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(gang)管廠的ф168mm機組。
從軋(ya)(ya)鋼工(gong)藝(yi)上講三輥連續(xu)軋(ya)(ya)管機比(bi)二輥連續(xu)軋(ya)(ya)管機有明(ming)顯(xian)的(de)優點，但多(duo)了一個軋(ya)(ya)輥使得軋(ya)(ya)機結構(gou)(gou)有了明(ming)顯(xian)的(de)差(cha)異，用什么(me)樣的(de)結構(gou)(gou)形式(shi)才能(neng)滿足(zu)新(xin)機型的(de)要(yao)求(qiu)，使其發(fa)揮優勢，實現高效生產(chan)(chan)(chan)，達到理想(xiang)的(de)效果，一直是人們探索(suo)的(de)目標，多(duo)年(nian)來全(quan)世界(jie)一直沒有哪家企業開(kai)發(fa)采用這項技(ji)術。進入21世紀，天津不(bu)銹(xiu)鋼管廠和米爾／因西公司共同成(cheng)功(gong)開(kai)發(fa)了Φ168mm PQF限(xian)動芯棒連續(xu)軋(ya)(ya)管機，于2003年(nian)8月在天津不(bu)銹(xiu)鋼管廠建成(cheng)投產(chan)(chan)(chan)，并在當年(nian)12月就達到了設計產(chan)(chan)(chan)量。PQF一經問世，就引起了國內外同行(xing)的(de)高度重視，現對(dui)其工(gong)藝(yi)、結構(gou)(gou)和傳動等特點作一簡要(yao)介(jie)紹。
一、工(gong)藝特(te)點
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等不銹鋼管(guan)。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(gou)特點
工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)是(shi)由(you)三(san)(san)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)組(zu)成(cheng)一(yi)(yi)體相對獨立的(de)(de)軋(ya)(ya)制(zhi)單元。天津鋼管(guan)公(gong)司的(de)(de)PQF連續軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)由(you)6個(ge)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)（包括第(di)1架(jia)空減機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)即VRS)組(zu)成(cheng)。工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)不承(cheng)受軋(ya)(ya)制(zhi)力(li)，只承(cheng)受限(xian)(xian)動力(li)。工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)內(nei)的(de)(de)三(san)(san)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)在(zai)壓下(xia)機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)和平衡裝置(zhi)的(de)(de)控制(zhi)下(xia)構(gou)成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)孔型，并可對孔型進行調(diao)整。每個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)（包括軸承(cheng)座）安裝在(zai)一(yi)(yi)個(ge)杠(gang)桿(gan)臂(bei)上(shang)(shang)，杠(gang)桿(gan)臂(bei)通過銷軸安裝在(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)，孔型調(diao)整時杠(gang)桿(gan)以銷軸為(wei)支點(dian)擺動。每個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)軸承(cheng)座的(de)(de)兩側，工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)都有導向滑板，用來保持(chi)軋(ya)(ya)輥(gun)調(diao)整時的(de)(de)位置(zhi)，并承(cheng)受限(xian)(xian)動力(li)。工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)有一(yi)(yi)套軋(ya)(ya)輥(gun)軸承(cheng)甘油潤滑管(guan)線系統和一(yi)(yi)套軋(ya)(ya)輥(gun)冷(leng)卻水(shui)系統，由(you)液壓缸(gang)操作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)快(kuai)速接頭將這兩個(ge)系統連接到外管(guan)網上(shang)(shang)。PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)示意圖參(can)見圖4-7。
承受軋(ya)(ya)制(zhi)力的(de)(de)(de)是(shi)隧道(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝有(you)(you)(you)(you)液壓(ya)壓(ya)下缸(gang)的(de)(de)(de)高強度、高剛度的(de)(de)(de)焊接(jie)結(jie)構(gou)框架，它(ta)起(qi)到(dao)了(le)通常軋(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，這個(ge)焊接(jie)結(jie)構(gou)框架就(jiu)稱之為(wei)“隧道(dao)(dao)(dao)”，其示(shi)意圖參見圖4-8。PQF連續軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)所有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架都安(an)裝在(zai)隧道(dao)(dao)(dao)內，它(ta)們通過(guo)(guo)液壓(ya)缸(gang)從(cong)垂方(fang)(fang)向和(he)(he)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)(fang)向被(bei)固定在(zai)隧道(dao)(dao)(dao)內，與軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)相吻合。PQF的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)制(zhi)力和(he)(he)限動(dong)力都是(shi)由隧道(dao)(dao)(dao)來(lai)承受的(de)(de)(de)。隧道(dao)(dao)(dao)內有(you)(you)(you)(you)用(yong)(yong)(yong)于裝、拆卸工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架的(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)保(bao)證換(huan)輥時工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架達到(dao)正確的(de)(de)(de)位置(zhi)。