尾三角形(xing)(xing)成(cheng)的(de)根本原因在于(yu)三輥(gun)(gun)(gun)斜軋(ya)(ya)所固有的(de)擴徑(jing)傾向(xiang)。當鋼管(guan)軋(ya)(ya)制到尾部時,由(you)于(yu)在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)入口(kou)側沒有足夠的(de)變形(xing)(xing)材料,毛管(guan)的(de)縱向(xiang)拉應力降低,使得尾部毛管(guan)的(de)切(qie)向(xiang)變形(xing)(xing)的(de)傾向(xiang)增大(da),增大(da)了的(de)切(qie)向(xiang)變形(xing)(xing)導致縱向(xiang)變形(xing)(xing)愈來(lai)(lai)愈少。如果軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)和芯棒(bang)之(zhi)間切(qie)向(xiang)出口(kou)速度(du)大(da)于(yu)后面軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)咬入速度(du)必將(jiang)在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)之(zhi)間出現材料堵塞,形(xing)(xing)成(cheng)尾三角,引(yin)起(qi)縱向(xiang)送(song)進的(de)停(ting)止。為了解決(jue)尾三角問題人們著重從管(guan)尾的(de)預減徑(jing)預減壁開始,直到后來(lai)(lai)的(de)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)快(kuai)開技術的(de)應用。解決(jue)尾三角的(de)工(gong)藝(yi)發展過(guo)程經歷(li)了以下過(guo)程。


1. NEL無尾損失(shi)


  在早期,抑(yi)制尾(wei)(wei)三角的(de)方(fang)法并不是(shi)軋(ya)輥(gun)快(kuai)(kuai)開技術(shu),軋(ya)輥(gun)快(kuai)(kuai)開技術(shu)只是(shi)后期的(de)產物。NEL無尾(wei)(wei)損(sun)失是(shi)早期的(de)典(dian)型的(de)代表,這(zhe)種裝置是(shi)由(you)裝在軋(ya)機入口側的(de)3~4個輥(gun)子組成,他主要是(shi)對尾(wei)(wei)部鋼管進行預(yu)減(jian)(jian)徑(jing)和減(jian)(jian)壁(減(jian)(jian)徑(jing)和減(jian)(jian)壁與荒管的(de)D/S比有關)這(zhe)樣可以消除或(huo)減(jian)(jian)少尾(wei)(wei)部擴徑(jing)引起(qi)的(de)動力,從(cong)而實現抑(yi)制尾(wei)(wei)三角的(de)目的(de)。


  這種方式的(de)主要弊端(duan)是調整(zheng)困(kun)難,對每一種規格都要根據經驗進(jin)行NEL輥子的(de)壓下量調整(zheng)。在工作過程中不能考慮到軋件(jian)的(de)軸(zhou)向(xiang)運行速(su)(su)度,使得毛管的(de)軸(zhou)向(xiang)速(su)(su)度加(jia)大之后預減作用不明顯,從而導致他的(de)使用性差。曾對NEL進(jin)行過大量軋制(zhi)試驗,結果表明:


    a. 軋制中等壁厚的荒(huang)(huang)管時,若荒(huang)(huang)管外徑小(xiao)于毛管外徑5mm時,NEL是(shi)可(ke)行的,荒(huang)(huang)管尾部(bu)凸起部(bu)分(fen)不(bu)必(bi)切除就可(ke)進行定減徑;NEL的適用范(fan)圍為D/S不(bu)大于21和(he)S不(bu)小(xiao)于5.5mm,低于上(shang)述范(fan)圍應用“快打開(kai)”。由此看來(lai),尾部(bu)損失減小(xiao)到50mm以內(nei)是(shi)可(ke)能(neng)的;


