1. 二輥穿孔機的發展

  熱軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管生產(chan)中(zhong)管坯的穿孔主(zhu)要是(shi)在斜軋(ya)穿孔機(ji)上進行的，直至1970年，在斜軋(ya)穿孔機(ji)中(zhong)設有導(dao)板的Stiefel穿孔機(ji)最為普(pu)遍，見(jian)圖6-31所示(shi)。它也被(bei)稱作(zuo)具有桶形軋(ya)輥的穿孔機(ji)。由于它的性能好，延伸率可(ke)(ke)達(da)4、穿孔后空心(xin)坯長度可(ke)(ke)長達(da)8m，所以，它被(bei)普(pu)遍用于自動軋(ya)管機(ji)組、連軋(ya)管機(ji)組和三(san)輥軋(ya)管機(ji)組中(zhong)。

Stiefel 斜軋穿孔機的主(zhu)要特征(zheng)是：

（1）軋(ya)輥水平布置(zhi)(zhi)，導板垂直布置(zhi)(zhi)；

（2）兩個(ge)軋輥(gun)由(you)1臺交流電(dian)機通過減(jian)速箱進行傳(chuan)動；

（3）采用(yong)止推(tui)小車(che)使頂桿從毛管中抽出(chu)。

在1972年誕生了Diescher穿(chuan)(chuan)孔機，見圖6-32。對于(yu)穿(chuan)(chuan)孔操作運行性能(neng)而(er)言，這(zhe)種穿(chuan)(chuan)孔機樹立了新(xin)的樣板(ban)。

Diescher穿孔機(ji)的主要特(te)征是：

（1）軋輥上下布(bu)置，導盤則水平布(bu)置；

（2）每一(yi)個軋輥由1臺水平安裝的直流電機傳動(dong)；

（3）在(zai)軋出(chu)端設有(you)新穎(ying)的頂桿更(geng)換(huan)系統，穿(chuan)孔(kong)過(guo)程結束(shu)后帶有(you)頂頭和套有(you)毛管的頂桿橫移，離開軋制中心線，然(ran)后離線脫出(chu)毛管。

  由于(yu)軋(ya)輥(gun)(gun)上下配置，導盤間(jian)(jian)距容易(yi)調整，具(ju)有(you)傳動(dong)(dong)(dong)導盤的(de)穿孔機(ji)其前進效率可達到約(yue)90％，且導盤磨損小，使(shi)導盤重(zhong)車周期(qi)大大延(yan)長。因此(ci)，更換(huan)工具(ju)而停產(chan)的(de)時(shi)間(jian)(jian)大大減(jian)少。軋(ya)輥(gun)(gun)采(cai)(cai)用(yong)單(dan)獨(du)電機(ji)傳動(dong)(dong)(dong)，傳動(dong)(dong)(dong)軸和軋(ya)輥(gun)(gun)軸夾角小，傳動(dong)(dong)(dong)裝置的(de)運行可靠性很高(gao)。由于(yu)采(cai)(cai)用(yong)直流電機(ji)傳動(dong)(dong)(dong)，穿孔機(ji)運行速(su)度可調，軋(ya)制(zhi)開始時(shi)可采(cai)(cai)用(yong)軋(ya)輥(gun)(gun)低轉速(su)，待管坯被咬入后提高(gao)軋(ya)輥(gun)(gun)速(su)度，這種(zhong)操作方式，可使(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)線(xian)速(su)度高(gao)達9m/s，因此(ci)軋(ya)制(zhi)時(shi)間(jian)(jian)縮短(duan)。