隧道(dao)(dao)(dao)出口有(you)(you)(you)(you)一(yi)個(ge)鎖緊(jin)門(men)，用(yong)(yong)(yong)隧道(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)液壓(ya)缸(gang)沿軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)方(fang)(fang)向將工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架和(he)(he)芯(xin)棒支(zhi)撐架固定在(zai)隧道(dao)(dao)(dao)內，換(huan)輥時鎖緊(jin)門(men)隨工(gong)作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架一(yi)起(qi)被(bei)移出隧道(dao)(dao)(dao)到(dao)換(huan)輥位置(zhi)。驅動(dong)每個(ge)軋(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)軸（共計18根）從(cong)各自的(de)(de)(de)位置(zhi)由外面伸入隧道(dao)(dao)(dao)與軋(ya)(ya)輥連接(jie)。PQF軋(ya)(ya)機(ji)(ji)設(she)計非常緊(jin)湊，在(zai)隧道(dao)(dao)(dao)上安(an)裝的(de)(de)(de)設(she)備很密(mi)集，其中包(bao)括有(you)(you)(you)(you)100個(ge)液壓(ya)缸(gang)、液壓(ya)管(guan)、潤滑管(guan)、冷卻(que)水管(guan)、沖渣水管(guan)和(he)(he)各種電器控制(zhi)管(guan)線(xian)等輔助(zhu)設(she)備，只有(you)(you)(you)(you)通過(guo)(guo)統(tong)籌合理地安(an)排才能安(an)裝恰當。與傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)兩輥式連軋(ya)(ya)機(ji)(ji)組交叉排列的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)機(ji)(ji)架布置(zhi)方(fang)(fang)式比較，使(shi)用(yong)(yong)(yong)圓形隧道(dao)(dao)(dao)式的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)牌坊(fang)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)架間(jian)距縮短了(le)，減(jian)少了(le)在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)過(guo)(guo)程中因機(ji)(ji)架間(jian)距大而使(shi)軋(ya)(ya)件運(yun)行(xing)不穩定等因素。
三、傳(chuan)動(dong)系統(tong)
PQF每個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)互成120°,驅動(dong)(dong)(dong)(dong)這三(san)個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系統在隧道外也要(yao)分布(bu)在互呈120°的(de)(de)(de)(de)(de)位置上(shang)。同(tong)一(yi)(yi)(yi)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)個(ge)(ge)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)轉速和(he)(he)加速度必(bi)須完全一(yi)(yi)(yi)致，因此(ci)，三(san)個(ge)(ge)減速箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)速比必(bi)須完全相同(tong)，減速箱(xiang)和(he)(he)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)轉動(dong)(dong)(dong)(dong)慣量必(bi)須基本一(yi)(yi)(yi)致，電動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)和(he)(he)控(kong)制變形保(bao)持一(yi)(yi)(yi)致。相鄰POF連(lian)續軋管(guan)機(ji)(ji)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架之間(jian)布(bu)置非常緊湊，間(jian)距很小，相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系統的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)距因此(ci)同(tong)樣也很小，給設計減速機(ji)(ji)和(he)(he)選擇電動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)提(ti)出(chu)(chu)了苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)是可伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)，在換輥(gun)(gun)時傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)回縮(suo)脫(tuo)離和(he)(he)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)接，新工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架換入后傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)伸出(chu)(chu)并和(he)(he)軋輥(gun)(gun)連(lian)接，伸縮(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)由液壓缸來執行(xing)。
四(si)、軋輥更換系(xi)統
已經投產的(de)最初兩套PQF連續(xu)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，在設計時三個互(hu)呈120°的(de)傳(chuan)動(dong)系統占(zhan)據(ju)了軋(ya)機(ji)(ji)四周(zhou)的(de)空間(jian)、傳(chuan)統（MPM式）的(de)換(huan)(huan)輥，即(ji)從側(ce)向(xiang)換(huan)(huan)輥方(fang)(fang)式已不可(ke)能，只(zhi)有采用從軸向(xiang)，即(ji)軋(ya)制線方(fang)(fang)向(xiang)來換(huan)(huan)輥。在PQF 連續(xu)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)和脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)之間(jian)布(bu)置一個換(huan)(huan)輥區，這個換(huan)(huan)輥區應滿足(zu)以下要求：
1. 軋(ya)機(ji)出口到(dao)脫管機(ji)的(de)輸送輥道(dao)在(zai)換輥時(shi)要(yao)(yao)能移開，換輥結束后，輸送輥道(dao)要(yao)(yao)及時(shi)復位并可靠地和軋(ya)制線對中；
