1. 二輥穿孔機的(de)發展(zhan)

  熱(re)軋(ya)(ya)無縫鋼管(guan)生(sheng)產中管(guan)坯(pi)的(de)穿(chuan)孔(kong)主要(yao)是在斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)上進(jin)行的(de)，直至1970年，在斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)中設有導板的(de)Stiefel穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)最為普(pu)遍(bian)(bian)，見(jian)圖6-31所示。它(ta)也被稱作具有桶形軋(ya)(ya)輥的(de)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)。由于它(ta)的(de)性能好，延伸(shen)率可達4、穿(chuan)孔(kong)后空心坯(pi)長度可長達8m，所以(yi)，它(ta)被普(pu)遍(bian)(bian)用于自動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組、連軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組和三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組中。

Stiefel 斜軋穿孔(kong)機的主要特征是(shi)：

（1）軋輥(gun)水平(ping)布(bu)置，導板垂直(zhi)布(bu)置；

（2）兩個軋輥由1臺交流電機通過(guo)減速箱進(jin)行傳動(dong)；

（3）采用止推小車使頂(ding)桿從毛管中抽出。

在1972年誕生了(le)Diescher穿孔機(ji)，見圖(tu)6-32。對于穿孔操作運行性(xing)能而言，這種穿孔機(ji)樹立了(le)新的樣板。

Diescher穿孔機的(de)主要特征(zheng)是：

（1）軋輥上下布(bu)置，導盤則水平布(bu)置；

（2）每一個(ge)軋輥由(you)1臺水平安裝的(de)直流電機傳動；

（3）在軋出端(duan)設有新穎的頂(ding)桿(gan)更換(huan)系統，穿孔過程結束后帶有頂(ding)頭和套有毛管(guan)的頂(ding)桿(gan)橫移，離(li)開軋制中(zhong)心線，然(ran)后離(li)線脫出毛管(guan)。

  由(you)于軋輥(gun)上下配(pei)置，導(dao)盤(pan)間距容(rong)易(yi)調(diao)整(zheng)，具(ju)有傳動導(dao)盤(pan)的(de)穿孔(kong)機(ji)(ji)其(qi)前進效率可(ke)(ke)達(da)到約90％，且(qie)導(dao)盤(pan)磨損小，使導(dao)盤(pan)重車周(zhou)期(qi)大(da)(da)大(da)(da)延長。因(yin)此，更換工具(ju)而停(ting)產的(de)時(shi)(shi)(shi)間大(da)(da)大(da)(da)減少。軋輥(gun)采(cai)用單獨電(dian)機(ji)(ji)傳動，傳動軸和軋輥(gun)軸夾角小，傳動裝置的(de)運(yun)行可(ke)(ke)靠性很高。由(you)于采(cai)用直流電(dian)機(ji)(ji)傳動，穿孔(kong)機(ji)(ji)運(yun)行速(su)度(du)可(ke)(ke)調(diao)，軋制開始(shi)時(shi)(shi)(shi)可(ke)(ke)采(cai)用軋輥(gun)低轉速(su)，待管坯被咬入后(hou)提高軋輥(gun)速(su)度(du)，這(zhe)種操作方(fang)式，可(ke)(ke)使軋輥(gun)線速(su)度(du)高達(da)9m/s，因(yin)此軋制時(shi)(shi)(shi)間縮短(duan)。

  新穎(ying)的(de)頂(ding)(ding)桿線(xian)外更換(huan)系統使穿孔(kong)機(ji)的(de)節奏達到3～4p／min（即每分鐘(zhong)穿3～4支(zhi)管(guan)坯），采用(yong)6～8根(gen)頂(ding)(ding)桿循(xun)環(huan)使用(yong)即可滿足(zu)生產要求，穿孔(kong)頂(ding)(ding)頭得(de)以(yi)充分冷卻，穿孔(kong)頂(ding)(ding)頭的(de)檢(jian)查更換(huan)則可在線(xian)外進行。在1990年(nian)左右(you)，全(quan)世界有10余臺Diescher穿孔(kong)機(ji)在生產，這說明(ming)在產品質量、生產能力和工具壽命(ming)等(deng)方面優于(yu)其(qi)他穿孔(kong)機(ji)，可以(yi)應用(yong)在各種無縫管(guan)機(ji)組中。

