三輥行(xing)星(xing)軋(ya)管機(PSW)是(shi)聯邦(bang)德(de)國西馬克公(gong)司(SMS)獨家生產(chan)制(zhi)造經營的(de)(de),PSW 是(shi)德(de)文(wen)“Planeten-Schragwalzwerk”三字的(de)(de)縮寫,按德(de)文(wen)原意是(shi)“行(xing)星(xing)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(xiu)鋼管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:
三個(ge)(ge)錐形(xing)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)相互間(jian)呈(cheng)120°排(pai)列(lie),并繞軋(ya)(ya)件(jian)旋(xuan)(xuan)轉,使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)的(de)(de)斷面(mian)(mian)積(ji)得到壓縮如(ru)圖16-1所(suo)示(shi)(shi)。這樣,由三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)表面(mian)(mian)構成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)錐形(xing)的(de)(de)成(cheng)形(xing)區。由于(yu)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是傾斜的(de)(de),旋(xuan)(xuan)轉運動使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)咬入,并通(tong)過(guo)成(cheng)形(xing)區。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)由主(zhu)電機(ji)通(tong)過(guo)一(yi)套行星齒(chi)輪(lun)系統驅(qu)動如(ru)圖16-2所(suo)示(shi)(shi),輥(gun)(gun)軸(zhou)可以繞著行星齒(chi)輪(lun)的(de)(de)軸(zhou)線安裝,這樣可根據不同咬入情(qing)況調整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)傾斜度。當變換(huan)軋(ya)(ya)制坯(pi)料時,用另一(yi)個(ge)(ge)電機(ji)來防止軋(ya)(ya)件(jian)在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調整或變形(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(diao)整三個錐形輥的中(zhong)心(xin)距,就(jiu)可以任意(yi)選擇(ze)軋(ya)件的出口尺寸,而不用修改(gai)孔型。只有(you)(you)在軋(ya)輥磨損后(hou)或軋(ya)制(zhi)規格有(you)(you)較(jiao)大的變動時,才(cai)需要更換軋(ya)輥。
與其他斜軋(ya)機相比,除了在(zai)運動(dong)方式上(shang)不同,即軋(ya)輥繞著軋(ya)件旋轉外,這項技(ji)術的想法也是很獨特(te)的,軋(ya)件與軋(ya)輥的軸線(xian)可(ke)以成很大的角度如圖16-3所示(shi),這會產生以下效果。
1. 材料在變形過程中不發生扭轉(zhuan),這對于斷面減(jian)縮率大,以及軋制(zhi)薄壁管時(shi)是很必要的;
2. 可(ke)以(yi)實現大(da)(da)(da)送進角,如圖16-4所示,傳(chuan)統斜軋(ya)機(ji)的送進角為6°~12°,而(er)PSW為30°~40°,因而(er)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高斜軋(ya)工藝的變形(xing)效率,可(ke)以(yi)得到和(he)縱軋(ya)同樣的效果。
新的(de)PSW管材(cai)生產(chan)工藝的(de)主要(yao)特(te)點就是連(lian)軋(ya)如(ru)圖16-5所(suo)示,即將延伸工序(xu)(PSW)和精(jing)軋(ya)工序(xu)(定徑(jing)或張(zhang)力減徑(jing))結合(he)起來,形(xing)成一套連(lian)續的(de)操作系統。到目前為止(zhi),在(zai)無縫(feng)管生產(chan)中還沒有(you)實現這一條。也有(you)的(de)稱為“連(lian)軋(ya)管機組”,但實際上僅在(zai)幾個機架間產(chan)生連(lian)軋(ya),而且(qie)還要(yao)有(you)另外的(de)裝出料及再加熱(re)設備。
用PSW生產管材,匯集了所有傳統延伸方式的優點:
1. 壁厚偏差(cha)僅在±5%左右;
2. 對于軋制薄(bo)壁(bi)和(he)厚壁(bi)管都適用,管子長(chang)度可(ke)達(da)120m.其生產工藝(yi)如下(xia):將(jiang)空心(xin)(xin)坯送到(dao)PSW的入口處(chu),并插上(shang)芯棒,然后一同送入PSW成形區(qu),將(jiang)芯棒位(wei)置固定后,空心(xin)(xin)荒管軋成,可(ke)達(da)到(dao)很高的延伸系數。
在PSW的(de)出口,軋(ya)后(hou)的(de)荒管自動脫離開芯棒,并可直接(jie)進入定徑(jing)機或張力減徑(jing)機,軋(ya)成(cheng)(cheng)一定外徑(jing)和(he)壁厚的(de)成(cheng)(cheng)品(pin)管。由于PSW不采用浮動芯棒,并且延伸系數可達很高,因此它所用坯(pi)料(liao)的(de)重理與傳統的(de)軋(ya)機相比,可增(zeng)加3~4倍(bei)。增(zeng)加坯(pi)料(liao)重量也就意(yi)味著顯著提高了機組(zu)的(de)成(cheng)(cheng)材(cai)率。
ESW 廠分(fen)別于(yu)(yu)1914年、1966年各(ge)安(an)裝(zhuang)一(yi)套周期(qi)軋管(guan)(guan)機組(zu),其(qi)后于(yu)(yu)1982年決(jue)定(ding)采用三輥行星軋管(guan)(guan)機對該廠進行改造,改造分(fen)兩步走,第(di)一(yi)階段是PSW軋機和(he)周期(qi)軋管(guan)(guan)機平行生產,待PSW 試軋成功后才拆除周期(qi)軋管(guan)(guan)機,將ESW廠改建成為三輥行星軋制不銹鋼管(guan)(guan)廠。
PSW的一個(ge)重(zhong)要的優點就是料重(zhong)很大,如可將8m長(chang)的空心坯(pi)軋成50m長(chang)的荒管(guan),是無(wu)縫鋼管(guan)生產(chan)的世界紀(ji)錄。這種情況下(油(you)井管(guan)),成材率可達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(bu)銹鋼(gang)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)(tu)16-6為生產(chan)16英寸(cun)(426mm)不銹鋼管的(de)PSW的(de)平面(mian)圖(tu)(tu)。
很(hen)顯然,即(ji)使在(zai)管長達120m時,其軋(ya)機(ji)(ji)結構仍(reng)很(hen)簡(jian)單、緊湊。對(dui)這種規格的(de)(de)機(ji)(ji)組來說,軋(ya)機(ji)(ji)生產能力為(wei)(wei)75000t/a,PSW 將成為(wei)(wei)至今仍(reng)使用的(de)(de)自動(dong)軋(ya)管機(ji)(ji)組和(he)周期(qi)軋(ya)制不銹鋼管機(ji)(ji)組的(de)(de)換代(dai)機(ji)(ji)組。