尾三(san)角(jiao)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)根本原因在(zai)(zai)于三(san)輥(gun)斜(xie)軋所固有的(de)(de)(de)(de)擴徑傾向(xiang)。當鋼管(guan)軋制到(dao)尾部(bu)時,由于在(zai)(zai)軋輥(gun)入口(kou)側沒(mei)有足夠的(de)(de)(de)(de)變(bian)形材料(liao),毛(mao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)拉應力(li)降(jiang)低,使(shi)得尾部(bu)毛(mao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)切向(xiang)變(bian)形的(de)(de)(de)(de)傾向(xiang)增大(da),增大(da)了(le)的(de)(de)(de)(de)切向(xiang)變(bian)形導(dao)致縱(zong)向(xiang)變(bian)形愈來(lai)愈少。如(ru)果軋輥(gun)和芯(xin)棒之(zhi)間(jian)(jian)切向(xiang)出口(kou)速(su)度大(da)于后(hou)面軋輥(gun)的(de)(de)(de)(de)咬入速(su)度必將在(zai)(zai)軋輥(gun)之(zhi)間(jian)(jian)出現材料(liao)堵塞,形成(cheng)尾三(san)角(jiao),引起(qi)縱(zong)向(xiang)送進的(de)(de)(de)(de)停止。為了(le)解決尾三(san)角(jiao)問題人(ren)們著重從管(guan)尾的(de)(de)(de)(de)預(yu)減徑預(yu)減壁(bi)開(kai)始,直到(dao)后(hou)來(lai)的(de)(de)(de)(de)軋輥(gun)快(kuai)開(kai)技術的(de)(de)(de)(de)應用。解決尾三(san)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)工藝發(fa)展過(guo)程經歷了(le)以下過(guo)程。


1. NEL無(wu)尾損失


  在(zai)早(zao)期,抑制尾(wei)三角(jiao)的(de)方法并不是(shi)軋輥(gun)快開技(ji)術,軋輥(gun)快開技(ji)術只是(shi)后期的(de)產物(wu)。NEL無尾(wei)損失是(shi)早(zao)期的(de)典型的(de)代(dai)表,這種裝置是(shi)由裝在(zai)軋機(ji)入口側的(de)3~4個(ge)輥(gun)子組成(cheng),他主要是(shi)對尾(wei)部鋼管進行(xing)預(yu)減(jian)(jian)徑和(he)減(jian)(jian)壁(減(jian)(jian)徑和(he)減(jian)(jian)壁與荒管的(de)D/S比(bi)有關)這樣可以消(xiao)除或減(jian)(jian)少尾(wei)部擴徑引起的(de)動力,從(cong)而實現抑制尾(wei)三角(jiao)的(de)目(mu)的(de)。


  這種方式(shi)的主要弊端(duan)是調整困難,對(dui)(dui)每一(yi)種規(gui)格都要根(gen)據經驗(yan)進行(xing)NEL輥子的壓(ya)下量調整。在工作過程中不能考(kao)慮到軋件的軸(zhou)(zhou)向運行(xing)速度,使(shi)得毛管(guan)的軸(zhou)(zhou)向速度加大之后預減作用不明顯(xian),從而導致他(ta)的使(shi)用性差。曾對(dui)(dui)NEL進行(xing)過大量軋制試驗(yan),結(jie)果表明:


    a. 軋制(zhi)中等壁厚的(de)(de)荒(huang)管時,若荒(huang)管外徑(jing)小(xiao)于(yu)毛管外徑(jing)5mm時,NEL是可(ke)行的(de)(de),荒(huang)管尾部(bu)凸起部(bu)分不必(bi)切除就(jiu)可(ke)進行定減徑(jing);NEL的(de)(de)適用范圍為D/S不大(da)于(yu)21和(he)S不小(xiao)于(yu)5.5mm,低(di)于(yu)上述范圍應(ying)用“快打開”。由此看來,尾部(bu)損失減小(xiao)到50mm以內是可(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. 調整送進角消除尾三角


