1. 二(er)輥(gun)穿孔機的發展

  熱(re)軋(ya)(ya)無縫鋼(gang)管(guan)生產中(zhong)管(guan)坯的(de)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)主要是在斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機上進(jin)行的(de)，直至1970年，在斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機中(zhong)設(she)有導板(ban)的(de)Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機最(zui)為(wei)普(pu)遍，見圖(tu)6-31所示。它(ta)也被稱作具有桶形軋(ya)(ya)輥的(de)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機。由(you)于(yu)它(ta)的(de)性(xing)能好，延(yan)伸率可(ke)達(da)4、穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)后空心坯長度可(ke)長達(da)8m，所以，它(ta)被普(pu)遍用于(yu)自動軋(ya)(ya)管(guan)機組(zu)、連軋(ya)(ya)管(guan)機組(zu)和三輥軋(ya)(ya)管(guan)機組(zu)中(zhong)。

Stiefel 斜軋穿(chuan)孔(kong)機的主要特征(zheng)是(shi)：

（1）軋(ya)輥水平布置，導板垂直布置；

（2）兩(liang)個軋輥(gun)由1臺交流電(dian)機通過減速箱進行傳(chuan)動(dong)；

（3）采用止推小(xiao)車使頂桿從毛管中抽出。

在1972年誕(dan)生了(le)Diescher穿孔機，見圖6-32。對于穿孔操(cao)作運行性(xing)能而言，這(zhe)種(zhong)穿孔機樹立了(le)新(xin)的樣(yang)板。

Diescher穿(chuan)孔(kong)機的(de)主(zhu)要特征是：

（1）軋輥上(shang)下布(bu)置，導盤(pan)則水平布(bu)置；

（2）每一個軋輥由1臺水平安裝(zhuang)的直流電機傳動；

（3）在軋出端設有(you)新穎的頂桿更換系統，穿孔過程結束(shu)后帶(dai)有(you)頂頭和套有(you)毛管的頂桿橫移，離開軋制中心線，然后離線脫出毛管。

  由(you)于軋(ya)輥(gun)(gun)上下配置，導盤間(jian)(jian)距容易調整，具有傳(chuan)動(dong)導盤的(de)穿孔機(ji)(ji)其前進效率可(ke)達到約(yue)90％，且導盤磨損小(xiao)(xiao)，使導盤重(zhong)車周期大大延(yan)長(chang)。因此，更換工(gong)具而停產的(de)時間(jian)(jian)大大減少(shao)。軋(ya)輥(gun)(gun)采用單獨電機(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)，傳(chuan)動(dong)軸和軋(ya)輥(gun)(gun)軸夾(jia)角(jiao)小(xiao)(xiao)，傳(chuan)動(dong)裝置的(de)運行可(ke)靠性很高(gao)。由(you)于采用直流電機(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)，穿孔機(ji)(ji)運行速(su)(su)度(du)可(ke)調，軋(ya)制(zhi)開始時可(ke)采用軋(ya)輥(gun)(gun)低轉速(su)(su)，待管坯被咬入后提高(gao)軋(ya)輥(gun)(gun)速(su)(su)度(du)，這種操作方式(shi)，可(ke)使軋(ya)輥(gun)(gun)線速(su)(su)度(du)高(gao)達9m/s，因此軋(ya)制(zhi)時間(jian)(jian)縮短。

  新穎(ying)的頂(ding)桿線外(wai)更換系(xi)統使穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)的節奏(zou)達(da)到3～4p／min（即(ji)每分鐘穿(chuan)3～4支(zhi)管坯(pi)），采(cai)用6～8根頂(ding)桿循環使用即(ji)可(ke)滿(man)足生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)要(yao)求，穿(chuan)孔(kong)(kong)頂(ding)頭(tou)得以(yi)充(chong)分冷卻，穿(chuan)孔(kong)(kong)頂(ding)頭(tou)的檢查更換則可(ke)在(zai)線外(wai)進行(xing)。在(zai)1990年左(zuo)右，全世界有10余臺Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)在(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)，這(zhe)說明(ming)在(zai)產(chan)(chan)品質量、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力和(he)工具壽命等方(fang)面(mian)優于其他穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)，可(ke)以(yi)應用在(zai)各種無縫(feng)管機(ji)組(zu)中。

  雖然(ran)Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)機得到普(pu)遍(bian)認可，但在(zai)20世紀(ji)70年(nian)代末，仍然(ran)開始了旨在(zai)進一步(bu)增大(da)斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機延伸率的研(yan)究。借助(zhu)于穿(chuan)孔(kong)(kong)時的擴徑作(zuo)用(yong)，進行(xing)了生(sheng)產薄壁(bi)穿(chuan)孔(kong)(kong)毛管（D／S約30）的研(yan)究。此外(wai)，還進一步(bu)考(kao)察了新型穿(chuan)孔(kong)(kong)機穿(chuan)軋(ya)合金(jin)鋼的能(neng)力，由此產生(sheng)了兩(liang)臺錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機的制造和安(an)裝。1981年(nian)曼內斯曼鋼管公司在(zai)原Φ340mm自動軋(ya)管機前安(an)裝了錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機以取代串列式布置的兩(liang)臺Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)機，1982年(nian)日本住友海南(nan)鋼管廠ф114mm連軋(ya)管機組的錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機投產。

