三輥行(xing)星(xing)軋管(guan)機(PSW)是聯邦德(de)國(guo)西(xi)馬(ma)克公司(si)(SMS)獨家生產制造經(jing)營的,PSW 是德(de)文“Planeten-Schragwalzwerk”三字的縮寫,按(an)德(de)文原(yuan)意是“行(xing)星(xing)斜軋機”。1983年,在聯邦德國安裝了一臺軋制荒管的樣板軋機,不久,采用全連續PSW生產不銹(xiu)鋼(gang)管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:
三(san)個錐(zhui)形軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)相互間呈120°排(pai)列,并繞軋(ya)(ya)件旋轉(zhuan),使軋(ya)(ya)件的(de)(de)斷面(mian)積得到壓(ya)縮如(ru)圖16-1所(suo)示。這(zhe)樣,由三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)表(biao)面(mian)構成(cheng)一(yi)個錐(zhui)形的(de)(de)成(cheng)形區。由于軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是(shi)傾斜的(de)(de),旋轉(zhuan)運動使軋(ya)(ya)件咬入,并通過(guo)(guo)成(cheng)形區。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)由主電機(ji)通過(guo)(guo)一(yi)套行(xing)星齒輪系統驅動如(ru)圖16-2所(suo)示,輥(gun)(gun)軸(zhou)(zhou)可以繞著行(xing)星齒輪的(de)(de)軸(zhou)(zhou)線安裝,這(zhe)樣可根(gen)據不同咬入情況(kuang)調(diao)整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)傾斜度。當(dang)變(bian)換(huan)軋(ya)(ya)制坯料時,用另一(yi)個電機(ji)來防止軋(ya)(ya)件在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)整或變(bian)形條件不同的(de)(de)情況(kuang)下所(suo)產生的(de)(de)微小轉(zhuan)動。
只需調整(zheng)三個(ge)錐形(xing)輥的中心距,就可以任意選擇軋(ya)(ya)件的出口尺寸,而(er)不用(yong)修改(gai)孔型(xing)。只有在軋(ya)(ya)輥磨損后或(huo)軋(ya)(ya)制(zhi)規格有較大的變動時,才需要更換軋(ya)(ya)輥。
與其他斜軋機相比,除(chu)了在運動方式上不(bu)同(tong),即軋輥繞著軋件(jian)旋轉外,這(zhe)項技術的想法也(ye)是很(hen)(hen)獨特(te)的,軋件(jian)與軋輥的軸(zhou)線(xian)可以成很(hen)(hen)大的角度如圖(tu)16-3所示,這(zhe)會產生以下(xia)效果。
1. 材料(liao)在(zai)變形(xing)過程中(zhong)不發生扭(niu)轉,這對于斷(duan)面減(jian)縮率大,以及軋制薄壁管時是(shi)很必要(yao)的;
2. 可以實現(xian)大(da)送(song)進(jin)角,如(ru)圖16-4所示,傳統斜軋(ya)(ya)機的送(song)進(jin)角為6°~12°,而(er)PSW為30°~40°,因而(er)大(da)大(da)提高斜軋(ya)(ya)工藝的變(bian)形效率,可以得到和(he)縱軋(ya)(ya)同(tong)樣(yang)的效果。
新的(de)(de)PSW管材(cai)生(sheng)產工(gong)藝(yi)的(de)(de)主要特點就(jiu)是連(lian)軋(ya)如圖16-5所示,即將(jiang)延(yan)伸工(gong)序(xu)(PSW)和精軋(ya)工(gong)序(xu)(定(ding)徑或張力減徑)結合(he)起來,形(xing)成一套連(lian)續的(de)(de)操作系統。到目前為止,在(zai)無縫管生(sheng)產中(zhong)還沒有(you)實(shi)現這一條。也有(you)的(de)(de)稱為“連(lian)軋(ya)管機組”,但實(shi)際上(shang)僅在(zai)幾個機架間產生(sheng)連(lian)軋(ya),而且(qie)還要有(you)另(ling)外(wai)的(de)(de)裝出(chu)料及再加熱設備。
用PSW生產管材,匯集了所有傳統延伸方式的優點:
1. 壁厚(hou)偏差僅在±5%左右(you);
2. 對于軋制薄壁和(he)厚壁管都適用,管子長度可達(da)120m.其生產工藝(yi)如(ru)下:將空心坯送(song)到(dao)PSW的入口處,并插上(shang)芯棒,然后一同(tong)送(song)入PSW成形區,將芯棒位置固定后,空心荒管軋成,可達(da)到(dao)很高的延(yan)伸(shen)系(xi)數。
在(zai)PSW的出(chu)口,軋(ya)后(hou)的荒管(guan)自動脫(tuo)離開芯(xin)棒,并可直接進入定徑機(ji)(ji)(ji)或張(zhang)力減徑機(ji)(ji)(ji),軋(ya)成(cheng)(cheng)一定外徑和壁厚的成(cheng)(cheng)品管(guan)。由(you)于PSW不(bu)采用(yong)浮動芯(xin)棒,并且延伸系數可達(da)很(hen)高(gao),因(yin)此(ci)它(ta)所用(yong)坯料(liao)的重理(li)與傳統(tong)的軋(ya)機(ji)(ji)(ji)相比,可增加3~4倍。增加坯料(liao)重量也就意(yi)味著顯著提高(gao)了機(ji)(ji)(ji)組的成(cheng)(cheng)材率(lv)。
ESW 廠分別于(yu)1914年(nian)、1966年(nian)各(ge)安裝一套周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管機組,其后于(yu)1982年(nian)決(jue)定采(cai)用三輥行星軋(ya)(ya)(ya)管機對(dui)該廠進行改造,改造分兩步(bu)走,第一階段(duan)是PSW軋(ya)(ya)(ya)機和周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管機平行生產,待PSW 試軋(ya)(ya)(ya)成(cheng)功后才拆除周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管機,將ESW廠改建成(cheng)為三輥行星軋(ya)(ya)(ya)制不銹鋼(gang)管廠。
PSW的(de)(de)一個重要的(de)(de)優點就(jiu)是料重很(hen)大,如可(ke)將8m長的(de)(de)空(kong)心坯(pi)軋成50m長的(de)(de)荒管(guan),是無縫(feng)鋼管(guan)生產的(de)(de)世界紀(ji)錄。這種情況(kuang)下(油井管(guan)),成材率可(ke)達90%~92%。
采用PSW不僅使產品規格變換靈活,而且可生產長管。到目前為止,用其他方法還不可能達到這樣的長度。可生產管子的長度是評價某種不銹鋼無(wu)縫管機組的重要標志。目前,所生產管子的最大長度主要取決于延伸,一般為15~40m.而采用PSW時,不銹鋼管長度僅取決于穿孔工序。用PSW,管子的延伸系數可達到12,而且管長不受工具(芯棒)的限制。例如,可將10m長的空心管坯軋成120米長的荒管。
圖16-6為生產(chan)16英(ying)寸(426mm)不銹鋼(gang)管的(de)PSW的(de)平面圖。
很顯(xian)然,即使在管長達120m時,其軋機結構仍很簡(jian)單、緊湊。對這種規格(ge)的機組(zu)(zu)來說(shuo),軋機生(sheng)產能力為(wei)75000t/a,PSW 將(jiang)成為(wei)至今仍使用的自(zi)動軋管機組(zu)(zu)和(he)周期軋制不銹鋼管機組(zu)(zu)的換代(dai)機組(zu)(zu)。