1. 二輥穿孔(kong)機的(de)發展
熱軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼管生產中管坯的穿(chuan)(chuan)孔(kong)主要是在(zai)斜(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上進(jin)行的，直至(zhi)1970年，在(zai)斜(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機中設有(you)導板的Stiefel穿(chuan)(chuan)孔(kong)機最(zui)為普(pu)遍(bian)，見圖6-31所示。它(ta)也(ye)被(bei)稱(cheng)作具(ju)有(you)桶形軋(ya)輥(gun)的穿(chuan)(chuan)孔(kong)機。由(you)于(yu)它(ta)的性能(neng)好，延伸率可(ke)達4、穿(chuan)(chuan)孔(kong)后空心坯長(chang)度(du)可(ke)長(chang)達8m，所以(yi)，它(ta)被(bei)普(pu)遍(bian)用于(yu)自動軋(ya)管機組(zu)、連軋(ya)管機組(zu)和三輥(gun)軋(ya)管機組(zu)中。
Stiefel 斜軋穿孔(kong)機的(de)主(zhu)要特征是：
（1）軋輥水平布置(zhi)，導板垂直布置(zhi)；
（2）兩個軋輥由(you)1臺交流電機通過減速箱進(jin)行傳動(dong)；
（3）采用(yong)止推小(xiao)車(che)使頂(ding)桿(gan)從毛(mao)管中抽出。
在(zai)1972年誕(dan)生了(le)(le)Diescher穿(chuan)孔機，見圖6-32。對于穿(chuan)孔操作運行性能而言(yan)，這種穿(chuan)孔機樹立(li)了(le)(le)新的樣板(ban)。
Diescher穿(chuan)孔機的主要特征是：
（1）軋輥上下布(bu)置(zhi)，導盤則水(shui)平布(bu)置(zhi)；
（2）每一個軋輥由1臺水平安裝的(de)直流電機傳(chuan)動；
（3）在軋(ya)(ya)出端設有(you)新穎(ying)的(de)頂桿更換系統，穿孔過程結(jie)束后帶(dai)有(you)頂頭和套有(you)毛(mao)管(guan)的(de)頂桿橫移，離(li)開軋(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心線，然(ran)后離(li)線脫出毛(mao)管(guan)。
由于(yu)(yu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)上下配置，導(dao)盤(pan)(pan)間距容(rong)易(yi)調整，具有傳(chuan)動(dong)(dong)導(dao)盤(pan)(pan)的穿孔(kong)機(ji)其前進效(xiao)率可(ke)(ke)達到(dao)約(yue)90％，且導(dao)盤(pan)(pan)磨(mo)損小，使(shi)(shi)導(dao)盤(pan)(pan)重車周期(qi)大大延(yan)長。因此，更換工具而停產的時間大大減少(shao)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)采(cai)(cai)用(yong)單獨(du)電機(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)，傳(chuan)動(dong)(dong)軸和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸夾角小，傳(chuan)動(dong)(dong)裝(zhuang)置的運行可(ke)(ke)靠性很高(gao)。由于(yu)(yu)采(cai)(cai)用(yong)直流電機(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)，穿孔(kong)機(ji)運行速(su)(su)(su)度(du)可(ke)(ke)調，軋(ya)(ya)(ya)制開(kai)始時可(ke)(ke)采(cai)(cai)用(yong)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)低(di)轉速(su)(su)(su)，待(dai)管坯被咬入后提(ti)高(gao)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)速(su)(su)(su)度(du)，這(zhe)種(zhong)操作方(fang)式，可(ke)(ke)使(shi)(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)線速(su)(su)(su)度(du)高(gao)達9m/s，因此軋(ya)(ya)(ya)制時間縮(suo)短。
新穎的頂桿(gan)線(xian)外更換系統使(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)的節奏達到3～4p／min（即每(mei)分鐘穿(chuan)(chuan)3～4支管坯），采用(yong)6～8根頂桿(gan)循環使(shi)用(yong)即可(ke)滿足生產(chan)要求，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂頭得以充分冷卻，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂頭的檢查更換則可(ke)在(zai)線(xian)外進行。在(zai)1990年左右，全世界有10余臺(tai)Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)在(zai)生產(chan)，這說明(ming)在(zai)產(chan)品(pin)質量、生產(chan)能力和工具壽命等方面(mian)優于其他穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)，可(ke)以應用(yong)在(zai)各種(zhong)無縫管機(ji)組中。