  曼內斯曼鋼管公司(si)和(he)住友公司(si)的錐(zhui)輥(gun)(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的設(she)(she)計(ji)任務是滿足(zu)工(gong)藝要求，這(zhe)兩臺穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)均(jun)配(pei)置(zhi)(zhi)了狄塞爾導盤，設(she)(she)有(you)軋(ya)輥(gun)(gun)喂進角調整裝置(zhi)(zhi)和(he)適當的傳動裝置(zhi)(zhi)，若(ruo)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)是水平布(bu)置(zhi)(zhi)的，所需(xu)要的廠房面積較大，這(zhe)對一次性(xing)投資是不利的。由此對錐(zhui)輥(gun)(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的設(she)(she)計(ji)又進行(xing)了研(yan)究，其(qi)(qi)(qi)結果是軋(ya)輥(gun)(gun)垂直布(bu)置(zhi)(zhi)的錐(zhui)輥(gun)(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的問世，如圖6-33所示，這(zhe)是從Diescher 穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)移植而來的，其(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)架和(he)Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)類似(si)，導盤是水平布(bu)置(zhi)(zhi)的，軋(ya)輥(gun)(gun)采(cai)取兩臺電機(ji)(ji)傳動，但布(bu)置(zhi)(zhi)在軋(ya)出(chu)端，其(qi)(qi)(qi)傾斜角度（輾軋(ya)角）和(he)軋(ya)輥(gun)(gun)的錐(zhui)角相適應，其(qi)(qi)(qi)傳動軸(zhou)和(he)軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)的夾角最(zui)小。軋(ya)出(chu)端可以配(pei)置(zhi)(zhi)頂(ding)桿止推小車(che)或頂(ding)桿更(geng)換(huan)系統。

  圖(tu)6-34示出機架(jia)的(de)(de)一(yi)種特殊設(she)計，它既可(ke)采(cai)用導盤(pan)亦可(ke)采(cai)用導板。新的(de)(de)軋輥(gun)垂(chui)直布置的(de)(de)錐輥(gun)式穿孔(kong)(kong)機提(ti)供了將(jiang)錐輥(gun)式穿孔(kong)(kong)機的(de)(de)工藝(yi)優(you)越性和Diescher穿孔(kong)(kong)機設(she)計結構上的(de)(de)優(you)越性相結合的(de)(de)最佳設(she)計。

  在生(sheng)產薄(bo)壁穿(chuan)(chuan)孔(kong)毛(mao)管(guan)的過(guo)程中也可(ke)(ke)發現，只(zhi)要孔(kong)型設計得當，錐形穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的擴徑量可(ke)(ke)達(da)40％。在無縫軋管(guan)機(ji)組(zu)中，錐輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的高(gao)變形能力可(ke)(ke)以用(yong)(yong)較少(shao)幾種(zhong)(zhong)(zhong)尺(chi)寸的管(guan)坯(pi)(pi)（甚(shen)至有(you)可(ke)(ke)能只(zhi)采(cai)用(yong)(yong)一種(zhong)(zhong)(zhong)尺(chi)寸的管(guan)坯(pi)(pi)）軋制出多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)尺(chi)寸的毛(mao)管(guan)，若機(ji)組(zu)中配置(zhi)有(you)張減機(ji)就可(ke)(ke)生(sheng)產小直徑管(guan)。減少(shao)管(guan)坯(pi)(pi)尺(chi)寸的種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)對降(jiang)低(di)原料成(cheng)本，提高(gao)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產的靈(ling)活性是很有(you)好處的。

2. 三輥穿孔機的發展

  由于兩(liang)(liang)(liang)(liang)輥錐形穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機日(ri)趨成熟且廣泛應(ying)用，三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機相對(dui)發展緩慢(man)。三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)除了(le)具備兩(liang)(liang)(liang)(liang)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)同樣的(de)(de)效率高、生產靈活的(de)(de)優點外(wai)，其最大特(te)點是(shi)變形區(qu)金屬處(chu)于三(san)向壓應(ying)力狀態。三(san)向壓應(ying)力不會(hui)產生中心破裂，見圖6-35在提高生產能力和改善毛管質(zhi)量方面，比兩(liang)(liang)(liang)(liang)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)具有更大潛力。三(san)輥穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機穿(chuan)(chuan)(chuan)出(chu)的(de)(de)毛管尺寸精(jing)度比兩(liang)(liang)(liang)(liang)輥高，可穿(chuan)(chuan)(chuan)軋的(de)(de)合(he)金鋼管的(de)(de)范圍(wei)比兩(liang)(liang)(liang)(liang)輥大，因此是(shi)一種值得推廣的(de)(de)很有發展潛力的(de)(de)機型(xing)。

  三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的結(jie)構(gou)形(xing)式和(he)變形(xing)特(te)點，更有(you)利(li)于金屬塑性(xing)變形(xing)，所(suo)(suo)以(yi)大(da)大(da)減(jian)少了(le)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時引起的毛管(guan)內外表面(mian)缺(que)陷，更適于穿(chuan)(chuan)(chuan)軋低塑性(xing)難變形(xing)材(cai)料(liao)；三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)結(jie)構(gou)和(he)操(cao)作均相(xiang)對簡單，擴大(da)了(le)可穿(chuan)(chuan)(chuan)鋼種(zhong)的范圍，且(qie)更換毛管(guan)規格方便；可以(yi)充分利(li)用三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的優勢，避(bi)開(kai)軋制薄(bo)壁(bi)毛管(guan)出現尾三(san)角的缺(que)點。三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)不僅可以(yi)減(jian)少表面(mian)缺(que)陷，而(er)且(qie)可以(yi)降低工具消耗(hao)和(he)能耗(hao)，并(bing)有(you)效地(di)控(kong)制投(tou)資和(he)生產成本。特(te)別(bie)是，三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)是CPE頂管(guan)機(ji)(ji)組的一(yi)(yi)個不錯，甚(shen)至(zhi)更適合(he)的一(yi)(yi)個選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特(te)廠新投(tou)產了(le)一(yi)(yi)臺用于穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)高合(he)金管(guan)坯的三(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)。見圖6-36所(suo)(suo)示。