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管廠的ф168mm機組。
從軋(ya)鋼(gang)工藝(yi)上(shang)講三輥連(lian)續(xu)軋(ya)管機(ji)(ji)比(bi)二輥連(lian)續(xu)軋(ya)管機(ji)(ji)有明(ming)顯的(de)(de)優點，但多了(le)一(yi)(yi)個(ge)軋(ya)輥使得(de)軋(ya)機(ji)(ji)結(jie)構有了(le)明(ming)顯的(de)(de)差異，用(yong)什(shen)么樣的(de)(de)結(jie)構形式才能滿足新機(ji)(ji)型的(de)(de)要求，使其發揮優勢，實現(xian)高(gao)效生產，達到理(li)想(xiang)的(de)(de)效果，一(yi)(yi)直是(shi)人們探索(suo)的(de)(de)目標，多年來(lai)全世(shi)界一(yi)(yi)直沒有哪家企(qi)業開發采(cai)用(yong)這項技術。進入(ru)21世(shi)紀(ji)，天(tian)津不銹(xiu)鋼(gang)管廠和(he)米爾(er)／因西公司共同成功(gong)開發了(le)Φ168mm PQF限動(dong)芯(xin)棒連(lian)續(xu)軋(ya)管機(ji)(ji)，于2003年8月在天(tian)津不銹(xiu)鋼(gang)管廠建成投產，并在當年12月就達到了(le)設計(ji)產量。PQF一(yi)(yi)經問世(shi)，就引起了(le)國內(nei)外(wai)同行的(de)(de)高(gao)度重視，現(xian)對其工藝(yi)、結(jie)構和(he)傳動(dong)等特點作一(yi)(yi)簡要介紹。
一、工藝(yi)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等不銹鋼(gang)管。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、結構特點
工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)是(shi)由(you)三個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)組成(cheng)一(yi)體相(xiang)對(dui)獨立的(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)單元。天津鋼管公司的(de)PQF連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)由(you)6個(ge)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)（包括(kuo)第1架(jia)空減機(ji)(ji)架(jia)即VRS)組成(cheng)。工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)不承(cheng)受軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)力(li)，只承(cheng)受限動(dong)(dong)力(li)。工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)內(nei)的(de)三個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)在壓下機(ji)(ji)構和(he)平衡裝(zhuang)置的(de)控制(zhi)(zhi)下構成(cheng)一(yi)個(ge)孔型，并可(ke)對(dui)孔型進行(xing)調整。每(mei)個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)（包括(kuo)軸(zhou)承(cheng)座）安裝(zhuang)在一(yi)個(ge)杠桿(gan)臂(bei)(bei)上，杠桿(gan)臂(bei)(bei)通(tong)過銷軸(zhou)安裝(zhuang)在工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)上，孔型調整時杠桿(gan)以(yi)銷軸(zhou)為支點擺動(dong)(dong)。每(mei)個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)承(cheng)座的(de)兩側，工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)上都有導向滑板(ban)，用來保持(chi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)調整時的(de)位(wei)置，并承(cheng)受限動(dong)(dong)力(li)。工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)上有一(yi)套軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)承(cheng)甘(gan)油潤滑管線系統(tong)(tong)和(he)一(yi)套軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)冷(leng)卻水系統(tong)(tong)，由(you)液壓缸操作(zuo)的(de)快(kuai)速(su)接頭(tou)將這兩個(ge)系統(tong)(tong)連(lian)接到外(wai)管網上。PQF機(ji)(ji)架(jia)示意圖(tu)參見圖(tu)4-7。
承受軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝(zhuang)有液(ye)(ye)(ye)壓壓下(xia)缸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高強度、高剛度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接結構框架(jia)，它起到(dao)(dao)(dao)了通(tong)常軋(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，這個(ge)焊接結構框架(jia)就稱(cheng)之為“隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)”，其示意圖(tu)參見圖(tu)4-8。PQF連續(xu)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)芯棒(bang)支撐架(jia)都(dou)安(an)裝(zhuang)在隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，它們通(tong)過液(ye)(ye)(ye)壓缸從垂方(fang)向(xiang)和(he)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)向(xiang)被固(gu)定在隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，與(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)相吻(wen)合(he)。