尾(wei)(wei)三(san)(san)角(jiao)形(xing)(xing)成的(de)(de)根本原(yuan)因在(zai)(zai)于(yu)三(san)(san)輥斜軋(ya)所(suo)固有的(de)(de)擴徑(jing)傾向。當鋼管軋(ya)制到尾(wei)(wei)部時(shi),由(you)于(yu)在(zai)(zai)軋(ya)輥入(ru)口(kou)側沒有足夠的(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)材(cai)料(liao),毛(mao)管的(de)(de)縱(zong)向拉應力(li)降(jiang)低,使得(de)尾(wei)(wei)部毛(mao)管的(de)(de)切(qie)向變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)傾向增大,增大了(le)的(de)(de)切(qie)向變(bian)形(xing)(xing)導致縱(zong)向變(bian)形(xing)(xing)愈來愈少。如果軋(ya)輥和芯棒之間切(qie)向出(chu)口(kou)速度(du)大于(yu)后面軋(ya)輥的(de)(de)咬(yao)入(ru)速度(du)必將在(zai)(zai)軋(ya)輥之間出(chu)現材(cai)料(liao)堵(du)塞,形(xing)(xing)成尾(wei)(wei)三(san)(san)角(jiao),引起縱(zong)向送進的(de)(de)停止。為(wei)了(le)解決尾(wei)(wei)三(san)(san)角(jiao)問(wen)題人們著重(zhong)從管尾(wei)(wei)的(de)(de)預減徑(jing)預減壁開(kai)始,直到后來的(de)(de)軋(ya)輥快開(kai)技術的(de)(de)應用。解決尾(wei)(wei)三(san)(san)角(jiao)的(de)(de)工藝(yi)發展過程(cheng)經歷(li)了(le)以(yi)下過程(cheng)。
1. NEL無尾損失
在早(zao)期(qi)(qi),抑(yi)制(zhi)尾(wei)(wei)三角(jiao)(jiao)的方法并(bing)不是(shi)軋(ya)輥(gun)快開技術,軋(ya)輥(gun)快開技術只(zhi)是(shi)后期(qi)(qi)的產物。NEL無尾(wei)(wei)損失是(shi)早(zao)期(qi)(qi)的典型的代(dai)表(biao),這(zhe)種裝(zhuang)置是(shi)由裝(zhuang)在軋(ya)機入口側的3~4個輥(gun)子組(zu)成,他主要是(shi)對尾(wei)(wei)部鋼(gang)管進行預減徑和(he)減壁(bi)(減徑和(he)減壁(bi)與荒管的D/S比(bi)有關)這(zhe)樣可(ke)以消除或減少(shao)尾(wei)(wei)部擴徑引起的動力,從而實現抑(yi)制(zhi)尾(wei)(wei)三角(jiao)(jiao)的目的。
這種(zhong)方式的(de)(de)主(zhu)要(yao)弊端是調整困難,對(dui)每一種(zhong)規(gui)格都要(yao)根據經驗進行(xing)NEL輥(gun)子的(de)(de)壓下量(liang)(liang)調整。在工(gong)作過程中不能(neng)考慮(lv)到軋件的(de)(de)軸(zhou)向運行(xing)速度,使(shi)得(de)毛(mao)管的(de)(de)軸(zhou)向速度加(jia)大之后預減作用(yong)不明(ming)(ming)顯(xian),從而導致他的(de)(de)使(shi)用(yong)性差。曾對(dui)NEL進行(xing)過大量(liang)(liang)軋制試驗,結果表明(ming)(ming):
a. 軋制中等壁厚(hou)的(de)荒管(guan)時,若荒管(guan)外(wai)徑小于(yu)毛管(guan)外(wai)徑5mm時,NEL是可行(xing)的(de),荒管(guan)尾部凸起部分不(bu)必切除就(jiu)可進行(xing)定減徑;NEL的(de)適用(yong)范(fan)圍(wei)為D/S不(bu)大(da)于(yu)21和S不(bu)小于(yu)5.5mm,低于(yu)上述范(fan)圍(wei)應用(yong)“快打開(kai)”。由此看(kan)來(lai),尾部損失減小到50mm以內是可能的(de);
b. 軋制薄(bo)壁(bi)管(guan)時,因NEL的軋輥是被動的,它在軋制時與主機軋制形成扭轉力矩,使從NEL軋出的壁厚過薄部分出現扭曲,造成延伸后尾部不規整,通過性差。現有NEL裝置的軋輥支撐連桿剮度較小,孔喉尺寸彈跳大,影響其作用的正常發揮。因此,NEL的使用沒有得到推廣。
2. 調(diao)整送(song)進角(jiao)消(xiao)除尾(wei)三(san)角(jiao)
從三輥變(bian)形機(ji)理進(jin)行分析以及大量的(de)(de)生(sheng)產(chan)數據(ju)表明,減小(xiao)(xiao)軋輥的(de)(de)送(song)進(jin)角度(du)會明顯(xian)的(de)(de)減小(xiao)(xiao)尾三角的(de)(de)長度(du)直(zhi)至不影(ying)響鋼(gang)管的(de)(de)正常軋制。20世紀80年代(dai)的(de)(de)特朗斯瓦爾軋機(ji)正是從這個角度(du)出(chu)發(fa),采(cai)用旋轉牌(pai)坊變(bian)動(dong)送(song)進(jin)角的(de)(de)方式(shi)抑制尾三角的(de)(de)出(chu)現,見圖6-47,但是隨(sui)著送(song)進(jin)角的(de)(de)減小(xiao)(xiao)必將導致軋制效率(lv)的(de)(de)降(jiang)低和荒管縱(zong)向壁厚的(de)(de)不均,最終的(de)(de)切尾量也是居(ju)高不下。另外這種方式(shi)還要設(she)定速度(du)函(han)數和鋼(gang)管長度(du)函(han)數,合理控制比較困難(nan)。
