1. 二(er)輥穿孔機的發(fa)展
熱軋(ya)無縫鋼管生產中管坯的(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔主要是(shi)在斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)上(shang)進(jin)行的(de)(de)，直(zhi)至1970年(nian)，在斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)中設有導板的(de)(de)Stiefel穿(chuan)(chuan)孔機(ji)最(zui)為普遍(bian)，見圖(tu)6-31所示(shi)。它(ta)(ta)(ta)也被稱作具有桶形軋(ya)輥的(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)。由于(yu)(yu)它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)性能(neng)好，延伸率(lv)可(ke)達4、穿(chuan)(chuan)孔后空心(xin)坯長度可(ke)長達8m，所以(yi)，它(ta)(ta)(ta)被普遍(bian)用于(yu)(yu)自動軋(ya)管機(ji)組、連軋(ya)管機(ji)組和(he)三(san)輥軋(ya)管機(ji)組中。
Stiefel 斜軋穿孔機的(de)主要特征是(shi)：
（1）軋輥水(shui)平布置，導板垂直布置；
（2）兩個軋輥由1臺交流電機通過減速(su)箱進行傳(chuan)動；
（3）采(cai)用止推小(xiao)車(che)使頂(ding)桿(gan)從毛管中抽(chou)出。
在1972年誕(dan)生了Diescher穿(chuan)孔機，見圖6-32。對(dui)于(yu)穿(chuan)孔操作運行性能而言，這種(zhong)穿(chuan)孔機樹立了新的樣板。
Diescher穿孔(kong)機的主要特(te)征是：
（1）軋(ya)輥(gun)上下布置，導(dao)盤則水平布置；
（2）每一個軋輥(gun)由1臺水平安裝的直流電機(ji)傳(chuan)動(dong)；
（3）在軋出(chu)端設(she)有新穎的頂桿更換系(xi)統，穿孔過程結(jie)束后帶有頂頭和套有毛(mao)管的頂桿橫移，離開軋制中心(xin)線(xian)，然(ran)后離線(xian)脫出(chu)毛(mao)管。
由于軋(ya)(ya)輥(gun)上下配置(zhi)，導(dao)盤間距容易(yi)調整，具有傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)導(dao)盤的穿孔(kong)(kong)機(ji)其前進(jin)效率可達到約90％，且導(dao)盤磨損小(xiao)，使導(dao)盤重車周期大大延長。因(yin)此，更換工(gong)具而停產的時(shi)間大大減少(shao)。軋(ya)(ya)輥(gun)采(cai)(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨電機(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)，傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)和軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)夾角小(xiao)，傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)裝置(zhi)的運(yun)行可靠性很高(gao)。由于采(cai)(cai)用(yong)(yong)直流電機(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)，穿孔(kong)(kong)機(ji)運(yun)行速度可調，軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)開始時(shi)可采(cai)(cai)用(yong)(yong)軋(ya)(ya)輥(gun)低轉速，待管坯被咬入(ru)后提高(gao)軋(ya)(ya)輥(gun)速度，這種操作方(fang)式(shi)，可使軋(ya)(ya)輥(gun)線速度高(gao)達9m/s，因(yin)此軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)間縮短(duan)。
新穎的頂(ding)桿(gan)線(xian)外(wai)更(geng)換系統使穿孔(kong)機的節奏達到(dao)3～4p／min（即每分鐘穿3～4支管坯），采用(yong)6～8根頂(ding)桿(gan)循環使用(yong)即可滿足生(sheng)產(chan)要求(qiu)，穿孔(kong)頂(ding)頭得(de)以充(chong)分冷卻(que)，穿孔(kong)頂(ding)頭的檢查更(geng)換則可在線(xian)外(wai)進行(xing)。在1990年左右，全世界有10余臺(tai)Diescher穿孔(kong)機在生(sheng)產(chan)，這說(shuo)明在產(chan)品質量(liang)、生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)和工具壽命等方(fang)面優(you)于其他穿孔(kong)機，可以應用(yong)在各種(zhong)無(wu)縫管機組中。
雖然Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)得到普遍(bian)認可，但在20世紀70年(nian)代末，仍然開始(shi)了旨在進(jin)一步增大斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)延伸率的(de)研究。借助于(yu)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)時的(de)擴徑(jing)作用，進(jin)行了生產薄壁穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)毛管(guan)（D／S約30）的(de)研究。此外，還進(jin)一步考察了新型穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)穿(chuan)軋(ya)合金鋼(gang)的(de)能(neng)力(li)，由此產生了兩臺錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)制造和安(an)裝(zhuang)。1981年(nian)曼內斯曼鋼(gang)管(guan)公(gong)司在原Φ340mm自動(dong)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)前(qian)安(an)裝(zhuang)了錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)以取代串(chuan)列式布置的(de)兩臺Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)，1982年(nian)日本住友海(hai)南鋼(gang)管(guan)廠ф114mm連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組的(de)錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼(gang)管公司和(he)住友(you)公司的(de)(de)錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)設(she)計任務(wu)是(shi)(shi)滿足(zu)工藝(yi)要(yao)(yao)求(qiu)，這(zhe)兩臺(tai)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)均配置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了狄塞爾(er)導盤(pan)，設(she)有軋(ya)(ya)(ya)輥喂進角(jiao)調整裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)適當的(de)(de)傳動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，若穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥是(shi)(shi)水(shui)(shui)平(ping)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)，所需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)廠(chang)房面積較大，這(zhe)對一(yi)次性投(tou)資是(shi)(shi)不利的(de)(de)。