尾(wei)三(san)角(jiao)形(xing)成(cheng)的(de)根(gen)本原因在(zai)(zai)于三(san)輥(gun)斜(xie)軋(ya)(ya)所固有的(de)擴徑(jing)傾向(xiang)。當鋼(gang)管(guan)(guan)軋(ya)(ya)制到尾(wei)部(bu)時,由于在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)入(ru)口側沒(mei)有足夠的(de)變形(xing)材料,毛管(guan)(guan)的(de)縱向(xiang)拉應(ying)力降低,使得尾(wei)部(bu)毛管(guan)(guan)的(de)切向(xiang)變形(xing)的(de)傾向(xiang)增大,增大了(le)的(de)切向(xiang)變形(xing)導(dao)致縱向(xiang)變形(xing)愈來(lai)愈少。如果軋(ya)(ya)輥(gun)和芯棒之間切向(xiang)出口速度(du)大于后面軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)咬入(ru)速度(du)必將在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)之間出現(xian)材料堵(du)塞,形(xing)成(cheng)尾(wei)三(san)角(jiao),引起縱向(xiang)送進的(de)停止。為了(le)解決(jue)尾(wei)三(san)角(jiao)問(wen)題(ti)人們(men)著(zhu)重從管(guan)(guan)尾(wei)的(de)預(yu)減徑(jing)預(yu)減壁(bi)開始,直(zhi)到后來(lai)的(de)軋(ya)(ya)輥(gun)快開技(ji)術的(de)應(ying)用(yong)。解決(jue)尾(wei)三(san)角(jiao)的(de)工藝發展過(guo)程經(jing)歷了(le)以下(xia)過(guo)程。
1. NEL無尾(wei)損(sun)失
在早期,抑(yi)制尾(wei)三角的(de)(de)方法(fa)并不是(shi)(shi)軋輥快開技(ji)術,軋輥快開技(ji)術只是(shi)(shi)后期的(de)(de)產物。NEL無尾(wei)損失是(shi)(shi)早期的(de)(de)典(dian)型的(de)(de)代(dai)表,這種裝置是(shi)(shi)由(you)裝在軋機入口(kou)側的(de)(de)3~4個輥子組成(cheng),他主(zhu)要是(shi)(shi)對(dui)尾(wei)部鋼管進行預減徑和減壁(減徑和減壁與(yu)荒管的(de)(de)D/S比有關)這樣可以消除或減少(shao)尾(wei)部擴徑引起(qi)的(de)(de)動(dong)力,從而實現抑(yi)制尾(wei)三角的(de)(de)目的(de)(de)。
這(zhe)種(zhong)方式的(de)主要弊端是調(diao)整(zheng)困難,對每(mei)一種(zhong)規格都要根據(ju)經驗(yan)(yan)進行NEL輥(gun)子的(de)壓下量調(diao)整(zheng)。在工作過(guo)程中不能考慮到軋(ya)件的(de)軸向(xiang)運(yun)行速度,使得毛管的(de)軸向(xiang)速度加大(da)之后(hou)預減作用(yong)不明(ming)顯,從而導致他的(de)使用(yong)性(xing)差。曾對NEL進行過(guo)大(da)量軋(ya)制試驗(yan)(yan),結果表明(ming):
a. 軋制中等壁厚的荒(huang)(huang)管時(shi),若荒(huang)(huang)管外徑小(xiao)于(yu)毛管外徑5mm時(shi),NEL是可行(xing)的,荒(huang)(huang)管尾(wei)部凸起部分(fen)不必切除就可進(jin)行(xing)定減徑;NEL的適用(yong)范(fan)圍為D/S不大于(yu)21和S不小(xiao)于(yu)5.5mm,低于(yu)上述范(fan)圍應用(yong)“快打開”。由此看來,尾(wei)部損失減小(xiao)到(dao)50mm以內(nei)是可能的;
b. 軋制薄(bo)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. 調整(zheng)送(song)進角消除尾(wei)三角
從(cong)三輥變(bian)(bian)形機理進行分析以及(ji)大量的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)數據表明,減小(xiao)軋(ya)輥的(de)(de)(de)(de)(de)送進角度(du)(du)(du)會明顯的(de)(de)(de)(de)(de)減小(xiao)尾三角的(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)(du)(du)直至不影(ying)響鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)正常軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。20世紀80年代的(de)(de)(de)(de)(de)特朗斯瓦爾軋(ya)機正是(shi)從(cong)這個角度(du)(du)(du)出(chu)發,采用旋轉牌坊(fang)變(bian)(bian)動(dong)送進角的(de)(de)(de)(de)(de)方式抑制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)尾三角的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現,見(jian)圖6-47,但(dan)是(shi)隨著送進角的(de)(de)(de)(de)(de)減小(xiao)必將導致(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效率的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)和荒(huang)管(guan)縱向壁厚的(de)(de)(de)(de)(de)不均,最(zui)終的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)尾量也是(shi)居高不下。另外(wai)這種方式還(huan)要設定速度(du)(du)(du)函(han)數和鋼管(guan)長度(du)(du)(du)函(han)數,合(he)理控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)比較(jiao)困難。