3. 軋(ya)輥快(kuai)開(kai)技術
20世紀90年(nian)代引進φ170mm機(ji)(ji)(ji)組之后(hou),解決(jue)尾(wei)(wei)三(san)角(jiao)(jiao)問題的(de)(de)(de)(de)真正(zheng)意義(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)技(ji)術才在我國得(de)以應(ying)用。它(ta)的(de)(de)(de)(de)基本原理是(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軋(ya)制到尾(wei)(wei)部(bu)時軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)提(ti)前打(da)開(kai)(kai)(kai)(kai),喉徑(jing)放大,將鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)減徑(jing)量減小,在機(ji)(ji)(ji)構(gou)上(shang)它(ta)通過(guo)一(yi)個套在軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)平衡(heng)缸(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)塞式油缸(gang)(gang)來實現快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)功能。見圖6-48。柱(zhu)塞式油缸(gang)(gang)與強大壓力(li)的(de)(de)(de)(de)平衡(heng)缸(gang)(gang)配合使用,無疑會提(ti)高該快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)速度。經(jing)過(guo)多次現場測試(shi),這種快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)方式反應(ying)靈敏,快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)時間能夠(gou)保持在0.1s之內(nei),基本能滿足軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)速度要求。快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)之后(hou)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)尾(wei)(wei)經(jing)張力(li)減徑(jing)、矯(jiao)直(zhi)工序的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制,切尾(wei)(wei)量較(jiao)小,能夠(gou)控制在100mm之內(nei),有效提(ti)高了金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)收得(de)率。由(you)于(yu)其在軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou)出(chu)口(kou)分別設置快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)油缸(gang)(gang)使得(de)該快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)在工作過(guo)程中對碾軋(ya)角(jiao)(jiao)沒有影響,控制比(bi)較(jiao)簡單,但(dan)是(shi)由(you)于(yu)其所(suo)在的(de)(de)(de)(de)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)換輥(gun)(gun)(gun)以及軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)送(song)進角(jiao)(jiao)調整比(bi)較(jiao)麻煩,最終導致(zhi)新型三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)出(chu)現,即機(ji)(ji)(ji)架在線打(da)開(kai)(kai)(kai)(kai)換輥(gun)(gun)(gun)式三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。隨之而來的(de)(de)(de)(de)是(shi)快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)結構(gou)形式的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)如(ru)圖6-48所(suo)示。
4. 新型的(de)軋輥(gun)快開裝置
新型液壓(ya)差(cha)動(dong)式(shi)軋輥快開(kai)技(ji)術的(de)出(chu)現,在(zai)一定程度上(shang)提高了快開(kai)動(dong)作的(de)實(shi)施時間,補償了因(yin)快開(kai)之(zhi)后碾(nian)軋角增大帶來的(de)缺(que)陷。它的(de)基本機械結構(gou)是在(zai)3個(ge)柱塞缸上(shang)實(shi)施液壓(ya)差(cha)動(dong)技(ji)術,提高缸徑(jing)的(de)動(dong)作速度以達到減少快開(kai)時間。目前這種機構(gou)已經在(zai)某鋼管廠的(de)Assel軋管機上(shang)得到應用,效果非常良好(hao)。