尾(wei)(wei)三角(jiao)形(xing)成的(de)根本(ben)原因在于三輥(gun)斜軋所固(gu)有的(de)擴徑傾向(xiang)。當鋼管(guan)(guan)軋制到(dao)尾(wei)(wei)部時,由(you)于在軋輥(gun)入口側沒有足(zu)夠的(de)變形(xing)材料,毛(mao)管(guan)(guan)的(de)縱向(xiang)拉應力降低,使得尾(wei)(wei)部毛(mao)管(guan)(guan)的(de)切向(xiang)變形(xing)的(de)傾向(xiang)增(zeng)大(da)(da),增(zeng)大(da)(da)了(le)的(de)切向(xiang)變形(xing)導(dao)致縱向(xiang)變形(xing)愈(yu)來(lai)愈(yu)少。如果軋輥(gun)和芯棒之(zhi)間切向(xiang)出口速度(du)大(da)(da)于后面軋輥(gun)的(de)咬入速度(du)必(bi)將(jiang)在軋輥(gun)之(zhi)間出現材料堵塞,形(xing)成尾(wei)(wei)三角(jiao),引(yin)起縱向(xiang)送進的(de)停止。為了(le)解決尾(wei)(wei)三角(jiao)問(wen)題人們著重從(cong)管(guan)(guan)尾(wei)(wei)的(de)預(yu)減徑預(yu)減壁開(kai)始,直到(dao)后來(lai)的(de)軋輥(gun)快開(kai)技(ji)術的(de)應用。解決尾(wei)(wei)三角(jiao)的(de)工藝發展過程經歷(li)了(le)以下過程。


1. NEL無尾損失


  在(zai)早期(qi),抑制(zhi)尾(wei)(wei)三(san)角的(de)(de)(de)方法(fa)并(bing)不是(shi)軋(ya)輥(gun)快開技(ji)術,軋(ya)輥(gun)快開技(ji)術只是(shi)后期(qi)的(de)(de)(de)產物。NEL無尾(wei)(wei)損失(shi)是(shi)早期(qi)的(de)(de)(de)典型的(de)(de)(de)代表(biao),這(zhe)種(zhong)裝置是(shi)由裝在(zai)軋(ya)機入口側的(de)(de)(de)3~4個輥(gun)子(zi)組成(cheng),他(ta)主要是(shi)對尾(wei)(wei)部鋼管進行預減(jian)(jian)徑(jing)(jing)和減(jian)(jian)壁(bi)(減(jian)(jian)徑(jing)(jing)和減(jian)(jian)壁(bi)與荒管的(de)(de)(de)D/S比有關)這(zhe)樣可以消(xiao)除或減(jian)(jian)少尾(wei)(wei)部擴徑(jing)(jing)引(yin)起的(de)(de)(de)動(dong)力,從而(er)實現抑制(zhi)尾(wei)(wei)三(san)角的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。


  這(zhe)種方式的主要(yao)弊(bi)端是調整困難(nan),對每一(yi)種規(gui)格都要(yao)根據經驗進(jin)(jin)行(xing)NEL輥子的壓(ya)下量調整。在工作過程中(zhong)不能考慮到(dao)軋件的軸(zhou)向(xiang)運行(xing)速(su)度,使得毛(mao)管(guan)的軸(zhou)向(xiang)速(su)度加(jia)大之后(hou)預(yu)減(jian)作用不明(ming)顯,從而導致他的使用性差。曾對NEL進(jin)(jin)行(xing)過大量軋制試(shi)驗,結(jie)果表明(ming):


    a. 軋制中等壁厚的荒(huang)(huang)管(guan)時(shi),若荒(huang)(huang)管(guan)外徑(jing)小于毛管(guan)外徑(jing)5mm時(shi),NEL是(shi)可(ke)行的,荒(huang)(huang)管(guan)尾(wei)部(bu)(bu)凸起部(bu)(bu)分不(bu)(bu)必(bi)切除就可(ke)進行定減徑(jing);NEL的適用(yong)范圍為(wei)D/S不(bu)(bu)大于21和S不(bu)(bu)小于5.5mm,低于上述范圍應用(yong)“快打開”。由此看(kan)來,尾(wei)部(bu)(bu)損(sun)失(shi)減小到50mm以內是(shi)可(ke)能的;