雖(sui)然Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)得到普遍認可，但在(zai)20世(shi)紀70年代末，仍然開始了(le)(le)旨在(zai)進一步增大斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)延伸率的(de)(de)(de)研究(jiu)。借助于穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)時的(de)(de)(de)擴徑作(zuo)用，進行了(le)(le)生產薄(bo)壁穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)毛(mao)管(guan)（D／S約30）的(de)(de)(de)研究(jiu)。此(ci)(ci)外(wai)，還進一步考察了(le)(le)新型穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)軋(ya)合(he)金鋼(gang)的(de)(de)(de)能力，由此(ci)(ci)產生了(le)(le)兩(liang)(liang)臺(tai)(tai)錐(zhui)輥式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)制造和安裝。1981年曼內斯曼鋼(gang)管(guan)公(gong)司在(zai)原Φ340mm自動(dong)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)前安裝了(le)(le)錐(zhui)輥式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)以(yi)取代串列式(shi)(shi)布(bu)置的(de)(de)(de)兩(liang)(liang)臺(tai)(tai)Stiefel穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)，1982年日本住(zhu)友海(hai)南鋼(gang)管(guan)廠ф114mm連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)錐(zhui)輥式(shi)(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼管公司(si)和(he)(he)住友(you)公司(si)的(de)(de)(de)錐輥(gun)(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)設(she)計任務是滿足工藝要求，這兩(liang)臺穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)均配(pei)置了狄塞(sai)爾導(dao)盤(pan)，設(she)有(you)軋(ya)輥(gun)(gun)喂進(jin)角(jiao)調(diao)整裝(zhuang)置和(he)(he)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置，若穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)是水平(ping)布置的(de)(de)(de)，所需要的(de)(de)(de)廠(chang)房面積(ji)較大，這對(dui)一次性(xing)投資是不利的(de)(de)(de)。由此對(dui)錐輥(gun)(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)設(she)計又進(jin)行了研究，其(qi)(qi)(qi)結(jie)果是軋(ya)輥(gun)(gun)垂直布置的(de)(de)(de)錐輥(gun)(gun)式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)問(wen)世，如(ru)圖6-33所示(shi)，這是從Diescher 穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)移(yi)植而來的(de)(de)(de)，其(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)架(jia)和(he)(he)Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)類似，導(dao)盤(pan)是水平(ping)布置的(de)(de)(de)，軋(ya)輥(gun)(gun)采取兩(liang)臺電機(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)，但(dan)布置在軋(ya)出端，其(qi)(qi)(qi)傾斜角(jiao)度（輾軋(ya)角(jiao)）和(he)(he)軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)錐角(jiao)相適(shi)應，其(qi)(qi)(qi)傳(chuan)動(dong)軸(zhou)和(he)(he)軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)的(de)(de)(de)夾角(jiao)最小(xiao)。軋(ya)出端可(ke)以配(pei)置頂桿止推小(xiao)車或頂桿更換系統。
圖6-34示出機(ji)架(jia)的一(yi)種特殊設(she)計，它既可采用導盤亦可采用導板。新的軋輥垂直布(bu)置的錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)提(ti)供了(le)將錐輥式穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)的工藝優越性(xing)和Diescher穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)設(she)計結構上(shang)的優越性(xing)相結合的最佳設(she)計。
