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(xiu)鋼管廠的ф168mm機組。
從(cong)軋(ya)鋼工藝(yi)上(shang)講三輥連續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)比(bi)二輥連續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)有明顯的(de)(de)優點，但(dan)多了一(yi)(yi)個軋(ya)輥使(shi)得軋(ya)機(ji)結構(gou)有了明顯的(de)(de)差(cha)異，用什么樣的(de)(de)結構(gou)形式才能(neng)滿足新機(ji)型的(de)(de)要求，使(shi)其發(fa)揮優勢，實(shi)現高效(xiao)生產，達到(dao)理(li)想的(de)(de)效(xiao)果，一(yi)(yi)直是人們探(tan)索的(de)(de)目標，多年來全世界一(yi)(yi)直沒有哪家企業開發(fa)采用這項技術(shu)。進(jin)入(ru)21世紀(ji)，天(tian)津不銹鋼管(guan)(guan)廠(chang)和米爾／因西(xi)公司共同成功(gong)開發(fa)了Φ168mm PQF限動芯棒連續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)，于2003年8月(yue)在天(tian)津不銹鋼管(guan)(guan)廠(chang)建成投產，并在當年12月(yue)就達到(dao)了設(she)計產量。PQF一(yi)(yi)經問世，就引(yin)起了國內外同行的(de)(de)高度重視，現對其工藝(yi)、結構(gou)和傳動等特點作一(yi)(yi)簡要介紹。
一、工藝特點(dian)
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等不銹鋼管。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)構特點
工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架是由三個(ge)軋輥(gun)組(zu)成(cheng)一體(ti)相對獨立的(de)(de)(de)軋制單元(yuan)。天津鋼管(guan)(guan)公司的(de)(de)(de)PQF連(lian)(lian)續軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)由6個(ge)工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架（包(bao)括第1架空減機(ji)(ji)(ji)(ji)架即VRS)組(zu)成(cheng)。工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架不承(cheng)(cheng)受(shou)軋制力，只承(cheng)(cheng)受(shou)限(xian)(xian)動(dong)力。工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架內(nei)的(de)(de)(de)三個(ge)軋輥(gun)在壓下(xia)機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)和平(ping)衡裝置的(de)(de)(de)控(kong)制下(xia)構(gou)(gou)成(cheng)一個(ge)孔(kong)型(xing)(xing)，并可對孔(kong)型(xing)(xing)進行調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)。每個(ge)軋輥(gun)（包(bao)括軸承(cheng)(cheng)座(zuo)(zuo)）安裝在一個(ge)杠(gang)桿(gan)臂(bei)上，杠(gang)桿(gan)臂(bei)通過銷軸安裝在工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架上，孔(kong)型(xing)(xing)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)時杠(gang)桿(gan)以銷軸為(wei)支(zhi)點擺動(dong)。每個(ge)軋輥(gun)軸承(cheng)(cheng)座(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)兩側，工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架上都有(you)導向滑板，用來保(bao)持軋輥(gun)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)時的(de)(de)(de)位置，并承(cheng)(cheng)受(shou)限(xian)(xian)動(dong)力。工作(zuo)(zuo)(zuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)架上有(you)一套(tao)軋輥(gun)軸承(cheng)(cheng)甘油潤(run)滑管(guan)(guan)線系(xi)統和一套(tao)軋輥(gun)冷(leng)卻(que)水系(xi)統，由液壓缸操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)快速接(jie)頭將這兩個(ge)系(xi)統連(lian)(lian)接(jie)到外管(guan)(guan)網上。PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)架示意圖(tu)參(can)見(jian)圖(tu)4-7。
承(cheng)受(shou)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)，即安(an)裝有(you)(you)液(ye)壓(ya)壓(ya)下缸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高強度、高剛度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)結構框架(jia)(jia)(jia)(jia)，它(ta)起到(dao)了通(tong)常軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，這個(ge)焊接(jie)結構框架(jia)(jia)(jia)(jia)就稱之為“隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)”，其(qi)(qi)示意圖參見圖4-8。PQF連續軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)所有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)和芯(xin)棒(bang)支(zhi)(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)都安(an)裝在(zai)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)，它(ta)們通(tong)過液(ye)壓(ya)缸從垂(chui)方向(xiang)和軋(ya)(ya)(ya)(ya)制線(xian)(xian)方向(xiang)被固(gu)定在(zai)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)，與(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制線(xian)(xian)相(xiang)吻合。