    b. 軋制薄壁管時,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)整送進角消除(chu)尾三角


  從三(san)輥(gun)變形機理(li)進行分析以及(ji)大量的(de)(de)生產數(shu)據表明,減小軋(ya)輥(gun)的(de)(de)送進角(jiao)度(du)會明顯的(de)(de)減小尾三(san)角(jiao)的(de)(de)長度(du)直至(zhi)不(bu)影響鋼管的(de)(de)正常軋(ya)制(zhi)。20世(shi)紀80年代的(de)(de)特朗斯瓦爾軋(ya)機正是(shi)從這個角(jiao)度(du)出(chu)(chu)發,采用旋轉(zhuan)牌坊變動送進角(jiao)的(de)(de)方式抑制(zhi)尾三(san)角(jiao)的(de)(de)出(chu)(chu)現,見圖6-47,但是(shi)隨(sui)著(zhu)送進角(jiao)的(de)(de)減小必將導致軋(ya)制(zhi)效(xiao)率的(de)(de)降低和(he)荒管縱向壁厚的(de)(de)不(bu)均,最終的(de)(de)切尾量也(ye)是(shi)居高不(bu)下。另(ling)外這種方式還要設定速(su)度(du)函數(shu)和(he)鋼管長度(du)函數(shu),合(he)理(li)控制(zhi)比(bi)較困難(nan)。


圖 47.jpg


 3. 軋輥快開技術


  20世紀90年代引進φ170mm機(ji)(ji)(ji)(ji)組之(zhi)后,解決尾(wei)三角問題的(de)(de)真正意義(yi)上(shang)的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)技術才在我國(guo)得(de)以(yi)(yi)應(ying)用。它的(de)(de)基(ji)本(ben)原理(li)是鋼管(guan)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)到尾(wei)部時軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)提前打(da)(da)開(kai)(kai),喉徑放大,將鋼管(guan)的(de)(de)減(jian)(jian)徑量減(jian)(jian)小,在機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)上(shang)它通過一個套在軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)平(ping)衡缸中的(de)(de)柱塞式(shi)油缸來(lai)實(shi)現(xian)(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)功能(neng)。見(jian)圖6-48。柱塞式(shi)油缸與強大壓力(li)的(de)(de)平(ping)衡缸配合使(shi)用,無疑會提高該快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)的(de)(de)反應(ying)速度。經過多次現(xian)(xian)場測試,這種快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)方式(shi)反應(ying)靈敏(min),快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)時間能(neng)夠保持在0.1s之(zhi)內,基(ji)本(ben)能(neng)滿足軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄(bo)壁管(guan)的(de)(de)速度要求。快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)之(zhi)后的(de)(de)管(guan)尾(wei)經張力(li)減(jian)(jian)徑、矯直工序的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi),切(qie)尾(wei)量較小,能(neng)夠控制(zhi)在100mm之(zhi)內,有(you)效提高了(le)金屬的(de)(de)收得(de)率。由于其在軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)入口(kou)(kou)出口(kou)(kou)分(fen)別設置快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)油缸使(shi)得(de)該快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)在工作過程中對碾軋(ya)(ya)(ya)角沒有(you)影(ying)響(xiang),控制(zhi)比較簡單,但是由于其所在的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)換輥(gun)以(yi)(yi)及軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)送進角調(diao)整比較麻煩,最終導致(zhi)新型三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)出現(xian)(xian),即機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)在線打(da)(da)開(kai)(kai)換輥(gun)式(shi)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)。隨之(zhi)而來(lai)的(de)(de)是快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)結構(gou)形式(shi)的(de)(de)變化(hua)。它的(de)(de)快(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)如圖6-48所示(shi)。


圖 48.jpg



4. 新(xin)型的軋輥快開裝置


  新型液壓差動式軋輥快(kuai)開技術的(de)出現(xian),在一定程度(du)上提高了快(kuai)開動作的(de)實施時(shi)間,補償了因快(kuai)開之后(hou)碾軋角(jiao)增大帶來的(de)缺陷(xian)。它的(de)基本機(ji)械(xie)結構是在3個(ge)柱塞缸(gang)上實施液壓差動技術,提高缸(gang)徑的(de)動作速度(du)以達到減少快(kuai)開時(shi)間。目前這種(zhong)機(ji)構已經在某鋼(gang)管(guan)(guan)廠的(de)Assel軋管(guan)(guan)機(ji)上得到應用,效果非常良好。