  雖然(ran)Diescher穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)得到(dao)普遍認可(ke)，但在(zai)20世紀70年(nian)代末，仍然(ran)開始(shi)了(le)旨在(zai)進(jin)一步(bu)增大(da)斜軋穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)延伸率的(de)(de)研究。借助于(yu)穿孔(kong)時的(de)(de)擴(kuo)徑作用，進(jin)行(xing)了(le)生產(chan)(chan)薄壁(bi)穿孔(kong)毛(mao)管（D／S約30）的(de)(de)研究。此外，還進(jin)一步(bu)考察了(le)新型穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)穿軋合金鋼(gang)(gang)的(de)(de)能力，由此產(chan)(chan)生了(le)兩臺錐輥(gun)式(shi)(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)制造和安裝(zhuang)(zhuang)。1981年(nian)曼內(nei)斯(si)曼鋼(gang)(gang)管公司(si)在(zai)原(yuan)Φ340mm自動軋管機(ji)(ji)(ji)前安裝(zhuang)(zhuang)了(le)錐輥(gun)式(shi)(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)以(yi)取代串(chuan)列式(shi)(shi)布置的(de)(de)兩臺Stiefel穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)，1982年(nian)日本住友海(hai)南鋼(gang)(gang)管廠ф114mm連(lian)軋管機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)錐輥(gun)式(shi)(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)投產(chan)(chan)。

  曼內(nei)斯曼鋼(gang)管公司(si)(si)和(he)住友公司(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錐輥(gun)(gun)式(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)任務是(shi)滿足工藝要求，這(zhe)兩(liang)臺穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)均配置了(le)(le)狄塞爾導(dao)盤，設(she)有軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)喂進角(jiao)(jiao)調(diao)整裝置和(he)適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳動裝置，若穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是(shi)水平(ping)布置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，所需(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廠房面積(ji)較大，這(zhe)對一次性投資是(shi)不利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由此對錐輥(gun)(gun)式(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)又進行了(le)(le)研究，其(qi)(qi)結(jie)果是(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)垂(chui)直布置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錐輥(gun)(gun)式(shi)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問世，如圖(tu)6-33所示(shi)，這(zhe)是(shi)從Diescher 穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)移植而來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，其(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架和(he)Diescher穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)類(lei)似，導(dao)盤是(shi)水平(ping)布置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)采(cai)取兩(liang)臺電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)傳動，但布置在軋(ya)(ya)出端(duan)(duan)，其(qi)(qi)傾斜(xie)角(jiao)(jiao)度（輾軋(ya)(ya)角(jiao)(jiao)）和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錐角(jiao)(jiao)相適應，其(qi)(qi)傳動軸(zhou)和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)(jiao)最小(xiao)。軋(ya)(ya)出端(duan)(duan)可以配置頂桿(gan)止(zhi)推(tui)小(xiao)車或頂桿(gan)更(geng)換(huan)系(xi)統。

  圖6-34示出機架的(de)(de)一(yi)種特(te)殊設計，它(ta)既可采用(yong)導(dao)盤亦可采用(yong)導(dao)板。新的(de)(de)軋輥(gun)垂直布置的(de)(de)錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)孔(kong)機提供(gong)了將錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)孔(kong)機的(de)(de)工藝優(you)越性(xing)和Diescher穿(chuan)孔(kong)機設計結構(gou)上的(de)(de)優(you)越性(xing)相(xiang)結合的(de)(de)最佳設計。