3. 軋輥快(kuai)開技術
20世(shi)紀90年代引進(jin)φ170mm機組(zu)之(zhi)(zhi)后(hou),解決尾三角(jiao)(jiao)問題的(de)(de)(de)(de)(de)真正意義(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)技術才在我國得以應用。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)(ben)原理是鋼管(guan)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)到尾部(bu)時軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥提前(qian)打開(kai)(kai)(kai)(kai),喉徑(jing)放(fang)大,將鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)量減(jian)(jian)(jian)小,在機構(gou)(gou)(gou)上它(ta)通過(guo)一個(ge)套在軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥平(ping)衡缸中的(de)(de)(de)(de)(de)柱塞式油(you)缸來(lai)實現(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)功能(neng)。見圖6-48。柱塞式油(you)缸與強大壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)衡缸配合使用,無(wu)疑會(hui)提高(gao)該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)反應速度(du)。經(jing)過(guo)多次現(xian)場測試,這種快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)方式反應靈(ling)敏,快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)時間能(neng)夠(gou)保(bao)持在0.1s之(zhi)(zhi)內,基本(ben)(ben)能(neng)滿足軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄(bo)壁管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)要求。快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)之(zhi)(zhi)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)尾經(jing)張力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)、矯直工序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi),切尾量較小,能(neng)夠(gou)控制(zhi)在100mm之(zhi)(zhi)內,有效提高(gao)了金屬的(de)(de)(de)(de)(de)收得率。由于其(qi)在軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)口出口分別設置快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)油(you)缸使得該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機構(gou)(gou)(gou)在工作過(guo)程(cheng)中對碾(nian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)角(jiao)(jiao)沒有影響,控制(zhi)比較簡單,但(dan)是由于其(qi)所在的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機換輥以及軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥送進(jin)角(jiao)(jiao)調整比較麻煩(fan),最終導致(zhi)新型三輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian),即機架在線打開(kai)(kai)(kai)(kai)換輥式三輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機。隨之(zhi)(zhi)而來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)是快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)結構(gou)(gou)(gou)形式的(de)(de)(de)(de)(de)變化。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)(kai)(kai)(kai)機構(gou)(gou)(gou)如圖6-48所示。
4. 新型(xing)的(de)軋輥快開(kai)裝置
新型液壓(ya)差動式軋輥快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)技術(shu)的(de)出(chu)現,在(zai)(zai)一定程(cheng)度上提高了快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)動作(zuo)的(de)實施(shi)(shi)時(shi)間,補償了因快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)之后碾軋角增大帶來(lai)的(de)缺陷。它的(de)基本機械結構(gou)是在(zai)(zai)3個柱塞缸上實施(shi)(shi)液壓(ya)差動技術(shu),提高缸徑的(de)動作(zuo)速度以達到(dao)減少快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)時(shi)間。目前這種(zhong)機構(gou)已經(jing)在(zai)(zai)某鋼管(guan)廠的(de)Assel軋管(guan)機上得到(dao)應用,效果非常(chang)良好。