)選擇電(dian)動(dong)機(ji)提出了苛(ke)刻的要(yao)求。傳(chuan)動(dong)軸(zhou)是可伸縮(suo)的，在(zai)換輥(gun)(gun)時傳(chuan)動(dong)軸(zhou)回縮(suo)脫離和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的連接，新工作(zuo)機(ji)架(jia)換入后(hou)傳(chuan)動(dong)軸(zhou)伸出并(bing)和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)連接，伸縮(suo)的動(dong)作(zuo)由液壓(ya)缸來執行。
四、軋輥更(geng)換系統
已經投產的最初兩套PQF連續(xu)軋(ya)(ya)管機，在(zai)設計時三個互呈120°的傳動(dong)系(xi)統(tong)占據了軋(ya)(ya)機四周的空間、傳統(tong)（MPM式(shi)）的換(huan)輥(gun)，即從(cong)側向(xiang)換(huan)輥(gun)方式(shi)已不可能(neng)，只有采用從(cong)軸向(xiang)，即軋(ya)(ya)制線方向(xiang)來換(huan)輥(gun)。在(zai)PQF 連續(xu)軋(ya)(ya)管機和脫管機之間布置一個換(huan)輥(gun)區(qu)，這(zhe)個換(huan)輥(gun)區(qu)應滿足以下(xia)要(yao)求：
1. 軋機出(chu)口到脫管機的輸送輥(gun)(gun)道(dao)在(zai)換輥(gun)(gun)時(shi)要能移開，換輥(gun)(gun)結束后，輸送輥(gun)(gun)道(dao)要及(ji)時(shi)復(fu)位并(bing)可靠地和軋制線對中；
2. 換(huan)(huan)輥(gun)區要(yao)布(bu)置(zhi)兩列(lie)換(huan)(huan)輥(gun)小車，分別放置(zhi)待換(huan)(huan)人的(de)工作機(ji)架(jia)和承接從(cong)隧道中拉出的(de)需要(yao)換(huan)(huan)掉(diao)的(de)工作機(ji)架(jia)；
3. 每列(lie)換輥小車(che)(che)由可(ke)單獨橫移(yi)的換輥單元組成，其數量與工(gong)作機架(jia)和芯棒支撐架(jia)的數量相(xiang)一致，兩列(lie)換輥小車(che)(che)也(ye)可(ke)整列(lie)橫移(yi)，并能(neng)和軋制線正確(que)對中以達到整列(lie)更(geng)換和個別(bie)任意一架(jia)單獨更(geng)換的目的。
五、芯棒的運行(xing)方式
限動(dong)芯(xin)棒(bang)連續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機的(de)芯(xin)棒(bang)運(yun)行(xing)(xing)(xing)有兩種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)式：1. 軋(ya)(ya)(ya)制結束時，芯(xin)棒(bang)停止運(yun)動(dong)，待(dai)(dai)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)從(cong)芯(xin)棒(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)棒(bang)快速(su)返(fan)回(hui)(hui)，移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)制線，冷(leng)(leng)卻(que)、潤(run)滑后(hou)循(xun)(xun)環使(shi)用(yong)，傳統的(de)MPM均(jun)采用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)(fang)式；2. 軋(ya)(ya)(ya)制結束時，芯(xin)棒(bang)停止運(yun)動(dong)，待(dai)(dai)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機從(cong)芯(xin)棒(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)棒(bang)不是(shi)回(hui)(hui)送，而是(shi)向(xiang)前快速(su)運(yun)行(xing)(xing)(xing)跟隨荒(huang)管(guan)(guan)(guan)之后(hou)依次通過(guo)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機，芯(xin)棒(bang)穿(chuan)過(guo)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機后(hou)，移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)線再回(hui)(hui)送、冷(leng)(leng)卻(que)、潤(run)滑循(xun)(xun)環使(shi)用(yong)，該方(fang)(fang)法(fa)減少(shao)了芯(xin)棒(bang)的(de)在線待(dai)(dai)軋(ya)(ya)(ya)時間，從(cong)而有效地縮短了軋(ya)(ya)(ya)制周(zhou)期(qi)，加快了軋(ya)(ya)(ya)制節奏，Φ168mm的(de)PQF機組采用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)(fang)式。兩種(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)(fang)式的(de)主要區別是(shi)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)完成后(hou)，芯(xin)棒(bang)是(shi)與荒(huang)管(guan)(guan)(guan)反向(xiang)運(yun)行(xing)(xing)(xing)回(hui)(hui)退，離(li)開(kai)軋(ya)(ya)(ya)機后(hou)移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)制線冷(leng)(leng)卻(que)、潤(run)滑、循(xun)(xun)環使(shi)用(yong)；還(huan)是(shi)同(tong)向(xiang)運(yun)行(xing)(xing)(xing)芯(xin)棒(bang)前行(xing)(xing)(xing)離(li)開(kai)軋(ya)(ya)(ya)機后(hou)、穿(chuan)過(guo)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機后(hou)撥出軋(ya)(ya)(ya)制線冷(leng)(leng)卻(que)、潤(run)滑、循(xun)(xun)環使(shi)用(yong)。第二種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法(fa)因芯(xin)棒(bang)要通過(guo)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機，在軋(ya)(ya)(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機的(de)減徑量大于等于2倍的(de)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)）時要求脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機軋(ya)(ya)(ya)輥必須具備快開(kai)快合功能，以(yi)免(mian)芯(xin)棒(bang)撞(zhuang)損(sun)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)機軋(ya)(ya)(ya)輥。