PQF的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)力(li)和(he)限(xian)動(dong)(dong)(dong)力(li)都(dou)是由隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)來承受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)有用于裝(zhuang)、拆(chai)卸工作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)芯棒(bang)支撐架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)，軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)保(bao)證(zheng)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)(gun)時工作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)芯棒(bang)支撐架(jia)達到(dao)(dao)(dao)正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)出口有一個(ge)鎖(suo)緊門(men)(men)，用隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)壓缸沿軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)向(xiang)將工作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)芯棒(bang)支撐架(jia)固(gu)定在隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)(gun)時鎖(suo)緊門(men)(men)隨(sui)工作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)一起被移出隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)到(dao)(dao)(dao)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)(gun)(gun)位(wei)置(zhi)(zhi)。驅動(dong)(dong)(dong)每(mei)個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)(dong)軸（共(gong)計(ji)18根）從各自的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)由外(wai)面伸入隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)連接。PQF軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)非常緊湊，在隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)上安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備很密集，其中(zhong)包括有100個(ge)液(ye)(ye)(ye)壓缸、液(ye)(ye)(ye)壓管(guan)(guan)、潤(run)滑管(guan)(guan)、冷卻水(shui)管(guan)(guan)、沖渣水(shui)管(guan)(guan)和(he)各種(zhong)電器控制(zhi)管(guan)(guan)線(xian)等(deng)輔助設(she)備，只(zhi)有通(tong)過統(tong)籌合(he)理地安(an)排才能安(an)裝(zhuang)恰當。與(yu)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩輥(gun)(gun)(gun)(gun)式(shi)連軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)組(zu)交叉(cha)排列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架(jia)布置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)比較，使(shi)用圓(yuan)形隧(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)間(jian)距縮短(duan)了，減少了在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)過程中(zhong)因機(ji)(ji)(ji)架(jia)間(jian)距大(da)而使(shi)軋(ya)(ya)(ya)件運行不穩定等(deng)因素。
三(san)、傳動系統
PQF每個(ge)工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架上(shang)的(de)三(san)(san)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)互(hu)成120°,驅動(dong)這(zhe)三(san)(san)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)傳(chuan)動(dong)系統在隧道外也要分布在互(hu)呈120°的(de)位置上(shang)。同一工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架上(shang)的(de)三(san)(san)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)轉(zhuan)速(su)和(he)(he)加速(su)度必(bi)(bi)須(xu)完全一致，因此(ci)，三(san)(san)個(ge)減速(su)箱(xiang)的(de)速(su)比必(bi)(bi)須(xu)完全相(xiang)同，減速(su)箱(xiang)和(he)(he)傳(chuan)動(dong)軸的(de)轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)必(bi)(bi)須(xu)基本一致，電動(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)特性和(he)(he)控(kong)制(zhi)變形保(bao)持一致。相(xiang)鄰(lin)POF連續(xu)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架之間布置非常緊(jin)湊(cou)，間距(ju)很小，相(xiang)鄰(lin)的(de)傳(chuan)動(dong)系統的(de)間距(ju)因此(ci)同樣也很小，給設計減速(su)機(ji)(ji)(ji)和(he)(he)選擇電動(dong)機(ji)(ji)(ji)提出(chu)了苛刻的(de)要求。傳(chuan)動(dong)軸是可伸(shen)縮(suo)(suo)的(de)，在換(huan)(huan)輥(gun)(gun)時傳(chuan)動(dong)軸回(hui)縮(suo)(suo)脫離和(he)(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)連接，新工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架換(huan)(huan)入后傳(chuan)動(dong)軸伸(shen)出(chu)并和(he)(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)連接，伸(shen)縮(suo)(suo)的(de)動(dong)作由(you)液壓缸(gang)來執行。
四、軋輥(gun)更換系(xi)統
已(yi)經(jing)投產的(de)最(zui)初兩套PQF連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)，在(zai)(zai)設計時三個互呈120°的(de)傳動系(xi)統占(zhan)據了軋(ya)機(ji)四周的(de)空(kong)間、傳統（MPM式）的(de)換(huan)(huan)輥(gun)，即從(cong)側向換(huan)(huan)輥(gun)方(fang)式已(yi)不可能，只(zhi)有采用(yong)從(cong)軸向，即軋(ya)制線方(fang)向來換(huan)(huan)輥(gun)。在(zai)(zai)PQF 連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)和脫管(guan)(guan)機(ji)之間布置一個換(huan)(huan)輥(gun)區(qu)，這個換(huan)(huan)輥(gun)區(qu)應(ying)滿足以下要求：