2. 換輥(gun)(gun)區要(yao)布(bu)置兩列(lie)換輥(gun)(gun)小(xiao)車(che)，分別放置待換人(ren)的(de)(de)工作機架和承接從隧(sui)道(dao)中拉出的(de)(de)需要(yao)換掉的(de)(de)工作機架；
3. 每列(lie)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)小(xiao)車由可單獨橫移(yi)(yi)的(de)(de)(de)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)單元組成，其數量與工(gong)作機架和(he)芯棒支撐架的(de)(de)(de)數量相一致，兩列(lie)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)小(xiao)車也可整列(lie)橫移(yi)(yi)，并能和(he)軋制線正(zheng)確對中以達(da)到整列(lie)更(geng)換(huan)(huan)和(he)個別任意(yi)一架單獨更(geng)換(huan)(huan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
五、芯(xin)棒(bang)的運行(xing)方式
限動芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)連續(xu)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)運(yun)行(xing)(xing)(xing)有兩種(zhong)(zhong)(zhong)方式(shi)：1. 軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)結束時(shi)(shi)，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)停(ting)止(zhi)運(yun)動，待(dai)荒(huang)(huang)(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)從(cong)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)中脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)后，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)快速返回，移出(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線，冷(leng)卻(que)、潤滑后循(xun)環使(shi)用，傳統的MPM均采(cai)(cai)用此(ci)種(zhong)(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方式(shi)；2. 軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)結束時(shi)(shi)，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)停(ting)止(zhi)運(yun)動，待(dai)荒(huang)(huang)(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)從(cong)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)中脫(tuo)(tuo)(tuo)出(chu)(chu)后，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)不是回送(song)，而是向前(qian)快速運(yun)行(xing)(xing)(xing)跟隨(sui)荒(huang)(huang)(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)之后依次通過脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)穿過脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)后，移出(chu)(chu)軋(ya)(ya)線再回送(song)、冷(leng)卻(que)、潤滑循(xun)環使(shi)用，該方法減少了芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)的在線待(dai)軋(ya)(ya)時(shi)(shi)間，從(cong)而有效(xiao)地縮短了軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)周期，加快了軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)節奏，Φ168mm的PQF機(ji)組(zu)采(cai)(cai)用此(ci)種(zhong)(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方式(shi)。兩種(zhong)(zhong)(zhong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)方式(shi)的主要區別是脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)完成后，芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)是與荒(huang)(huang)(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)反(fan)向運(yun)行(xing)(xing)(xing)回退，離(li)(li)開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后移出(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線冷(leng)卻(que)、潤滑、循(xun)環使(shi)用；還是同向運(yun)行(xing)(xing)(xing)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)前(qian)行(xing)(xing)(xing)離(li)(li)開(kai)軋(ya)(ya)機(ji)后、穿過脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)后撥(bo)出(chu)(chu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線冷(leng)卻(que)、潤滑、循(xun)環使(shi)用。第二種(zhong)(zhong)(zhong)方法因芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)要通過脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)，在軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的減徑量(liang)大于等于2倍的荒(huang)(huang)(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚）時(shi)(shi)要求脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥(gun)必須具(ju)備快開(kai)快合功能，以免芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)撞損脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)輥(gun)。
