三輥行星(xing)軋管機(PSW)是聯邦德國(guo)西馬克公司(SMS)獨家生(sheng)產(chan)制造經營的(de),PSW 是德文“Planeten-Schragwalzwerk”三字的(de)縮寫,按德文原意是“行星(xing)斜軋機”。1983年,在聯邦德國安裝了一臺軋制荒管的樣板軋機,不久,采用全連續PSW生產不銹(xiu)鋼(gang)管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:


 三個(ge)(ge)錐形(xing)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)相互間呈120°排(pai)列,并繞(rao)軋(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)旋(xuan)轉,使軋(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)的(de)斷面(mian)積(ji)得(de)到壓縮(suo)如圖16-1所(suo)(suo)示。這樣,由(you)三個(ge)(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)表面(mian)構成一(yi)(yi)個(ge)(ge)錐形(xing)的(de)成形(xing)區。由(you)于軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是傾斜的(de),旋(xuan)轉運動(dong)(dong)使軋(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)咬(yao)入(ru),并通過成形(xing)區。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)由(you)主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)通過一(yi)(yi)套行星(xing)齒輪(lun)系統(tong)驅動(dong)(dong)如圖16-2所(suo)(suo)示,輥(gun)(gun)軸(zhou)可以繞(rao)著行星(xing)齒輪(lun)的(de)軸(zhou)線(xian)安(an)裝(zhuang),這樣可根(gen)據不同咬(yao)入(ru)情況調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)傾斜度。當變(bian)換軋(ya)(ya)制坯(pi)料時,用另一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)機(ji)來防(fang)止軋(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)整(zheng)或變(bian)形(xing)條件(jian)(jian)(jian)不同的(de)情況下所(suo)(suo)產生的(de)微(wei)小轉動(dong)(dong)。


  圖 16-2.jpg  圖 16-1.jpg


 只(zhi)需(xu)(xu)調整三個錐(zhui)形輥的中心距,就(jiu)可以任意選擇軋(ya)件(jian)的出口尺寸,而不(bu)用修改孔(kong)型。只(zhi)有(you)(you)在軋(ya)輥磨(mo)損(sun)后或軋(ya)制規格有(you)(you)較大(da)的變動時(shi),才(cai)需(xu)(xu)要更換軋(ya)輥。


與(yu)其他(ta)斜軋機相比(bi),除了在運(yun)動方式上不同,即軋輥繞著(zhu)軋件(jian)旋轉(zhuan)外,這項技術(shu)的(de)(de)想法也(ye)是很獨(du)特的(de)(de),軋件(jian)與(yu)軋輥的(de)(de)軸線可以成很大的(de)(de)角度(du)如圖16-3所示,這會產生以下效果。


圖 16-3.jpg


1. 材料在變形過程中不發(fa)生扭轉,這對(dui)于斷面(mian)減縮率大,以(yi)及(ji)軋制薄壁管(guan)時是很必要的;


2. 可(ke)以實(shi)現大(da)送(song)進(jin)角(jiao),如圖16-4所示(shi),傳統(tong)斜軋機的(de)送(song)進(jin)角(jiao)為6°~12°,而PSW為30°~40°,因而大(da)大(da)提(ti)高斜軋工(gong)藝(yi)的(de)變(bian)形效(xiao)率,可(ke)以得到和縱軋同樣的(de)效(xiao)果。


圖 16-4.jpg


 新的(de)(de)PSW管(guan)材(cai)生產(chan)工藝(yi)的(de)(de)主要特(te)點就是連軋(ya)(ya)如圖16-5所(suo)示(shi),即將延伸(shen)工序(xu)(PSW)和精(jing)軋(ya)(ya)工序(xu)(定徑(jing)或(huo)張力減徑(jing))結合起來,形成一(yi)套連續的(de)(de)操(cao)作系統(tong)。到(dao)目前為止(zhi),在(zai)無縫管(guan)生產(chan)中(zhong)還(huan)沒有(you)實現這一(yi)條。也有(you)的(de)(de)稱(cheng)為“連軋(ya)(ya)管(guan)機組”,但實際上僅在(zai)幾個機架(jia)間產(chan)生連軋(ya)(ya),而且還(huan)要有(you)另外的(de)(de)裝出料及再加熱設備。


