1. 二(er)輥(gun)穿孔機(ji)的(de)發展(zhan)
熱軋無縫鋼管生產中管坯的(de)穿孔(kong)(kong)(kong)主要是在斜軋穿孔(kong)(kong)(kong)機上進行的(de)，直至1970年，在斜軋穿孔(kong)(kong)(kong)機中設有導板的(de)Stiefel穿孔(kong)(kong)(kong)機最為普遍(bian)，見圖6-31所(suo)示(shi)。它也(ye)被稱(cheng)作具有桶形(xing)軋輥(gun)的(de)穿孔(kong)(kong)(kong)機。由于它的(de)性能好，延伸率可(ke)達4、穿孔(kong)(kong)(kong)后空心坯長(chang)(chang)度可(ke)長(chang)(chang)達8m，所(suo)以，它被普遍(bian)用于自動軋管機組(zu)、連軋管機組(zu)和三輥(gun)軋管機組(zu)中。
Stiefel 斜軋穿(chuan)孔(kong)機(ji)的主要特征是(shi)：
（1）軋(ya)輥(gun)水平布置，導板垂直布置；
（2）兩個軋輥由1臺交流電機(ji)通過減速箱進行傳動；
（3）采(cai)用止(zhi)推小車使頂(ding)桿從毛管中抽出。
在1972年誕生了Diescher穿孔(kong)機，見圖(tu)6-32。對于穿孔(kong)操作運行性(xing)能而言，這種(zhong)穿孔(kong)機樹(shu)立了新的樣板。
Diescher穿(chuan)孔機的主要(yao)特征是：
（1）軋輥上下布置，導盤(pan)則水平布置；
（2）每一個軋輥由1臺水(shui)平安(an)裝的(de)直(zhi)流電機傳動(dong)；
（3）在(zai)軋出端設有新穎的頂(ding)桿(gan)更換系統，穿孔過程結束(shu)后(hou)帶有頂(ding)頭和(he)套有毛管的頂(ding)桿(gan)橫(heng)移，離開軋制中心線，然后(hou)離線脫(tuo)出毛管。
由于軋(ya)輥(gun)上下配置，導(dao)盤(pan)間距容(rong)易調(diao)整，具(ju)有(you)傳(chuan)動導(dao)盤(pan)的穿孔(kong)機(ji)其前進效(xiao)率可(ke)達到(dao)約90％，且導(dao)盤(pan)磨損小(xiao)，使導(dao)盤(pan)重(zhong)車周期大大延長。因此，更(geng)換(huan)工具(ju)而停(ting)產的時間大大減少。軋(ya)輥(gun)采(cai)用單獨電(dian)機(ji)傳(chuan)動，傳(chuan)動軸(zhou)和(he)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)夾(jia)角(jiao)小(xiao)，傳(chuan)動裝置的運行可(ke)靠性很高。由于采(cai)用直流電(dian)機(ji)傳(chuan)動，穿孔(kong)機(ji)運行速度(du)可(ke)調(diao)，軋(ya)制開始時可(ke)采(cai)用軋(ya)輥(gun)低轉速，待管坯被咬入后提高軋(ya)輥(gun)速度(du)，這種操作方式，可(ke)使軋(ya)輥(gun)線(xian)速度(du)高達9m/s，因此軋(ya)制時間縮短。
新穎的頂(ding)桿線外更換系統使穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的節(jie)奏達到3～4p／min（即(ji)每分鐘穿(chuan)(chuan)3～4支管坯），采用(yong)6～8根頂(ding)桿循環使用(yong)即(ji)可(ke)滿(man)足生(sheng)產要求，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂(ding)頭(tou)得以充分冷卻，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂(ding)頭(tou)的檢查(cha)更換則可(ke)在(zai)(zai)線外進行。在(zai)(zai)1990年左右，全世界(jie)有10余臺Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)在(zai)(zai)生(sheng)產，這說(shuo)明在(zai)(zai)產品質(zhi)量、生(sheng)產能力(li)和工具壽命(ming)等方面(mian)優于其(qi)他(ta)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)，可(ke)以應(ying)用(yong)在(zai)(zai)各種無(wu)縫管機(ji)組中。
雖然Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)得到(dao)普遍認可，但在20世紀70年代末，仍然開始(shi)了(le)旨在進(jin)一(yi)步(bu)增大斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)延伸(shen)率的(de)研究。借助(zhu)于穿(chuan)孔(kong)(kong)時的(de)擴(kuo)徑作用(yong)，進(jin)行了(le)生產薄壁穿(chuan)孔(kong)(kong)毛(mao)管(guan)（D／S約30）的(de)研究。此(ci)(ci)外，還(huan)進(jin)一(yi)步(bu)考察了(le)新(xin)型(xing)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)軋(ya)合金鋼的(de)能(neng)力，由此(ci)(ci)產生了(le)兩臺錐輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)制造和安裝。1981年曼(man)內斯(si)曼(man)鋼管(guan)公司(si)在原Φ340mm自動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)前安裝了(le)錐輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)以(yi)取代串(chuan)列式(shi)布置的(de)兩臺Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)，1982年日本(ben)住友海南鋼管(guan)廠(chang)ф114mm連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組的(de)錐輥式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼(gang)管(guan)公司(si)和(he)住友公司(si)的錐(zhui)輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的設計(ji)任(ren)務(wu)是(shi)(shi)滿足工藝要求，這兩(liang)臺穿(chuan)(chuan)孔機(ji)均(jun)配(pei)置(zhi)了狄塞爾(er)導(dao)盤，設有軋(ya)輥(gun)喂進角調整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)和(he)適(shi)當的傳動裝(zhuang)置(zhi)，若(ruo)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)軋(ya)輥(gun)是(shi)(shi)水(shui)平布(bu)置(zhi)的，所(suo)(suo)需要的廠(chang)房面積較(jiao)大，這對一次性(xing)投(tou)資是(shi)(shi)不利的。由(you)此對錐(zhui)輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的設計(ji)又進行了研究，其結果是(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)垂直布(bu)置(zhi)的錐(zhui)輥(gun)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的問世，如(ru)圖6-33所(suo)(suo)示，這是(shi)(shi)從Diescher 穿(chuan)(chuan)孔機(ji)移植而(er)來(lai)的，其機(ji)架(jia)和(he)Diescher穿(chuan)(chuan)孔機(ji)類似(si)，導(dao)盤是(shi)(shi)水(shui)平布(bu)置(zhi)的，軋(ya)輥(gun)采取兩(liang)臺電機(ji)傳動，但布(bu)置(zhi)在軋(ya)出端(duan)(duan)，其傾斜角度(du)（輾軋(ya)角）和(he)軋(ya)輥(gun)的錐(zhui)角相適(shi)應，其傳動軸和(he)軋(ya)輥(gun)軸的夾角最小。軋(ya)出端(duan)(duan)可以配(pei)置(zhi)頂桿止推小車(che)或(huo)頂桿更換系統。