PQF的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制力(li)和限動(dong)力(li)都是(shi)由隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)來承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)有(you)(you)用(yong)于裝、拆卸工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)和芯(xin)棒(bang)支(zhi)(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)(dao)，軌道(dao)(dao)(dao)(dao)保證換(huan)輥(gun)(gun)時(shi)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)和芯(xin)棒(bang)支(zhi)(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)達到(dao)正確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)。隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)出口有(you)(you)一個(ge)鎖緊(jin)(jin)門(men)，用(yong)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)壓(ya)缸沿軋(ya)(ya)(ya)(ya)制線(xian)(xian)方向(xiang)將工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)和芯(xin)棒(bang)支(zhi)(zhi)撐架(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)定在(zai)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)，換(huan)輥(gun)(gun)時(shi)鎖緊(jin)(jin)門(men)隨工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)一起被移出隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)到(dao)換(huan)輥(gun)(gun)位(wei)置(zhi)。驅動(dong)每個(ge)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)軸（共計18根）從各自的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)由外(wai)面(mian)伸入隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)連接(jie)。PQF軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)設計非(fei)常緊(jin)(jin)湊，在(zai)隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)上安(an)裝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)很密集，其(qi)(qi)中包括有(you)(you)100個(ge)液(ye)壓(ya)缸、液(ye)壓(ya)管、潤(run)滑(hua)管、冷卻水(shui)管、沖渣水(shui)管和各種電器控制管線(xian)(xian)等輔助設備(bei)，只(zhi)有(you)(you)通(tong)過統籌(chou)合理地安(an)排(pai)才能安(an)裝恰當。與(yu)傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)輥(gun)(gun)式(shi)(shi)連軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)組交(jiao)叉排(pai)列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)比較(jiao)，使(shi)用(yong)圓形隧(sui)道(dao)(dao)(dao)(dao)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)牌坊(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)間距(ju)縮短了，減(jian)少了在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制過程中因機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)(jia)間距(ju)大而(er)使(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件運行不穩定等因素。
三、傳(chuan)動系統
PQF每個工作機(ji)(ji)(ji)架(jia)上的(de)三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)互(hu)成120°,驅動(dong)(dong)(dong)這三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統在(zai)隧道外(wai)也(ye)要分(fen)布(bu)在(zai)互(hu)呈(cheng)120°的(de)位置上。同(tong)一工作機(ji)(ji)(ji)架(jia)上的(de)三(san)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)轉速(su)和(he)加速(su)度必(bi)須(xu)完全(quan)一致(zhi)(zhi)，因此，三(san)個減速(su)箱的(de)速(su)比(bi)必(bi)須(xu)完全(quan)相(xiang)同(tong)，減速(su)箱和(he)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)的(de)轉動(dong)(dong)(dong)慣量必(bi)須(xu)基本(ben)一致(zhi)(zhi)，電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)特性和(he)控制(zhi)變形保持一致(zhi)(zhi)。相(xiang)鄰(lin)(lin)POF連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)工作機(ji)(ji)(ji)架(jia)之間布(bu)置非常(chang)緊湊，間距很小，相(xiang)鄰(lin)(lin)的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統的(de)間距因此同(tong)樣也(ye)很小，給設(she)計減速(su)機(ji)(ji)(ji)和(he)選擇(ze)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)提出了苛刻(ke)的(de)要求。傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)是可伸縮(suo)的(de)，在(zai)換輥(gun)(gun)(gun)(gun)時(shi)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)回縮(suo)脫離和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)連(lian)接，新工作機(ji)(ji)(ji)架(jia)換入(ru)后(hou)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)伸出并(bing)和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)連(lian)接，伸縮(suo)的(de)動(dong)(dong)(dong)作由(you)液壓缸來執(zhi)行。
四、軋(ya)輥更(geng)換系統