1. 軋機出口到脫管機的輸送(song)(song)輥道在換輥時要能(neng)移開(kai)，換輥結束后(hou)，輸送(song)(song)輥道要及時復(fu)位并可(ke)靠地和軋制線對中(zhong)；
2. 換(huan)(huan)輥區要布(bu)置兩列換(huan)(huan)輥小車，分別放置待換(huan)(huan)人的工作(zuo)機架(jia)和承接(jie)從隧道中拉出的需要換(huan)(huan)掉的工作(zuo)機架(jia)；
3. 每列(lie)換輥(gun)小(xiao)車(che)由可單獨(du)橫(heng)移的(de)(de)換輥(gun)單元組成(cheng)，其數量(liang)與(yu)工作機架(jia)(jia)和芯(xin)棒(bang)支撐架(jia)(jia)的(de)(de)數量(liang)相一致(zhi)，兩列(lie)換輥(gun)小(xiao)車(che)也可整(zheng)(zheng)列(lie)橫(heng)移，并能和軋(ya)制線正(zheng)確(que)對中(zhong)以達到整(zheng)(zheng)列(lie)更換和個(ge)別(bie)任(ren)意一架(jia)(jia)單獨(du)更換的(de)(de)目的(de)(de)。
五、芯(xin)棒的運行方(fang)式
限動芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連續軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)有兩(liang)種(zhong)(zhong)方(fang)式：1. 軋(ya)(ya)制(zhi)結束(shu)時，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)停止(zhi)運(yun)(yun)動，待(dai)荒管(guan)(guan)從芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)(chu)(chu)后(hou)，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)快(kuai)速返回(hui)，移(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)，冷(leng)卻(que)(que)、潤(run)(run)滑(hua)(hua)后(hou)循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)，傳統的MPM均采用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)式；2. 軋(ya)(ya)制(zhi)結束(shu)時，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)停止(zhi)運(yun)(yun)動，待(dai)荒管(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)從芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)(chu)(chu)后(hou)，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)不(bu)是(shi)回(hui)送，而是(shi)向(xiang)(xiang)前快(kuai)速運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)跟隨(sui)荒管(guan)(guan)之后(hou)依次通過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)穿(chuan)過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)后(hou)，移(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)線(xian)再(zai)回(hui)送、冷(leng)卻(que)(que)、潤(run)(run)滑(hua)(hua)循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)，該方(fang)法減少了(le)(le)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)的在線(xian)待(dai)軋(ya)(ya)時間，從而有效地縮(suo)短(duan)了(le)(le)軋(ya)(ya)制(zhi)周期，加快(kuai)了(le)(le)軋(ya)(ya)制(zhi)節奏，Φ168mm的PQF機(ji)組采用(yong)此種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)式。兩(liang)種(zhong)(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)式的主(zhu)要(yao)區別是(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)完(wan)成后(hou)，芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)是(shi)與荒管(guan)(guan)反向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)回(hui)退，離(li)開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后(hou)移(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)冷(leng)卻(que)(que)、潤(run)(run)滑(hua)(hua)、循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)；還(huan)是(shi)同(tong)向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)前行(xing)(xing)(xing)離(li)開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后(hou)、穿(chuan)過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)后(hou)撥出(chu)(chu)(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)冷(leng)卻(que)(que)、潤(run)(run)滑(hua)(hua)、循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)。第(di)二種(zhong)(zhong)方(fang)法因芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)要(yao)通過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)，在軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)的減徑量(liang)大(da)于等(deng)于2倍的荒管(guan)(guan)壁(bi)厚）時要(yao)求(qiu)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥必(bi)須具備快(kuai)開(kai)快(kuai)合功能(neng)，以免(mian)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)撞損(sun)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥。
