三輥行(xing)(xing)星軋管機(PSW)是聯邦德國西(xi)馬克公司(SMS)獨家生產制造經營的,PSW 是德文(wen)“Planeten-Schragwalzwerk”三字的縮寫(xie),按(an)德文(wen)原意是“行(xing)(xing)星斜軋機”。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生產不銹鋼(gang)管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:
三個錐形(xing)(xing)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)相(xiang)互間呈120°排列,并(bing)繞軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)旋轉(zhuan),使(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)斷(duan)面(mian)積得到壓(ya)縮如圖16-1所(suo)示。這(zhe)樣(yang),由(you)三個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)表面(mian)構(gou)成(cheng)一個錐形(xing)(xing)的(de)(de)成(cheng)形(xing)(xing)區。由(you)于(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)是傾斜的(de)(de),旋轉(zhuan)運動使(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)咬(yao)入,并(bing)通過成(cheng)形(xing)(xing)區。軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)由(you)主電機通過一套行(xing)星齒(chi)輪(lun)系統驅動如圖16-2所(suo)示,輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸可以繞著(zhu)行(xing)星齒(chi)輪(lun)的(de)(de)軸線安(an)裝,這(zhe)樣(yang)可根(gen)據不同(tong)咬(yao)入情況調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)傾斜度。當變換軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)坯料時,用另一個電機來防止軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)(jian)(jian)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)調(diao)整(zheng)或變形(xing)(xing)條件(jian)(jian)(jian)不同(tong)的(de)(de)情況下所(suo)產生的(de)(de)微小轉(zhuan)動。
只需調整三個(ge)錐形輥的中心距,就(jiu)可以任意選擇軋件(jian)的出口尺(chi)寸,而(er)不(bu)用修改孔型。只有(you)在軋輥磨(mo)損后或軋制(zhi)規格有(you)較大(da)的變動(dong)時(shi),才需要(yao)更換軋輥。
與(yu)其他(ta)斜軋機相比,除了(le)在運動方式上不同,即(ji)軋輥(gun)繞著軋件旋轉外(wai),這(zhe)項技術的(de)想(xiang)法也(ye)是很(hen)獨特的(de),軋件與(yu)軋輥(gun)的(de)軸線可以成很(hen)大的(de)角度如圖16-3所(suo)示(shi),這(zhe)會產生以下效果。
1. 材料在變形過(guo)程中不發生扭轉,這對于斷面減縮率大,以及軋制薄壁(bi)管時(shi)是很必(bi)要的;
2. 可(ke)以(yi)實現大送(song)進(jin)角(jiao),如圖16-4所示,傳統斜(xie)軋(ya)機的送(song)進(jin)角(jiao)為(wei)6°~12°,而(er)PSW為(wei)30°~40°,因而(er)大大提高斜(xie)軋(ya)工藝的變形(xing)效(xiao)率,可(ke)以(yi)得(de)到和縱軋(ya)同樣的效(xiao)果。
新的(de)PSW管材生產(chan)(chan)工藝的(de)主(zhu)要(yao)特點(dian)就是連(lian)軋如圖16-5所示(shi),即將延(yan)伸(shen)工序(PSW)和精軋工序(定徑或張力減(jian)徑)結合起(qi)來,形(xing)成一套連(lian)續的(de)操作系統(tong)。到目前為止,在(zai)無縫管生產(chan)(chan)中還沒有(you)(you)實(shi)現這一條。也有(you)(you)的(de)稱為“連(lian)軋管機(ji)組”,但(dan)實(shi)際上僅在(zai)幾個機(ji)架間產(chan)(chan)生連(lian)軋,而(er)且還要(yao)有(you)(you)另外(wai)的(de)裝出料及(ji)再加熱(re)設備(bei)。
用PSW生產管材(cai),匯集了所有傳(chuan)統延伸方式的優(you)點:
1. 壁(bi)厚偏差(cha)僅(jin)在±5%左右;
2. 對于軋制薄壁(bi)和厚壁(bi)管(guan)都適(shi)用,管(guan)子長度可達120m.其生產(chan)工(gong)藝如下:將空(kong)心(xin)坯送(song)到PSW的入口處,并(bing)插(cha)上芯(xin)棒,然后一同(tong)送(song)入PSW成形(xing)區(qu),將芯(xin)棒位置固定后,空(kong)心(xin)荒管(guan)軋成,可達到很(hen)高(gao)的延伸(shen)系(xi)數(shu)。
在PSW的(de)出口,軋后(hou)的(de)荒管(guan)自動脫離開芯棒(bang),并可(ke)(ke)直(zhi)接(jie)進(jin)入定徑機或張力減徑機,軋成一定外徑和(he)壁(bi)厚(hou)的(de)成品管(guan)。由于PSW不采用浮動芯棒(bang),并且(qie)延伸系(xi)數(shu)可(ke)(ke)達很高,因此(ci)它所用坯(pi)(pi)料的(de)重理與傳(chuan)統的(de)軋機相比,可(ke)(ke)增加3~4倍。增加坯(pi)(pi)料重量也就(jiu)意味著顯著提(ti)高了(le)機組的(de)成材率。
ESW 廠(chang)分別于1914年、1966年各安(an)裝一套周期軋管機(ji)組,其后于1982年決定采(cai)用三輥(gun)行星(xing)軋管機(ji)對該廠(chang)進(jin)行改造(zao),改造(zao)分兩步走,第一階段是(shi)PSW軋機(ji)和周期軋管機(ji)平行生產,待(dai)PSW 試軋成功后才拆除周期軋管機(ji),將(jiang)ESW廠(chang)改建成為三輥(gun)行星(xing)軋制不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)。
PSW的一個重(zhong)要的優點就(jiu)是料(liao)重(zhong)很大,如可將(jiang)8m長(chang)的空心坯軋成50m長(chang)的荒(huang)管,是無(wu)縫鋼管生產的世界(jie)紀錄(lu)。這(zhe)種情況下(油井管),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(wu)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(wei)生產16英(ying)寸(cun)(426mm)不銹鋼管的(de)PSW的(de)平(ping)面(mian)圖(tu)。
很(hen)顯(xian)然,即使在管(guan)長達120m時,其軋機結構仍(reng)很(hen)簡單、緊湊。對這種規格的機組來說(shuo),軋機生產能力為75000t/a,PSW 將成為至今仍(reng)使用的自動(dong)軋管(guan)機組和周期軋制不銹(xiu)鋼管(guan)機組的換代機組。