已(yi)經(jing)投產的(de)最初兩套PQF連續(xu)(xu)軋管機(ji)，在設(she)計時(shi)三(san)個互(hu)呈120°的(de)傳動系統占據了軋機(ji)四周的(de)空間、傳統（MPM式(shi)(shi)）的(de)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)，即從側向(xiang)(xiang)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)方(fang)(fang)式(shi)(shi)已(yi)不可能，只有采(cai)用從軸向(xiang)(xiang)，即軋制線方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)來(lai)換(huan)(huan)輥(gun)(gun)。在PQF 連續(xu)(xu)軋管機(ji)和(he)脫管機(ji)之(zhi)間布置一個換(huan)(huan)輥(gun)(gun)區，這(zhe)個換(huan)(huan)輥(gun)(gun)區應(ying)滿足以(yi)下要求：
1. 軋(ya)(ya)機出口(kou)到脫管機的輸送(song)輥(gun)道在換輥(gun)時(shi)要(yao)能移開，換輥(gun)結束后(hou)，輸送(song)輥(gun)道要(yao)及時(shi)復位并可靠地(di)和(he)軋(ya)(ya)制(zhi)線(xian)對中；
2. 換(huan)輥區要布置(zhi)兩列換(huan)輥小車，分別(bie)放置(zhi)待換(huan)人(ren)的(de)工作機(ji)(ji)架和承接從隧道中拉出的(de)需要換(huan)掉的(de)工作機(ji)(ji)架；
3. 每列(lie)換(huan)輥小車由可單(dan)獨(du)橫移(yi)的換(huan)輥單(dan)元組(zu)成，其數(shu)量(liang)與工作機架(jia)(jia)和(he)芯棒支撐架(jia)(jia)的數(shu)量(liang)相(xiang)一致(zhi)，兩(liang)列(lie)換(huan)輥小車也可整(zheng)列(lie)橫移(yi)，并能和(he)軋制線正確(que)對中以(yi)達到整(zheng)列(lie)更換(huan)和(he)個(ge)別任意(yi)一架(jia)(jia)單(dan)獨(du)更換(huan)的目的。
五、芯棒的(de)運行方式
限(xian)動芯(xin)棒(bang)連續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)芯(xin)棒(bang)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)有(you)兩種(zhong)方式(shi)：1. 軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)結(jie)束時(shi)，芯(xin)棒(bang)停止(zhi)運(yun)(yun)(yun)動，待荒管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)從(cong)芯(xin)棒(bang)中脫(tuo)出后，芯(xin)棒(bang)快速(su)返回(hui)，移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線，冷(leng)卻、潤滑后循(xun)環使用(yong)(yong)，傳統的(de)(de)MPM均采(cai)用(yong)(yong)此種(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方式(shi)；2. 軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)結(jie)束時(shi)，芯(xin)棒(bang)停止(zhi)運(yun)(yun)(yun)動，待荒管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)由脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)從(cong)芯(xin)棒(bang)中脫(tuo)出后，芯(xin)棒(bang)不是(shi)回(hui)送(song)，而(er)是(shi)向前快速(su)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)跟隨荒管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)之(zhi)后依次通(tong)過脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，芯(xin)棒(bang)穿過脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后，移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)線再回(hui)送(song)、冷(leng)卻、潤滑循(xun)環使用(yong)(yong)，該(gai)方法減少了芯(xin)棒(bang)的(de)(de)在線待軋(ya)(ya)(ya)時(shi)間，從(cong)而(er)有(you)效地縮短了軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)周(zhou)期，加快了軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)節奏，Φ168mm的(de)(de)PQF機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)采(cai)用(yong)(yong)此種(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方式(shi)。兩種(zhong)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方式(shi)的(de)(de)主要(yao)區別是(shi)脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)完成后，芯(xin)棒(bang)是(shi)與(yu)荒管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)反向運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)回(hui)退，離(li)開軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后移(yi)出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線冷(leng)卻、潤滑、循(xun)環使用(yong)(yong)；還(huan)是(shi)同向運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)芯(xin)棒(bang)前行(xing)(xing)離(li)開軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)后、穿過脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)后撥出軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線冷(leng)卻、潤滑、循(xun)環使用(yong)(yong)。第二(er)種(zhong)方法因芯(xin)棒(bang)要(yao)通(tong)過脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)減徑量大于等(deng)于2倍的(de)(de)荒管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁厚）時(shi)要(yao)求(qiu)脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)必須具(ju)備快開快合功能，以免(mian)芯(xin)棒(bang)撞損脫(tuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)。