  新穎的頂桿線(xian)外更換系統使穿孔(kong)(kong)機(ji)的節奏達到3～4p／min（即(ji)每分(fen)(fen)鐘(zhong)穿3～4支管(guan)坯），采用6～8根頂桿循(xun)環使用即(ji)可(ke)滿足生(sheng)(sheng)產(chan)要求，穿孔(kong)(kong)頂頭得以充分(fen)(fen)冷(leng)卻(que)，穿孔(kong)(kong)頂頭的檢(jian)查更換則(ze)可(ke)在(zai)(zai)線(xian)外進行。在(zai)(zai)1990年左右，全(quan)世界有(you)10余(yu)臺Diescher穿孔(kong)(kong)機(ji)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)，這說明(ming)在(zai)(zai)產(chan)品(pin)質量、生(sheng)(sheng)產(chan)能力和工(gong)具壽(shou)命等方(fang)面(mian)優于其(qi)他穿孔(kong)(kong)機(ji)，可(ke)以應(ying)用在(zai)(zai)各(ge)種無縫管(guan)機(ji)組中。

  雖然Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)得到普遍(bian)認可，但在20世紀70年(nian)代末，仍然開始(shi)了(le)(le)旨在進(jin)一步增大斜軋穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)延伸(shen)率的(de)研(yan)究(jiu)。借助于穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時的(de)擴徑作用，進(jin)行了(le)(le)生產薄壁穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)毛管(guan)(guan)（D／S約30）的(de)研(yan)究(jiu)。此外，還(huan)進(jin)一步考察了(le)(le)新型穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)軋合金(jin)鋼(gang)的(de)能力，由此產生了(le)(le)兩(liang)(liang)臺錐(zhui)(zhui)輥(gun)式穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)的(de)制造和安裝(zhuang)。1981年(nian)曼(man)內(nei)斯曼(man)鋼(gang)管(guan)(guan)公司在原Φ340mm自(zi)動軋管(guan)(guan)機(ji)前安裝(zhuang)了(le)(le)錐(zhui)(zhui)輥(gun)式穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)以取代串列(lie)式布置的(de)兩(liang)(liang)臺Stiefel穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)，1982年(nian)日本住友海南鋼(gang)管(guan)(guan)廠ф114mm連軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)的(de)錐(zhui)(zhui)輥(gun)式穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)投產。

  曼內斯曼鋼管公司和(he)(he)住友公司的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)計任務是滿足工藝要求，這(zhe)兩(liang)臺穿孔機(ji)均配置(zhi)(zhi)了(le)狄塞爾導(dao)(dao)盤，設(she)有軋(ya)(ya)輥喂進角(jiao)(jiao)調整裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)(he)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)，若穿孔機(ji)軋(ya)(ya)輥是水平(ping)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，所需(xu)要的(de)(de)(de)(de)廠房面積較大，這(zhe)對一次性投資是不利的(de)(de)(de)(de)。由此對錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)計又進行了(le)研究，其(qi)結果是軋(ya)(ya)輥垂直(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)問世，如圖(tu)6-33所示，這(zhe)是從(cong)Diescher 穿孔機(ji)移植而來的(de)(de)(de)(de)，其(qi)機(ji)架(jia)和(he)(he)Diescher穿孔機(ji)類似(si)，導(dao)(dao)盤是水平(ping)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，軋(ya)(ya)輥采取(qu)兩(liang)臺電機(ji)傳(chuan)動(dong)，但布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)在(zai)軋(ya)(ya)出端(duan)，其(qi)傾斜角(jiao)(jiao)度（輾(zhan)軋(ya)(ya)角(jiao)(jiao)）和(he)(he)軋(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)相適(shi)應，其(qi)傳(chuan)動(dong)軸和(he)(he)軋(ya)(ya)輥軸的(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)(jiao)最小。軋(ya)(ya)出端(duan)可以配置(zhi)(zhi)頂(ding)桿止推(tui)小車或頂(ding)桿更換系(xi)統(tong)。

  圖6-34示出(chu)機(ji)(ji)架(jia)的(de)一(yi)種(zhong)特殊設計，它既可采(cai)用導(dao)盤(pan)亦可采(cai)用導(dao)板(ban)。新(xin)的(de)軋輥(gun)垂直布置的(de)錐輥(gun)式穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)提供了將錐輥(gun)式穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)工藝優越性和Diescher穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)設計結構上的(de)優越性相(xiang)結合的(de)最佳設計。