圖 16-5.jpg


用PSW生產管材,匯集了所有(you)傳統(tong)延伸方式的優(you)點:


 1. 壁厚偏差僅(jin)在±5%左右;


 2. 對于軋制薄壁和厚壁管都適用,管子長度可達(da)120m.其(qi)生產工(gong)藝如(ru)下:將(jiang)空心坯送到PSW的入口處,并(bing)插上(shang)芯棒,然后一同送入PSW成(cheng)形區,將(jiang)芯棒位置(zhi)固定后,空心荒管軋成(cheng),可達(da)到很(hen)高的延伸系數。


 在PSW的(de)(de)出(chu)口,軋后的(de)(de)荒管自動脫(tuo)離開(kai)芯(xin)棒,并可直接進入定徑機(ji)或張力減徑機(ji),軋成(cheng)(cheng)一定外徑和壁厚的(de)(de)成(cheng)(cheng)品管。由于PSW不采用浮(fu)動芯(xin)棒,并且延伸系數可達很高(gao),因此它所(suo)用坯(pi)料(liao)的(de)(de)重(zhong)理與傳統的(de)(de)軋機(ji)相比,可增加3~4倍。增加坯(pi)料(liao)重(zhong)量也就(jiu)意味(wei)著顯著提(ti)高(gao)了機(ji)組(zu)的(de)(de)成(cheng)(cheng)材率。


 ESW 廠(chang)分(fen)別(bie)于(yu)1914年(nian)、1966年(nian)各安裝一(yi)套周(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu),其后于(yu)1982年(nian)決(jue)定(ding)采用三輥行(xing)星軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)對該廠(chang)進(jin)行(xing)改(gai)造,改(gai)造分(fen)兩(liang)步走(zou),第一(yi)階段是PSW軋(ya)(ya)(ya)機(ji)和周(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)平行(xing)生產,待PSW 試軋(ya)(ya)(ya)成功后才拆除周(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),將ESW廠(chang)改(gai)建(jian)成為三輥行(xing)星軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)。


 PSW的(de)(de)一個重(zhong)要的(de)(de)優點(dian)就是(shi)料(liao)重(zhong)很大,如可將8m長(chang)的(de)(de)空心坯軋成50m長(chang)的(de)(de)荒管(guan),是(shi)無縫鋼管(guan)生產的(de)(de)世界紀錄。這種情(qing)況下(油井(jing)管(guan)),成材率可達90%~92%。


 采用PSW不僅使產品規格變換靈活,而且可生產長管。到目前為止,用其他方法還不可能達到這樣的長度。可生產管子的長度是評價某種不銹鋼無縫管機組的重要標志。目前,所生產管子的最大長度主要取決于延伸,一般為15~40m.而采用PSW時,不銹鋼管長度僅取決于穿孔工序。用PSW,管子的延伸系數可達到12,而且管長不受工具(芯棒)的限制。例如,可將10m長的空心管坯軋成120米長的荒管。


 圖(tu)16-6為生產(chan)16英(ying)寸(cun)(426mm)不銹鋼管的PSW的平面圖(tu)。


圖 16-6.jpg


很顯然(ran),即使在管長達120m時,其軋機(ji)(ji)(ji)(ji)結構仍很簡單、緊湊。對這種(zhong)規格的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)組來說(shuo),軋機(ji)(ji)(ji)(ji)生產能(neng)力為(wei)75000t/a,PSW 將成為(wei)至(zhi)今仍使用的(de)(de)自動(dong)軋管機(ji)(ji)(ji)(ji)組和周期軋制(zhi)不銹鋼管機(ji)(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)換代機(ji)(ji)(ji)(ji)組。