  從(cong)三(san)(san)輥(gun)(gun)變(bian)形機(ji)理進行分析以及(ji)大量的(de)(de)(de)生產(chan)數(shu)據(ju)表(biao)明,減小(xiao)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)送(song)進角(jiao)度會(hui)明顯的(de)(de)(de)減小(xiao)尾三(san)(san)角(jiao)的(de)(de)(de)長度直至不影響鋼管的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)常軋制。20世紀80年代的(de)(de)(de)特(te)朗(lang)斯瓦爾軋機(ji)正(zheng)(zheng)是從(cong)這(zhe)個角(jiao)度出發,采用(yong)旋轉牌坊變(bian)動送(song)進角(jiao)的(de)(de)(de)方式抑(yi)制尾三(san)(san)角(jiao)的(de)(de)(de)出現,見(jian)圖6-47,但是隨著送(song)進角(jiao)的(de)(de)(de)減小(xiao)必將(jiang)導致(zhi)軋制效率(lv)的(de)(de)(de)降低(di)和荒管縱向壁厚的(de)(de)(de)不均,最終的(de)(de)(de)切尾量也是居高不下。另外這(zhe)種方式還要(yao)設定速(su)度函數(shu)和鋼管長度函數(shu),合(he)理控(kong)制比(bi)較困難。


圖 47.jpg


 3. 軋輥快(kuai)開技術


  20世紀90年代引進φ170mm機(ji)組之(zhi)后,解決尾三角(jiao)問題的(de)(de)(de)(de)(de)真正意義上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)技術(shu)才(cai)在(zai)(zai)(zai)我國得(de)以應(ying)用(yong)。它的(de)(de)(de)(de)(de)基本原理是鋼管(guan)(guan)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)到尾部時(shi)(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)提(ti)前打(da)開(kai),喉徑放大,將鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)減徑量(liang)減小,在(zai)(zai)(zai)機(ji)構上(shang)它通過(guo)一個(ge)套在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)平衡缸(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)柱(zhu)塞式油缸(gang)來實現快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)功能。見圖(tu)6-48。柱(zhu)塞式油缸(gang)與強大壓力的(de)(de)(de)(de)(de)平衡缸(gang)配(pei)合使(shi)用(yong),無疑會提(ti)高(gao)該快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)速度。經(jing)過(guo)多次現場測試(shi),這種快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)方式反應(ying)靈(ling)敏,快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)時(shi)(shi)間能夠(gou)保持在(zai)(zai)(zai)0.1s之(zhi)內,基本能滿(man)足軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)速度要求。快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)尾經(jing)張力減徑、矯(jiao)直工序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi),切尾量(liang)較(jiao)(jiao)小,能夠(gou)控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)100mm之(zhi)內,有(you)效提(ti)高(gao)了(le)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)得(de)率(lv)。由(you)于其在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)口出口分別(bie)設置快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)油缸(gang)使(shi)得(de)該快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機(ji)構在(zai)(zai)(zai)工作過(guo)程(cheng)中對碾(nian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)角(jiao)沒有(you)影響,控制(zhi)比較(jiao)(jiao)簡單,但(dan)是由(you)于其所在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)換輥(gun)(gun)(gun)以及軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)送進角(jiao)調整比較(jiao)(jiao)麻煩,最終導(dao)致新(xin)型(xing)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)出現,即(ji)機(ji)架在(zai)(zai)(zai)線打(da)開(kai)換輥(gun)(gun)(gun)式三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)。隨(sui)之(zhi)而來的(de)(de)(de)(de)(de)是快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)結構形式的(de)(de)(de)(de)(de)變化。它的(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機(ji)構如圖(tu)6-48所示。


圖 48.jpg



4. 新(xin)型的軋輥快開裝置(zhi)


  新(xin)型液壓差動式(shi)軋輥快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)技(ji)術的出現,在一(yi)定程度上(shang)(shang)提(ti)高了快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)動作的實(shi)施(shi)時間,補(bu)償了因(yin)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)之后(hou)碾軋角增大帶來的缺陷。它的基本機械(xie)結構是(shi)在3個柱塞(sai)缸上(shang)(shang)實(shi)施(shi)液壓差動技(ji)術,提(ti)高缸徑的動作速(su)度以達(da)到減少快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)時間。目(mu)前這種機構已經在某鋼管廠的Assel軋管機上(shang)(shang)得到應用,效果非常良好。