在生產(chan)薄壁穿孔毛(mao)管(guan)(guan)的(de)過程中也可(ke)(ke)發(fa)現，只要孔型設計得當(dang)，錐(zhui)形(xing)穿孔機(ji)的(de)擴徑量可(ke)(ke)達40％。在無(wu)縫軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)中，錐(zhui)輥式穿孔機(ji)的(de)高(gao)變(bian)形(xing)能(neng)力(li)可(ke)(ke)以用較少(shao)幾種尺寸(cun)的(de)管(guan)(guan)坯(pi)（甚至有可(ke)(ke)能(neng)只采用一種尺寸(cun)的(de)管(guan)(guan)坯(pi)）軋制出(chu)多種尺寸(cun)的(de)毛(mao)管(guan)(guan)，若機(ji)組(zu)中配置有張減機(ji)就(jiu)可(ke)(ke)生產(chan)小直徑管(guan)(guan)。減少(shao)管(guan)(guan)坯(pi)尺寸(cun)的(de)種類對(dui)降低原料(liao)成本(ben)，提高(gao)鋼管(guan)(guan)生產(chan)的(de)靈活性是很有好處的(de)。
2. 三(san)輥穿孔(kong)機(ji)的發(fa)展
由于兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)(gun)(gun)錐形穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)日趨成熟且廣泛應用，三(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)相(xiang)對發展(zhan)緩慢。三(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)除了具(ju)備兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)同樣的(de)(de)(de)效率高(gao)、生產(chan)靈活的(de)(de)(de)優點(dian)外(wai)，其最大特(te)點(dian)是(shi)變(bian)形區(qu)金屬處于三(san)向壓(ya)應力(li)狀態。三(san)向壓(ya)應力(li)不會產(chan)生中心破(po)裂，見圖6-35在提(ti)高(gao)生產(chan)能力(li)和改善毛(mao)管(guan)質量方面，比兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)具(ju)有更(geng)大潛(qian)(qian)力(li)。三(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)出的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)尺寸精度比兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)(gun)(gun)高(gao)，可穿(chuan)(chuan)軋(ya)的(de)(de)(de)合金鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)范圍(wei)比兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)(gun)(gun)大，因此(ci)是(shi)一(yi)種值得推廣的(de)(de)(de)很有發展(zhan)潛(qian)(qian)力(li)的(de)(de)(de)機(ji)型。
三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)機的(de)(de)(de)結構形(xing)式(shi)和(he)變(bian)形(xing)特點，更有利于金屬塑性(xing)變(bian)形(xing)，所以(yi)大(da)大(da)減少了穿孔(kong)(kong)(kong)時(shi)引起的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)內外表(biao)(biao)面缺陷(xian)，更適于穿軋(ya)低塑性(xing)難(nan)變(bian)形(xing)材料(liao)；三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)結構和(he)操作均相對簡單，擴大(da)了可穿鋼種的(de)(de)(de)范(fan)圍，且更換毛(mao)管(guan)(guan)規(gui)格(ge)方(fang)便；可以(yi)充分利用三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)機的(de)(de)(de)優勢，避開軋(ya)制(zhi)薄壁毛(mao)管(guan)(guan)出(chu)現尾三(san)(san)(san)角(jiao)的(de)(de)(de)缺點。三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)機不(bu)僅可以(yi)減少表(biao)(biao)面缺陷(xian)，而且可以(yi)降低工具消耗和(he)能耗，并有效地控制(zhi)投資和(he)生產成本(ben)。特別是，三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)機是CPE頂管(guan)(guan)機組的(de)(de)(de)一個(ge)不(bu)錯，甚至更適合(he)的(de)(de)(de)一個(ge)選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特廠新(xin)投產了一臺(tai)用于穿孔(kong)(kong)(kong)高(gao)合(he)金管(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)三(san)(san)(san)輥穿孔(kong)(kong)(kong)機。見(jian)圖(tu)6-36所示。