    b. 軋制薄壁管(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. 調整送進角消除尾三角


  從三(san)(san)輥(gun)變形機理進行分析以及大量的(de)生(sheng)產數據表(biao)明(ming),減小軋(ya)輥(gun)的(de)送(song)(song)進角(jiao)度(du)會明(ming)顯的(de)減小尾三(san)(san)角(jiao)的(de)長度(du)直至不影響鋼管(guan)(guan)的(de)正(zheng)常(chang)軋(ya)制。20世紀80年代的(de)特朗斯瓦爾軋(ya)機正(zheng)是(shi)(shi)(shi)從這個角(jiao)度(du)出發,采(cai)用旋轉牌坊變動送(song)(song)進角(jiao)的(de)方式抑制尾三(san)(san)角(jiao)的(de)出現,見圖6-47,但是(shi)(shi)(shi)隨著送(song)(song)進角(jiao)的(de)減小必將導(dao)致軋(ya)制效率(lv)的(de)降(jiang)低和(he)荒管(guan)(guan)縱向壁(bi)厚的(de)不均,最終(zhong)的(de)切尾量也是(shi)(shi)(shi)居(ju)高不下。另外這種方式還(huan)要設定(ding)速度(du)函(han)數和(he)鋼管(guan)(guan)長度(du)函(han)數,合理控制比較困難。


圖 47.jpg


 3. 軋(ya)輥快開(kai)技術


  20世紀90年(nian)代引進(jin)(jin)φ170mm機(ji)(ji)(ji)組之(zhi)后,解決尾三角問題的(de)(de)(de)(de)真正意義上的(de)(de)(de)(de)軋(ya)輥快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)技(ji)術才在(zai)我國得以(yi)應(ying)用(yong)。它的(de)(de)(de)(de)基本(ben)原理(li)是(shi)鋼管軋(ya)制(zhi)到尾部時軋(ya)輥提前(qian)打開(kai)(kai)(kai)(kai),喉徑放(fang)大,將鋼管的(de)(de)(de)(de)減徑量減小,在(zai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)上它通過(guo)(guo)一個套在(zai)軋(ya)輥平衡缸(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)塞(sai)式油缸(gang)(gang)來實現(xian)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)功能。見圖6-48。柱(zhu)塞(sai)式油缸(gang)(gang)與強大壓力(li)的(de)(de)(de)(de)平衡缸(gang)(gang)配合使用(yong),無疑(yi)會提高該(gai)(gai)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)速(su)度。經過(guo)(guo)多(duo)次(ci)現(xian)場測試,這(zhe)種快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)方式反(fan)應(ying)靈敏,快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)時間能夠保持(chi)在(zai)0.1s之(zhi)內(nei),基本(ben)能滿(man)足軋(ya)制(zhi)薄壁管的(de)(de)(de)(de)速(su)度要求(qiu)。快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)管尾經張力(li)減徑、矯直工序的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi),切尾量較小,能夠控制(zhi)在(zai)100mm之(zhi)內(nei),有(you)(you)效(xiao)提高了金屬的(de)(de)(de)(de)收得率。由于(yu)其(qi)在(zai)軋(ya)輥的(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou)(kou)出口(kou)(kou)分別(bie)設置快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)油缸(gang)(gang)使得該(gai)(gai)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)在(zai)工作過(guo)(guo)程(cheng)中對碾(nian)軋(ya)角沒(mei)有(you)(you)影響(xiang),控制(zhi)比(bi)較簡單,但是(shi)由于(yu)其(qi)所在(zai)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)換輥以(yi)及(ji)軋(ya)輥送進(jin)(jin)角調整(zheng)比(bi)較麻煩,最終導(dao)致新型(xing)三輥軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)出現(xian),即機(ji)(ji)(ji)架在(zai)線打開(kai)(kai)(kai)(kai)換輥式三輥軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)。隨之(zhi)而來的(de)(de)(de)(de)是(shi)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)結構(gou)(gou)形式的(de)(de)(de)(de)變化。它的(de)(de)(de)(de)快(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)如圖6-48所示。


圖 48.jpg



4. 新(xin)型(xing)的軋輥(gun)快開(kai)裝置


  新型液(ye)壓差動(dong)(dong)式軋(ya)輥快(kuai)開技術的出現,在(zai)一定程(cheng)度(du)上(shang)提高了快(kuai)開動(dong)(dong)作的實施時間,補(bu)償(chang)了因(yin)快(kuai)開之后碾軋(ya)角增大帶(dai)來的缺陷。它的基本機(ji)械(xie)結構(gou)是在(zai)3個柱塞缸上(shang)實施液(ye)壓差動(dong)(dong)技術,提高缸徑的動(dong)(dong)作速度(du)以達到(dao)減(jian)少快(kuai)開時間。目前這種機(ji)構(gou)已經在(zai)某(mou)鋼管(guan)廠的Assel軋(ya)管(guan)機(ji)上(shang)得到(dao)應(ying)用,效果非常良好。