三輥行星軋管機(PSW)是聯邦(bang)德(de)國西馬克公司(SMS)獨家生產制造經營的,PSW 是德(de)文(wen)“Planeten-Schragwalzwerk”三字的縮寫(xie),按德(de)文(wen)原意是“行星斜(xie)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生產不銹鋼管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:


 三個(ge)錐(zhui)形(xing)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)相互(hu)間(jian)呈(cheng)120°排(pai)列,并繞(rao)軋(ya)(ya)(ya)件旋(xuan)(xuan)轉(zhuan),使軋(ya)(ya)(ya)件的(de)(de)(de)(de)斷面積得(de)到壓(ya)縮(suo)如(ru)圖(tu)(tu)16-1所示(shi)。這樣,由(you)三個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)表面構成一個(ge)錐(zhui)形(xing)的(de)(de)(de)(de)成形(xing)區(qu)。由(you)于軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)是傾斜的(de)(de)(de)(de),旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)運動(dong)(dong)使軋(ya)(ya)(ya)件咬(yao)入,并通(tong)過成形(xing)區(qu)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)由(you)主電(dian)機通(tong)過一套行星齒輪系(xi)統驅動(dong)(dong)如(ru)圖(tu)(tu)16-2所示(shi),輥(gun)(gun)(gun)軸可(ke)(ke)以繞(rao)著行星齒輪的(de)(de)(de)(de)軸線安裝,這樣可(ke)(ke)根據(ju)不(bu)同咬(yao)入情況調整(zheng)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)傾斜度。當(dang)變換軋(ya)(ya)(ya)制坯(pi)料時,用另一個(ge)電(dian)機來防止軋(ya)(ya)(ya)件在軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)調整(zheng)或變形(xing)條件不(bu)同的(de)(de)(de)(de)情況下所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)微小轉(zhuan)動(dong)(dong)。


  圖 16-2.jpg  圖 16-1.jpg


 只(zhi)需調整三個錐形(xing)輥的中(zhong)心距,就可以任意(yi)選擇軋件(jian)的出(chu)口(kou)尺寸,而不(bu)用修改孔(kong)型。只(zhi)有(you)在軋輥磨損(sun)后(hou)或(huo)軋制規格(ge)有(you)較(jiao)大的變(bian)動時,才需要(yao)更(geng)換軋輥。


與其(qi)他斜(xie)軋(ya)機相比,除了在運動方式上(shang)不同,即軋(ya)輥繞著軋(ya)件旋轉外,這項技術的(de)想法也(ye)是(shi)很獨(du)特的(de),軋(ya)件與軋(ya)輥的(de)軸線可以成很大的(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(zai)變形過程(cheng)中不(bu)發生扭(niu)轉,這對于(yu)斷面減縮率大,以及軋制(zhi)薄(bo)壁管時是很必(bi)要的;


2. 可(ke)以實(shi)現大(da)送進角(jiao),如圖(tu)16-4所示(shi),傳統斜軋(ya)(ya)機的送進角(jiao)為(wei)(wei)6°~12°,而PSW為(wei)(wei)30°~40°,因而大(da)大(da)提高斜軋(ya)(ya)工藝的變形效率,可(ke)以得到(dao)和縱(zong)軋(ya)(ya)同樣的效果(guo)。


圖 16-4.jpg


 新(xin)的(de)PSW管材(cai)生產工(gong)(gong)藝(yi)的(de)主(zhu)要特點就(jiu)是連軋(ya)如圖16-5所示,即將(jiang)延伸工(gong)(gong)序(PSW)和精軋(ya)工(gong)(gong)序(定徑或張(zhang)力減徑)結(jie)合起來,形(xing)成一套(tao)連續的(de)操(cao)作系統。到目前為止,在(zai)無縫(feng)管生產中還沒有(you)實現這一條。也有(you)的(de)稱為“連軋(ya)管機組”,但實際上僅在(zai)幾個機架(jia)間產生連軋(ya),而且還要有(you)另外的(de)裝出(chu)料及再加熱(re)設備(bei)。


圖 16-5.jpg


用PSW生產管材,匯集了(le)所(suo)有(you)傳統延伸方式的優點(dian):


 1. 壁厚(hou)偏差僅在±5%左右;


 2. 對于軋制薄壁和厚壁管都適用,管子(zi)長度可達120m.其生產(chan)工藝如下:將(jiang)空心坯送到(dao)PSW的入(ru)口處,并插(cha)上芯棒(bang),然(ran)后(hou)一同送入(ru)PSW成(cheng)形區,將(jiang)芯棒(bang)位(wei)置固定(ding)后(hou),空心荒管軋成(cheng),可達到(dao)很(hen)高的延伸系數(shu)。


 在PSW的(de)(de)(de)出(chu)口(kou),軋(ya)后(hou)的(de)(de)(de)荒管(guan)(guan)自(zi)動脫離開芯棒,并(bing)可直接進入定徑(jing)機(ji)(ji)或張力減(jian)徑(jing)機(ji)(ji),軋(ya)成一定外徑(jing)和壁厚的(de)(de)(de)成品管(guan)(guan)。由于PSW不采(cai)用浮動芯棒,并(bing)且延伸系數(shu)可達很高,因此(ci)它所(suo)用坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)重理與傳統的(de)(de)(de)軋(ya)機(ji)(ji)相比(bi),可增(zeng)加(jia)3~4倍。增(zeng)加(jia)坯(pi)料(liao)重量(liang)也就意味著(zhu)顯(xian)著(zhu)提高了(le)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)成材率。


 ESW 廠分別(bie)于1914年(nian)、1966年(nian)各安(an)裝一(yi)套周期軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu),其后于1982年(nian)決定采用三(san)輥(gun)行星軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)對該廠進行改(gai)造,改(gai)造分兩步走,第一(yi)階段是(shi)PSW軋(ya)機(ji)和周期軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)平行生(sheng)產,待PSW 試軋(ya)成功后才拆(chai)除周期軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji),將(jiang)ESW廠改(gai)建成為三(san)輥(gun)行星軋(ya)制不銹鋼管(guan)(guan)(guan)廠。


 PSW的一個重(zhong)要的優點就是料重(zhong)很大(da),如(ru)可將8m長的空心(xin)坯(pi)軋成50m長的荒管,是無縫(feng)鋼管生產的世界紀錄。這(zhe)種情況下(油井管),成材(cai)率可達(da)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(feng)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16-6為(wei)生(sheng)產16英寸(426mm)不銹鋼管的PSW的平面圖。


圖 16-6.jpg


很(hen)顯(xian)然,即使在管(guan)(guan)長達120m時,其軋(ya)機(ji)(ji)(ji)結構仍(reng)很(hen)簡單、緊湊。對(dui)這(zhe)種規格(ge)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)來說,軋(ya)機(ji)(ji)(ji)生產(chan)能力(li)為75000t/a,PSW 將成為至今仍(reng)使用的(de)(de)自動(dong)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)和(he)周(zhou)期軋(ya)制不銹鋼管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)換代機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。