  在(zai)生(sheng)產(chan)薄(bo)壁穿(chuan)孔毛(mao)管的(de)過程中也可(ke)(ke)發現，只要(yao)孔型設計得當，錐形穿(chuan)孔機的(de)擴徑(jing)(jing)量(liang)可(ke)(ke)達(da)40％。在(zai)無縫軋(ya)管機組(zu)中，錐輥(gun)式穿(chuan)孔機的(de)高變形能力可(ke)(ke)以用較少幾種(zhong)(zhong)尺寸(cun)的(de)管坯（甚(shen)至(zhi)有可(ke)(ke)能只采用一(yi)種(zhong)(zhong)尺寸(cun)的(de)管坯）軋(ya)制出多種(zhong)(zhong)尺寸(cun)的(de)毛(mao)管，若機組(zu)中配置有張減(jian)(jian)機就可(ke)(ke)生(sheng)產(chan)小直(zhi)徑(jing)(jing)管。減(jian)(jian)少管坯尺寸(cun)的(de)種(zhong)(zhong)類對降低原料成(cheng)本，提(ti)高鋼管生(sheng)產(chan)的(de)靈活性是很有好處的(de)。

2. 三輥穿孔(kong)機的發(fa)展

  由于兩(liang)輥(gun)(gun)錐(zhui)形穿(chuan)孔(kong)機(ji)日趨成熟且(qie)廣泛應(ying)用(yong)，三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)相對發展(zhan)緩慢。三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)除了具備兩(liang)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)同樣的(de)(de)(de)(de)效率高、生產靈活的(de)(de)(de)(de)優點(dian)(dian)外，其最大(da)特(te)點(dian)(dian)是(shi)變形區金屬處(chu)于三(san)(san)(san)向壓(ya)應(ying)力(li)狀態(tai)。三(san)(san)(san)向壓(ya)應(ying)力(li)不(bu)會產生中心破裂，見圖(tu)6-35在提高生產能(neng)力(li)和改善毛管質量方(fang)面，比(bi)(bi)兩(liang)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)具有更大(da)潛力(li)。三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)穿(chuan)出的(de)(de)(de)(de)毛管尺寸精度比(bi)(bi)兩(liang)輥(gun)(gun)高，可穿(chuan)軋(ya)的(de)(de)(de)(de)合金鋼管的(de)(de)(de)(de)范圍比(bi)(bi)兩(liang)輥(gun)(gun)大(da)，因此是(shi)一種值(zhi)得推廣的(de)(de)(de)(de)很有發展(zhan)潛力(li)的(de)(de)(de)(de)機(ji)型(xing)。

  三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機的(de)(de)(de)結構形(xing)式(shi)和變形(xing)特(te)點(dian)，更(geng)(geng)有利于金(jin)屬塑(su)性(xing)變形(xing)，所(suo)以大大減少了穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)時(shi)引起的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)內(nei)外表(biao)面缺(que)(que)陷，更(geng)(geng)適(shi)于穿(chuan)(chuan)軋低塑(su)性(xing)難變形(xing)材料(liao)；三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)結構和操作均(jun)相對簡單，擴大了可(ke)穿(chuan)(chuan)鋼種的(de)(de)(de)范圍，且更(geng)(geng)換毛(mao)管(guan)規(gui)格方便(bian)；可(ke)以充分利用三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機的(de)(de)(de)優(you)勢，避開軋制(zhi)薄壁(bi)毛(mao)管(guan)出(chu)現尾三(san)角的(de)(de)(de)缺(que)(que)點(dian)。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機不僅可(ke)以減少表(biao)面缺(que)(que)陷，而且可(ke)以降低工(gong)具消耗(hao)(hao)和能耗(hao)(hao)，并有效地控制(zhi)投資和生產(chan)成本。特(te)別是，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機是CPE頂管(guan)機組的(de)(de)(de)一(yi)個不錯，甚至更(geng)(geng)適(shi)合(he)的(de)(de)(de)一(yi)個選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特(te)廠新(xin)投產(chan)了一(yi)臺用于穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)高合(he)金(jin)管(guan)坯的(de)(de)(de)三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機。見圖6-36所(suo)示。