三輥限動芯棒連續軋管機PQF(Premium Quality Finishing)是意大利 INNSE公司為克服二輥連續軋管機的固有局限性而研制開發的。如圖4-6所示，PQF軋管機由4~7架三輥可調式機架組成，采用限動芯棒方式操作，其中ф168mm PQF機組由于采用了獨特的芯棒運行方式，使其軋制節奏達到24s/支。代表性機組為我國天津不銹鋼管(guan)廠的ф168mm機組。
從軋(ya)鋼(gang)工藝(yi)上講三輥(gun)連(lian)續(xu)軋(ya)管機比二輥(gun)連(lian)續(xu)軋(ya)管機有(you)明(ming)顯的(de)優點，但多了(le)一(yi)(yi)個軋(ya)輥(gun)使得(de)軋(ya)機結構(gou)有(you)了(le)明(ming)顯的(de)差異，用什(shen)么樣的(de)結構(gou)形式才能滿(man)足新(xin)機型的(de)要求，使其發(fa)揮(hui)優勢，實現高效生產，達(da)到(dao)理(li)想(xiang)的(de)效果(guo)，一(yi)(yi)直(zhi)是人們探索(suo)的(de)目(mu)標，多年來全世界一(yi)(yi)直(zhi)沒有(you)哪家企業開(kai)發(fa)采用這項技(ji)術(shu)。進(jin)入21世紀(ji)，天津(jin)不銹鋼(gang)管廠(chang)和(he)米(mi)爾(er)／因西公司共(gong)同成功(gong)開(kai)發(fa)了(le)Φ168mm PQF限動芯棒連(lian)續(xu)軋(ya)管機，于2003年8月(yue)在天津(jin)不銹鋼(gang)管廠(chang)建成投產，并(bing)在當(dang)年12月(yue)就達(da)到(dao)了(le)設(she)計產量。PQF一(yi)(yi)經問世，就引起了(le)國內外同行的(de)高度重視，現對其工藝(yi)、結構(gou)和(he)傳(chuan)動等特(te)點作(zuo)一(yi)(yi)簡要介紹。
一(yi)、工藝特(te)點
三輥連續軋管機簡稱PQF,是由因西公司開發推出的。軋管時芯棒是限動的、速度是可控的，芯棒的速度應高于第一架的咬入速度，屬于限動芯棒連續軋管機，每個機架由三個軋輥組成孔型，采用三輥設計的孔型比傳統的兩輥設計的孔型圓度好，且孔型的半徑差小，有利于軋件的均勻變形，也使軋輥的磨損均勻。軋槽底部和軋槽頂部之間的圓周速度差較小，從而能在穩定的條件下使軋制的金屬變形更加均勻，使所軋制的荒管徑壁比達到45以上。凸緣面積（不與軋輥或芯棒接觸的管子面積，也就是輥縫處壁厚／外徑的凸起面積，見圖4-2)有所減小，即流向凸緣的金屬量減少了，這一優點在軋制不受外端及其他機架約束的鋼管尾端時尤為重要。事實上鋼管尾端在三輥式軋管機上軋制時受控是由于凸緣面積較小（比二輥式的小30%左右）以及軋槽底部與軋槽頂部間的圓周速度差較小的緣故，因此可以避免或大大減少管端折疊和飛翅的形成。由于圓周壓應力較高，從而能在軋制時使輥縫處產生的縱向拉應力的危險性大大降低。孔型中芯棒的穩定性較高，PQF機組可以生產高強度（P110以上）特殊鋼級油井用管、高壓鍋爐管及13Cr、304L等不銹鋼(gang)管(guan)。POF最大的優勢是，由于三輥孔型的半徑差小于兩輥，軋件變形更加均勻、平穩，使產品的壁厚精度和表面質量高于MPM,軋制的荒管直徑越大，優勢越明顯。
二、結(jie)構(gou)特(te)點
工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)是由三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)組成(cheng)一(yi)體相對獨(du)立(li)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)制單(dan)元。天津鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)公司(si)的(de)(de)(de)PQF連(lian)(lian)續(xu)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機由6個工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)（包(bao)括第1架(jia)空減機架(jia)即(ji)VRS)組成(cheng)。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)不承(cheng)受(shou)軋(ya)(ya)制力，只承(cheng)受(shou)限動力。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)內的(de)(de)(de)三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)在(zai)壓下(xia)機構(gou)和(he)平衡(heng)裝置的(de)(de)(de)控制下(xia)構(gou)成(cheng)一(yi)個孔型(xing)，并可對孔型(xing)進行(xing)調(diao)(diao)整(zheng)。每(mei)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)（包(bao)括軸承(cheng)座(zuo)）安裝在(zai)一(yi)個杠桿臂上，杠桿臂通過銷(xiao)軸安裝在(zai)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)上，孔型(xing)調(diao)(diao)整(zheng)時杠桿以銷(xiao)軸為(wei)支點(dian)擺(bai)動。每(mei)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸承(cheng)座(zuo)的(de)(de)(de)兩側，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)上都有(you)導向滑(hua)板，用(yong)來(lai)保持軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)(diao)整(zheng)時的(de)(de)(de)位置，并承(cheng)受(shou)限動力。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)機架(jia)上有(you)一(yi)套(tao)(tao)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸承(cheng)甘油(you)潤滑(hua)管(guan)(guan)(guan)線(xian)系統和(he)一(yi)套(tao)(tao)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)冷(leng)卻水系統，由液壓缸操作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)快速接頭(tou)將(jiang)這兩個系統連(lian)(lian)接到(dao)外管(guan)(guan)(guan)網(wang)上。PQF機架(jia)示(shi)意圖參見(jian)圖4-7。
承(cheng)受軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)力的(de)(de)(de)(de)是隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝有(you)液壓(ya)壓(ya)下缸的(de)(de)(de)(de)高強度、高剛度的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)結構(gou)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)，它(ta)起到了通常(chang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，這個焊接(jie)結構(gou)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)就稱之為“隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)”，其(qi)示意圖(tu)參見圖(tu)4-8。