  在生(sheng)產薄壁穿孔(kong)(kong)毛(mao)管的(de)(de)(de)過程中(zhong)也可發現，只(zhi)要孔(kong)(kong)型設計得當，錐形穿孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)擴徑量可達40％。在無縫軋管機(ji)(ji)組中(zhong)，錐輥(gun)式穿孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)高變形能(neng)(neng)力(li)可以用(yong)較少(shao)幾種尺(chi)寸的(de)(de)(de)管坯(pi)(pi)（甚至(zhi)有(you)可能(neng)(neng)只(zhi)采用(yong)一種尺(chi)寸的(de)(de)(de)管坯(pi)(pi)）軋制(zhi)出(chu)多(duo)種尺(chi)寸的(de)(de)(de)毛(mao)管，若機(ji)(ji)組中(zhong)配置有(you)張(zhang)減機(ji)(ji)就可生(sheng)產小直(zhi)徑管。減少(shao)管坯(pi)(pi)尺(chi)寸的(de)(de)(de)種類(lei)對降低原料(liao)成本，提高鋼(gang)管生(sheng)產的(de)(de)(de)靈活(huo)性是很有(you)好處的(de)(de)(de)。

2. 三輥(gun)穿孔(kong)機的發展

  由(you)于兩輥(gun)錐形(xing)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機日趨成熟(shu)且廣泛(fan)應用，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機相(xiang)對發展緩(huan)慢。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)除了具備(bei)兩輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)同樣的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率高(gao)(gao)、生產靈活的(de)(de)(de)(de)優點外，其最大(da)特點是(shi)變(bian)形(xing)區金(jin)屬(shu)處于三(san)向(xiang)壓應力(li)狀態(tai)。三(san)向(xiang)壓應力(li)不會產生中心破裂，見(jian)圖6-35在(zai)提高(gao)(gao)生產能力(li)和(he)改善(shan)毛管質量方面(mian)，比(bi)兩輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)具有更大(da)潛力(li)。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機穿(chuan)(chuan)(chuan)出(chu)的(de)(de)(de)(de)毛管尺(chi)寸精度比(bi)兩輥(gun)高(gao)(gao)，可(ke)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋的(de)(de)(de)(de)合金(jin)鋼管的(de)(de)(de)(de)范圍比(bi)兩輥(gun)大(da)，因此是(shi)一種值得(de)推廣的(de)(de)(de)(de)很有發展潛力(li)的(de)(de)(de)(de)機型。

  三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機的(de)結構(gou)形(xing)式和(he)變(bian)形(xing)特點(dian)，更(geng)有(you)利于(yu)金屬塑(su)性變(bian)形(xing)，所以大(da)大(da)減(jian)少了(le)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時引起的(de)毛管(guan)(guan)內(nei)外表面缺(que)(que)陷，更(geng)適(shi)于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)低塑(su)性難變(bian)形(xing)材料；三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)結構(gou)和(he)操(cao)作(zuo)均相對簡單，擴(kuo)大(da)了(le)可(ke)(ke)(ke)穿(chuan)(chuan)(chuan)鋼(gang)種(zhong)的(de)范(fan)圍，且更(geng)換毛管(guan)(guan)規格(ge)方便(bian)；可(ke)(ke)(ke)以充(chong)分利用(yong)三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機的(de)優勢，避開(kai)軋(ya)制薄壁毛管(guan)(guan)出(chu)現尾(wei)三(san)(san)角的(de)缺(que)(que)點(dian)。三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機不(bu)僅可(ke)(ke)(ke)以減(jian)少表面缺(que)(que)陷，而且可(ke)(ke)(ke)以降低工具消耗和(he)能耗，并有(you)效(xiao)地控制投(tou)資和(he)生產成本。特別是(shi)，三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機是(shi)CPE頂管(guan)(guan)機組的(de)一個不(bu)錯，甚至(zhi)更(geng)適(shi)合(he)的(de)一個選擇。據報道(dao)2017年6月Mannesmann 拉特廠新投(tou)產了(le)一臺(tai)用(yong)于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)高合(he)金管(guan)(guan)坯的(de)三(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機。見(jian)圖6-36所示。