三(san)輥(gun)行星軋(ya)管(guan)機(PSW)是(shi)聯邦德國(guo)西馬(ma)克(ke)公司(si)(SMS)獨(du)家生產制造經(jing)營的,PSW 是(shi)德文(wen)“Planeten-Schragwalzwerk”三(san)字的縮寫(xie),按德文(wen)原(yuan)意(yi)是(shi)“行星斜軋(ya)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生產不銹鋼(gang)管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:
三個錐形(xing)(xing)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)相互間呈(cheng)120°排列,并(bing)繞軋(ya)(ya)件(jian)旋轉,使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)的(de)(de)斷(duan)面(mian)積得到壓縮(suo)如圖16-1所(suo)示(shi)。這(zhe)樣,由(you)三個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)表(biao)面(mian)構成一(yi)個錐形(xing)(xing)的(de)(de)成形(xing)(xing)區(qu)。由(you)于(yu)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是傾(qing)斜的(de)(de),旋轉運(yun)動使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)咬入,并(bing)通過成形(xing)(xing)區(qu)。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)由(you)主電(dian)機通過一(yi)套行星齒(chi)輪系統驅動如圖16-2所(suo)示(shi),輥(gun)(gun)軸可以繞著行星齒(chi)輪的(de)(de)軸線(xian)安裝,這(zhe)樣可根據不同咬入情(qing)況調(diao)整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)傾(qing)斜度。當變(bian)換軋(ya)(ya)制坯料時,用(yong)另一(yi)個電(dian)機來(lai)防止軋(ya)(ya)件(jian)在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)整或變(bian)形(xing)(xing)條件(jian)不同的(de)(de)情(qing)況下所(suo)產生的(de)(de)微小轉動。
只需調整(zheng)三個錐形輥的(de)中心距,就可以任意選擇(ze)軋(ya)(ya)件的(de)出(chu)口尺(chi)寸,而不用(yong)修改(gai)孔(kong)型。只有在軋(ya)(ya)輥磨(mo)損后或(huo)軋(ya)(ya)制規格(ge)有較(jiao)大的(de)變動時,才(cai)需要(yao)更(geng)換(huan)軋(ya)(ya)輥。
與其他斜軋機相比,除了在運動方式上(shang)不(bu)同,即軋輥繞著(zhu)軋件(jian)旋轉外,這項技術的(de)想法(fa)也是很(hen)獨特的(de),軋件(jian)與軋輥的(de)軸(zhou)線可以成很(hen)大(da)的(de)角度如圖16-3所示,這會產(chan)生以下效果。
1. 材(cai)料在(zai)變形過程中不發生扭(niu)轉,這對于斷(duan)面(mian)減縮率大(da),以及軋制薄(bo)壁管時是很必(bi)要的;
2. 可以實現大送進(jin)角,如(ru)圖16-4所示(shi),傳統斜軋機的送進(jin)角為(wei)6°~12°,而PSW為(wei)30°~40°,因(yin)而大大提高斜軋工藝(yi)的變形效率,可以得(de)到和縱軋同(tong)樣的效果。
新的PSW管材生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝的主(zhu)要特(te)點就是連軋(ya)如圖16-5所示,即將延伸工(gong)序(xu)(PSW)和精軋(ya)工(gong)序(xu)(定(ding)徑或張力減徑)結合起來,形成(cheng)一套(tao)連續的操(cao)作系統。到(dao)目前(qian)為(wei)止,在無縫管生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)還沒有(you)(you)實現這一條。也有(you)(you)的稱為(wei)“連軋(ya)管機(ji)組”,但實際上僅在幾個機(ji)架(jia)間產(chan)(chan)生(sheng)連軋(ya),而(er)且(qie)還要有(you)(you)另外的裝出料及再加(jia)熱(re)設備(bei)。
用PSW生產管材,匯集(ji)了所有傳統延伸方式的(de)優(you)點:
1. 壁厚偏差僅在±5%左右;
2. 對于軋制薄壁(bi)和厚壁(bi)管(guan)(guan)都適用,管(guan)(guan)子長度可(ke)達120m.其生產工藝如下:將空心坯(pi)送到(dao)PSW的入(ru)口處,并插上芯棒,然后一同(tong)送入(ru)PSW成形區(qu),將芯棒位(wei)置固(gu)定后,空心荒管(guan)(guan)軋成,可(ke)達到(dao)很高的延伸(shen)系數。
在PSW的(de)出口(kou),軋后的(de)荒管(guan)自(zi)動脫離開芯棒(bang),并可(ke)直接進入定(ding)徑機(ji)或(huo)張力減徑機(ji),軋成一定(ding)外徑和壁厚(hou)的(de)成品管(guan)。由(you)于PSW不采(cai)用浮動芯棒(bang),并且延伸系數可(ke)達(da)很(hen)高(gao),因(yin)此它所用坯料的(de)重(zhong)理與傳統(tong)的(de)軋機(ji)相(xiang)比,可(ke)增加3~4倍。增加坯料重(zhong)量也就(jiu)意味(wei)著顯著提高(gao)了機(ji)組的(de)成材率。
ESW 廠(chang)(chang)分別于1914年(nian)(nian)、1966年(nian)(nian)各安裝一(yi)套周(zhou)(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu),其后于1982年(nian)(nian)決定采用三輥行星軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)對(dui)該(gai)廠(chang)(chang)進行改(gai)造,改(gai)造分兩步(bu)走,第一(yi)階段是(shi)PSW軋(ya)(ya)機(ji)和(he)周(zhou)(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)平行生(sheng)產,待(dai)PSW 試軋(ya)(ya)成(cheng)功后才(cai)拆除周(zhou)(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),將ESW廠(chang)(chang)改(gai)建成(cheng)為三輥行星軋(ya)(ya)制不銹鋼管(guan)(guan)廠(chang)(chang)。
PSW的(de)一(yi)個重要的(de)優(you)點就是料重很大,如(ru)可將(jiang)8m長的(de)空心坯(pi)軋(ya)成(cheng)50m長的(de)荒管(guan),是無縫鋼(gang)管(guan)生(sheng)產的(de)世界紀錄。這種情況下(油井管(guan)),成(cheng)材率可達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(tu)16-6為生(sheng)產16英寸(426mm)不銹鋼管的(de)PSW的(de)平面圖(tu)。
很(hen)顯(xian)然(ran),即使在管(guan)長達120m時(shi),其軋(ya)機結構仍(reng)很(hen)簡(jian)單(dan)、緊湊(cou)。對這種(zhong)規格的機組(zu)來(lai)說,軋(ya)機生產能力為(wei)75000t/a,PSW 將成為(wei)至(zhi)今仍(reng)使用的自(zi)動軋(ya)管(guan)機組(zu)和周(zhou)期(qi)軋(ya)制不銹(xiu)鋼管(guan)機組(zu)的換(huan)代機組(zu)。