圖6-34示(shi)出機(ji)架的(de)(de)一種(zhong)特殊設計(ji)，它既可(ke)采用導盤亦可(ke)采用導板。新的(de)(de)軋輥垂直(zhi)布(bu)置的(de)(de)錐輥式穿孔(kong)機(ji)提供了(le)將錐輥式穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)工藝優越性和Diescher穿孔(kong)機(ji)設計(ji)結構上的(de)(de)優越性相結合(he)的(de)(de)最佳設計(ji)。
在生(sheng)產(chan)薄壁穿孔(kong)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)過(guo)程中也(ye)可發現，只要孔(kong)型設計得當，錐形穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)擴徑量(liang)可達(da)40％。在無縫軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)組中，錐輥式穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)高變形能力可以用較少(shao)幾種尺寸(cun)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)（甚至有(you)可能只采用一(yi)種尺寸(cun)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)）軋制出多(duo)種尺寸(cun)的(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)，若機(ji)組中配(pei)置有(you)張減機(ji)就可生(sheng)產(chan)小直(zhi)徑管(guan)(guan)(guan)。減少(shao)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)尺寸(cun)的(de)(de)種類對降低原料成本(ben)，提(ti)高鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)的(de)(de)靈活性是很(hen)有(you)好處的(de)(de)。
2. 三輥穿孔機的發展
由于(yu)兩(liang)輥錐(zhui)形穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)日趨成熟(shu)且廣泛(fan)應用，三(san)(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)相對發展(zhan)緩(huan)慢。三(san)(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)除了(le)具備兩(liang)輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)同樣的(de)(de)效率高(gao)(gao)(gao)、生(sheng)產(chan)(chan)靈(ling)活的(de)(de)優點外，其最大(da)(da)(da)特(te)點是變形區(qu)金(jin)(jin)屬處于(yu)三(san)(san)(san)向壓應力(li)狀態。三(san)(san)(san)向壓應力(li)不會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)中心(xin)破裂(lie)，見圖6-35在提高(gao)(gao)(gao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)和改善毛(mao)管(guan)質量(liang)方面，比(bi)兩(liang)輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)具有更大(da)(da)(da)潛(qian)力(li)。三(san)(san)(san)輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)出的(de)(de)毛(mao)管(guan)尺寸(cun)精度比(bi)兩(liang)輥高(gao)(gao)(gao)，可穿(chuan)(chuan)軋(ya)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)鋼管(guan)的(de)(de)范圍比(bi)兩(liang)輥大(da)(da)(da)，因此是一(yi)種值得推(tui)廣的(de)(de)很有發展(zhan)潛(qian)力(li)的(de)(de)機(ji)(ji)型。
三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構形式和變(bian)形特點(dian)，更(geng)有(you)利于(yu)金(jin)屬塑性(xing)變(bian)形，所(suo)以(yi)(yi)大(da)(da)大(da)(da)減少了(le)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)時引(yin)起的(de)(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)內外表(biao)面缺陷(xian)，更(geng)適(shi)于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)(ya)低塑性(xing)難變(bian)形材料；三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)(jie)構和操作均(jun)相對簡單，擴大(da)(da)了(le)可(ke)(ke)穿(chuan)(chuan)(chuan)鋼種的(de)(de)(de)(de)范圍，且(qie)更(geng)換毛(mao)管(guan)規格方便；可(ke)(ke)以(yi)(yi)充分利用(yong)三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)優勢，避開軋(ya)(ya)制薄壁毛(mao)管(guan)出現尾三角的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)。三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)不(bu)僅可(ke)(ke)以(yi)(yi)減少表(biao)面缺陷(xian)，而且(qie)可(ke)(ke)以(yi)(yi)降低工具消耗(hao)和能耗(hao)，并有(you)效地(di)控(kong)制投資和生產成(cheng)本。特別是，三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)是CPE頂管(guan)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)(de)一個不(bu)錯，甚至更(geng)適(shi)合(he)的(de)(de)(de)(de)一個選擇(ze)。據報道2017年6月(yue)Mannesmann 拉特廠新投產了(le)一臺用(yong)于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)高(gao)合(he)金(jin)管(guan)坯的(de)(de)(de)(de)三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)。見圖(tu)6-36所(suo)示。