PQF連(lian)(lian)續軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所有(you)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)芯棒(bang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)架(jia)(jia)都安(an)裝在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，它(ta)們通過(guo)(guo)液壓(ya)缸從垂(chui)方向和(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)線方向被固(gu)定(ding)在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，與(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)線相吻合。PQF的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)力和(he)限動(dong)力都是由(you)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)來(lai)承(cheng)受的(de)(de)(de)(de)。隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)有(you)用(yong)(yong)于裝、拆(chai)卸工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)芯棒(bang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)，軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)保證換(huan)輥(gun)(gun)時工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)芯棒(bang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)架(jia)(jia)達到正確的(de)(de)(de)(de)位(wei)置。隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)出口有(you)一(yi)個鎖緊門(men)，用(yong)(yong)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)液壓(ya)缸沿軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)線方向將工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)和(he)芯棒(bang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)架(jia)(jia)固(gu)定(ding)在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)，換(huan)輥(gun)(gun)時鎖緊門(men)隨工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)一(yi)起被移(yi)出隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)到換(huan)輥(gun)(gun)位(wei)置。驅動(dong)每(mei)個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)傳動(dong)軸（共計18根）從各(ge)自(zi)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置由(you)外(wai)面伸入(ru)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)連(lian)(lian)接(jie)。PQF軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)設(she)(she)計非常(chang)緊湊，在(zai)隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上安(an)裝的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)很(hen)密集，其(qi)中(zhong)包括有(you)100個液壓(ya)缸、液壓(ya)管(guan)(guan)、潤滑管(guan)(guan)、冷卻水管(guan)(guan)、沖渣水管(guan)(guan)和(he)各(ge)種(zhong)電器控制(zhi)管(guan)(guan)線等輔助(zhu)設(she)(she)備(bei)，只有(you)通過(guo)(guo)統籌(chou)合理地安(an)排才能安(an)裝恰當。與(yu)傳統的(de)(de)(de)(de)兩輥(gun)(gun)式連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)組交(jiao)叉(cha)排列的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)布置方式比較(jiao)，使(shi)用(yong)(yong)圓形隧(sui)(sui)(sui)(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)式的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)牌坊的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距(ju)縮短了，減少了在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)過(guo)(guo)程中(zhong)因機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)間距(ju)大而使(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件運行不(bu)穩定(ding)等因素。
三、傳(chuan)動系(xi)統
PQF每(mei)個(ge)工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上的(de)(de)(de)三(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)互(hu)成120°,驅動這三(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)傳(chuan)動系統在隧道外也(ye)要(yao)分布在互(hu)呈(cheng)120°的(de)(de)(de)位置上。同一工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上的(de)(de)(de)三(san)個(ge)軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)轉(zhuan)速(su)(su)和加速(su)(su)度必須完全一致(zhi)，因此，三(san)個(ge)減速(su)(su)箱的(de)(de)(de)速(su)(su)比必須完全相同，減速(su)(su)箱和傳(chuan)動軸(zhou)的(de)(de)(de)轉(zhuan)動慣(guan)量必須基本一致(zhi)，電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)特性和控制變(bian)形保持一致(zhi)。相鄰POF連(lian)續軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)之間布置非常(chang)緊(jin)湊(cou)，間距很小(xiao)，相鄰的(de)(de)(de)傳(chuan)動系統的(de)(de)(de)間距因此同樣也(ye)很小(xiao)，給設計減速(su)(su)機(ji)(ji)(ji)和選擇電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)提出(chu)了苛刻的(de)(de)(de)要(yao)求。傳(chuan)動軸(zhou)是(shi)可(ke)伸(shen)(shen)縮(suo)的(de)(de)(de)，在換輥(gun)(gun)時傳(chuan)動軸(zhou)回縮(suo)脫(tuo)離和軋輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)連(lian)接(jie)，新工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)換入后傳(chuan)動軸(zhou)伸(shen)(shen)出(chu)并和軋輥(gun)(gun)連(lian)接(jie)，伸(shen)(shen)縮(suo)的(de)(de)(de)動作由液壓缸來執行。
