三輥行星軋管機(PSW)是聯(lian)邦德(de)國西馬克(ke)公司(SMS)獨家生產(chan)制造經營(ying)的,PSW 是德(de)文“Planeten-Schragwalzwerk”三字(zi)的縮(suo)寫,按德(de)文原意(yi)是“行星斜(xie)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)錐形軋(ya)(ya)(ya)輥相互間呈120°排列(lie),并(bing)(bing)繞軋(ya)(ya)(ya)件(jian)旋轉(zhuan),使軋(ya)(ya)(ya)件(jian)的(de)(de)(de)斷面積得到壓縮如圖16-1所示。這(zhe)樣,由三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)表面構成(cheng)一個(ge)(ge)錐形的(de)(de)(de)成(cheng)形區。由于軋(ya)(ya)(ya)輥是傾斜的(de)(de)(de),旋轉(zhuan)運動使軋(ya)(ya)(ya)件(jian)咬入,并(bing)(bing)通過(guo)成(cheng)形區。軋(ya)(ya)(ya)輥由主電機通過(guo)一套行星齒(chi)輪(lun)系統(tong)驅動如圖16-2所示,輥軸可以繞著行星齒(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)軸線安(an)裝,這(zhe)樣可根據(ju)不(bu)同咬入情(qing)況調整軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)傾斜度。當變換軋(ya)(ya)(ya)制坯料時,用另一個(ge)(ge)電機來防(fang)止(zhi)軋(ya)(ya)(ya)件(jian)在軋(ya)(ya)(ya)輥調整或變形條件(jian)不(bu)同的(de)(de)(de)情(qing)況下所產生的(de)(de)(de)微小轉(zhuan)動。

只需調整三(san)個(ge)錐形輥的(de)中(zhong)心距(ju),就(jiu)可以任意選擇軋件的(de)出口尺寸(cun),而不用修改孔型。只有在軋輥磨損后或軋制規格有較大(da)的(de)變動時,才(cai)需要更(geng)換軋輥。
與(yu)其他(ta)斜軋(ya)機相比,除了在(zai)運動(dong)方式上不(bu)同,即軋(ya)輥(gun)繞著軋(ya)件旋(xuan)轉外,這(zhe)(zhe)項技術的想法也是很(hen)獨(du)特(te)的,軋(ya)件與(yu)軋(ya)輥(gun)的軸線可以成(cheng)很(hen)大(da)的角度如圖16-3所示,這(zhe)(zhe)會產(chan)生以下效果。

1. 材料在(zai)變形過程中(zhong)不(bu)發生扭轉,這對(dui)于斷面(mian)減縮率大,以及軋制薄壁管時是很(hen)必(bi)要的;
2. 可以實現大(da)送進角,如圖(tu)16-4所示,傳統斜軋(ya)(ya)機的(de)送進角為(wei)6°~12°,而PSW為(wei)30°~40°,因(yin)而大(da)大(da)提高(gao)斜軋(ya)(ya)工藝的(de)變形(xing)效(xiao)率,可以得到和縱(zong)軋(ya)(ya)同樣(yang)的(de)效(xiao)果。

新的PSW管材(cai)生產工(gong)藝的主要特點就是連軋如圖(tu)16-5所示,即將延(yan)伸工(gong)序(PSW)和(he)精軋工(gong)序(定徑或張力減徑)結合起來,形成一(yi)(yi)套連續的操作系統。到目(mu)前為止,在無縫管生產中還沒有(you)實現這(zhe)一(yi)(yi)條。也有(you)的稱為“連軋管機組(zu)”,但實際(ji)上僅在幾(ji)個機架間產生連軋,而且還要有(you)另(ling)外的裝出料及再(zai)加熱設備。

用(yong)PSW生產管材(cai),匯集了所有傳統延伸方式的(de)優點:
1. 壁厚偏差僅在(zai)±5%左右;
2. 對于(yu)軋制薄(bo)壁和厚壁管(guan)(guan)都適用,管(guan)(guan)子長度可(ke)達(da)120m.其生產工藝(yi)如下:將(jiang)空心(xin)坯送到PSW的(de)入口處,并插上芯棒,然后一同送入PSW成(cheng)形區,將(jiang)芯棒位(wei)置固定后,空心(xin)荒管(guan)(guan)軋成(cheng),可(ke)達(da)到很高的(de)延伸系數。
在PSW的出口(kou),軋后的荒(huang)管(guan)自(zi)動(dong)脫離開芯(xin)棒(bang),并可直接進(jin)入定(ding)徑機或張力減徑機,軋成一定(ding)外(wai)徑和壁厚的成品(pin)管(guan)。由于PSW不采用浮動(dong)芯(xin)棒(bang),并且延伸系數(shu)可達很高,因此它所用坯料的重理與(yu)傳統的軋機相比,可增(zeng)加3~4倍。增(zeng)加坯料重量也就(jiu)意(yi)味著顯著提高了機組的成材率。
ESW 廠(chang)分(fen)別于1914年、1966年各安(an)裝(zhuang)一(yi)套周期(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)組,其后于1982年決定采用(yong)三輥(gun)行(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)對該廠(chang)進(jin)行(xing)改(gai)造,改(gai)造分(fen)兩步走,第一(yi)階段是PSW軋(ya)(ya)機(ji)和周期(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)平行(xing)生產,待PSW 試(shi)軋(ya)(ya)成功后才拆除周期(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji),將ESW廠(chang)改(gai)建成為三輥(gun)行(xing)星(xing)軋(ya)(ya)制不銹(xiu)鋼管(guan)廠(chang)。
PSW的一(yi)個重要的優點(dian)就是料(liao)重很大,如(ru)可將8m長的空心坯軋(ya)成50m長的荒管(guan),是無縫(feng)鋼(gang)管(guan)生產的世界紀(ji)錄。這種情況下(xia)(油井(jing)管(guan)),成材(cai)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為生產16英寸(426mm)不(bu)銹鋼(gang)管的(de)PSW的(de)平面圖(tu)。

很顯然,即使在管長達120m時,其軋(ya)機(ji)結構(gou)仍很簡(jian)單、緊湊。對(dui)這(zhe)種規(gui)格(ge)的機(ji)組來說(shuo),軋(ya)機(ji)生產能力為75000t/a,PSW 將成為至今仍使用的自動軋(ya)管機(ji)組和(he)周期軋(ya)制(zhi)不銹鋼管機(ji)組的換代機(ji)組。