由(you)此對錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)設(she)計又進行了研究，其結果(guo)是(shi)(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥垂直(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)問世，如圖6-33所示，這(zhe)是(shi)(shi)從Diescher 穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)移(yi)植而來的(de)(de)，其機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)和(he)Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)類(lei)似，導盤(pan)是(shi)(shi)水(shui)(shui)平(ping)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)，軋(ya)(ya)(ya)輥采取兩臺(tai)電機(ji)(ji)(ji)(ji)傳動(dong)，但布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在軋(ya)(ya)(ya)出(chu)端，其傾(qing)斜(xie)角(jiao)度（輾軋(ya)(ya)(ya)角(jiao)）和(he)軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)錐角(jiao)相適應(ying)，其傳動(dong)軸和(he)軋(ya)(ya)(ya)輥軸的(de)(de)夾角(jiao)最小。軋(ya)(ya)(ya)出(chu)端可以配置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)頂(ding)桿(gan)止推小車或頂(ding)桿(gan)更(geng)換系統。
圖6-34示(shi)出機(ji)架的一種特殊設(she)計，它既可采用(yong)(yong)導盤亦可采用(yong)(yong)導板。新的軋輥(gun)(gun)垂直布置的錐輥(gun)(gun)式穿孔機(ji)提(ti)供了將錐輥(gun)(gun)式穿孔機(ji)的工藝(yi)優越性(xing)和Diescher穿孔機(ji)設(she)計結構(gou)上(shang)的優越性(xing)相結合的最佳設(she)計。
在生產薄壁(bi)穿(chuan)孔毛(mao)管(guan)(guan)的(de)(de)過程(cheng)中也(ye)可(ke)(ke)發現，只要孔型設計得當，錐形(xing)穿(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)擴徑量可(ke)(ke)達40％。在無縫軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)組中，錐輥式穿(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)高變形(xing)能(neng)力可(ke)(ke)以用較少幾種(zhong)尺(chi)(chi)(chi)寸的(de)(de)管(guan)(guan)坯(pi)（甚(shen)至有(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)只采用一種(zhong)尺(chi)(chi)(chi)寸的(de)(de)管(guan)(guan)坯(pi)）軋制出(chu)多種(zhong)尺(chi)(chi)(chi)寸的(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)，若機(ji)(ji)組中配置有(you)(you)張減機(ji)(ji)就(jiu)可(ke)(ke)生產小直徑管(guan)(guan)。減少管(guan)(guan)坯(pi)尺(chi)(chi)(chi)寸的(de)(de)種(zhong)類對(dui)降低原料成本，提(ti)高鋼管(guan)(guan)生產的(de)(de)靈活性是很有(you)(you)好處的(de)(de)。
2. 三輥穿孔機的發展
由(you)于(yu)兩輥(gun)(gun)錐(zhui)形(xing)穿孔機(ji)(ji)日趨成熟且廣(guang)泛應用，三(san)輥(gun)(gun)穿孔機(ji)(ji)相對(dui)發(fa)展(zhan)緩慢。三(san)輥(gun)(gun)穿孔除(chu)了(le)具(ju)備兩輥(gun)(gun)穿孔同樣的效率高(gao)、生產靈活的優點外，其最大(da)特點是(shi)(shi)變形(xing)區金屬處于(yu)三(san)向壓應力狀態(tai)。三(san)向壓應力不會產生中心(xin)破裂，見圖6-35在提(ti)高(gao)生產能力和改善毛管(guan)質(zhi)量(liang)方(fang)面，比(bi)兩輥(gun)(gun)穿孔具(ju)有(you)更大(da)潛力。三(san)輥(gun)(gun)穿孔機(ji)(ji)穿出(chu)的毛管(guan)尺寸精度比(bi)兩輥(gun)(gun)高(gao)，可穿軋的合(he)金鋼管(guan)的范圍比(bi)兩輥(gun)(gun)大(da)，因(yin)此是(shi)(shi)一種值得推廣(guang)的很有(you)發(fa)展(zhan)潛力的機(ji)(ji)型。
三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)機(ji)的結(jie)構形式和(he)(he)(he)變形特點，更(geng)有利于金屬(shu)塑性變形，所以(yi)(yi)(yi)大(da)大(da)減(jian)少了穿孔(kong)(kong)時引起的毛管(guan)(guan)內外表面(mian)缺(que)陷，更(geng)適于穿軋(ya)低塑性難變形材(cai)料；三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)結(jie)構和(he)(he)(he)操作均(jun)相對簡(jian)單，擴大(da)了可(ke)(ke)穿鋼種的范圍(wei)，且更(geng)換毛管(guan)(guan)規格方便；可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)充分利用三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)機(ji)的優勢，避開軋(ya)制薄壁毛管(guan)(guan)出現尾三(san)(san)(san)角的缺(que)點。三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)機(ji)不僅可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)減(jian)少表面(mian)缺(que)陷，而且可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)降低工(gong)具消耗和(he)(he)(he)能耗，并有效地控制投(tou)資和(he)(he)(he)生產(chan)成本。特別是(shi)，三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)機(ji)是(shi)CPE頂管(guan)(guan)機(ji)組的一(yi)個(ge)不錯(cuo)，甚至更(geng)適合的一(yi)個(ge)選擇。據(ju)報道(dao)2017年6月Mannesmann 拉特廠新投(tou)產(chan)了一(yi)臺(tai)用于穿孔(kong)(kong)高合金管(guan)(guan)坯(pi)的三(san)(san)(san)輥(gun)穿孔(kong)(kong)機(ji)。見圖6-36所示。