四、軋輥(gun)更換系統(tong)
已(yi)經(jing)投產的(de)最初兩套PQF連續軋(ya)(ya)管機，在設(she)計時三個互(hu)呈120°的(de)傳動系統占(zhan)據了(le)軋(ya)(ya)機四周的(de)空間(jian)、傳統（MPM式(shi)）的(de)換(huan)(huan)(huan)(huan)輥(gun)，即從(cong)側向換(huan)(huan)(huan)(huan)輥(gun)方式(shi)已(yi)不可能，只有采用(yong)從(cong)軸向，即軋(ya)(ya)制線(xian)方向來(lai)換(huan)(huan)(huan)(huan)輥(gun)。在PQF 連續軋(ya)(ya)管機和脫管機之間(jian)布(bu)置一(yi)個換(huan)(huan)(huan)(huan)輥(gun)區，這個換(huan)(huan)(huan)(huan)輥(gun)區應(ying)滿足以下要(yao)求(qiu)：
1. 軋機(ji)出口到脫管(guan)機(ji)的輸送輥道在(zai)換輥時(shi)(shi)要能移開，換輥結束后，輸送輥道要及時(shi)(shi)復位并可靠地和軋制線對中；
2. 換輥區要布置兩列(lie)換輥小車，分別放置待換人的工作機架和承接(jie)從隧道中(zhong)拉(la)出的需要換掉的工作機架；
3. 每列換(huan)輥(gun)小車(che)(che)由可(ke)單(dan)獨橫移(yi)的換(huan)輥(gun)單(dan)元組成，其數量(liang)(liang)與工作(zuo)機架(jia)和芯棒支撐架(jia)的數量(liang)(liang)相一致，兩列換(huan)輥(gun)小車(che)(che)也可(ke)整列橫移(yi)，并能和軋制線正(zheng)確(que)對中(zhong)以達到整列更(geng)換(huan)和個(ge)別(bie)任意一架(jia)單(dan)獨更(geng)換(huan)的目(mu)的。
五、芯棒的運(yun)行(xing)方式
限動芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)有兩種(zhong)方式：1. 軋(ya)制結束時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)停止運(yun)(yun)動，待荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)從芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)快(kuai)速返回(hui)(hui)，移(yi)出軋(ya)制線(xian)，冷卻、潤(run)滑(hua)后(hou)循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)，傳統的(de)(de)(de)MPM均采用(yong)(yong)此種(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方式；2. 軋(ya)制結束時，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)停止運(yun)(yun)動，待荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)從芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)不是(shi)(shi)回(hui)(hui)送(song)，而是(shi)(shi)向(xiang)(xiang)前快(kuai)速運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)跟隨荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)之后(hou)依(yi)次(ci)通過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)穿過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，移(yi)出軋(ya)線(xian)再回(hui)(hui)送(song)、冷卻、潤(run)滑(hua)循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)，該方法減少了(le)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)的(de)(de)(de)在線(xian)待軋(ya)時間，從而有效(xiao)地縮短(duan)了(le)軋(ya)制周期，加快(kuai)了(le)軋(ya)制節奏(zou)，Φ168mm的(de)(de)(de)PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)組采用(yong)(yong)此種(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方式。兩種(zhong)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)方式的(de)(de)(de)主(zhu)要區別是(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)完成后(hou)，芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)是(shi)(shi)與荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)反向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)回(hui)(hui)退，離開軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)移(yi)出軋(ya)制線(xian)冷卻、潤(run)滑(hua)、循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)；還(huan)是(shi)(shi)同向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)前行(xing)(xing)(xing)離開軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)、穿過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)撥出軋(ya)制線(xian)冷卻、潤(run)滑(hua)、循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)。第二種(zhong)方法因芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)要通過(guo)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，在軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)減徑量大(da)于(yu)等于(yu)2倍的(de)(de)(de)荒(huang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁厚）時要求脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)輥必須具備快(kuai)開快(kuai)合功能(neng)，以免芯(xin)(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)撞(zhuang)損(sun)脫(tuo)(tuo)(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)輥。
