1. 二(er)輥穿孔機的發展
熱(re)軋(ya)無縫鋼管(guan)(guan)生產中(zhong)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)的穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)主要是在斜(xie)(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機上進行的，直至1970年，在斜(xie)(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機中(zhong)設(she)有(you)(you)導板的Stiefel穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機最(zui)為普遍，見(jian)圖(tu)6-31所示。它(ta)也被稱作具有(you)(you)桶形軋(ya)輥的穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機。由于(yu)它(ta)的性能好(hao)，延(yan)伸(shen)率可(ke)達(da)4、穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空心坯(pi)(pi)長(chang)度可(ke)長(chang)達(da)8m，所以，它(ta)被普遍用于(yu)自動軋(ya)管(guan)(guan)機組(zu)(zu)、連軋(ya)管(guan)(guan)機組(zu)(zu)和三輥軋(ya)管(guan)(guan)機組(zu)(zu)中(zhong)。
Stiefel 斜軋穿孔機的主(zhu)要(yao)特征是：
（1）軋輥水平(ping)布(bu)置，導(dao)板垂直布(bu)置；
（2）兩個軋輥由1臺(tai)交(jiao)流電(dian)機(ji)通過減(jian)速(su)箱(xiang)進(jin)行傳動(dong)；
（3）采用止推小車(che)使頂桿從(cong)毛管中抽出(chu)。
在(zai)1972年(nian)誕生了(le)Diescher穿(chuan)孔(kong)機，見圖6-32。對于(yu)穿(chuan)孔(kong)操作運(yun)行性能(neng)而言，這種穿(chuan)孔(kong)機樹立了(le)新的樣板(ban)。
Diescher穿孔(kong)機的主(zhu)要特征是：
（1）軋輥上下布置，導(dao)盤則水平布置；
（2）每(mei)一個軋輥由1臺水平安裝(zhuang)的(de)直流電(dian)機傳動；
（3）在軋(ya)出端設有(you)新(xin)穎(ying)的(de)頂(ding)桿更換系統，穿孔過程結束后(hou)帶有(you)頂(ding)頭和套(tao)有(you)毛管的(de)頂(ding)桿橫移，離開(kai)軋(ya)制中(zhong)心(xin)線(xian)，然(ran)后(hou)離線(xian)脫出毛管。
由(you)于軋(ya)(ya)輥上(shang)下(xia)配置，導(dao)盤(pan)間(jian)距(ju)容(rong)易調(diao)(diao)整，具有傳(chuan)動(dong)(dong)導(dao)盤(pan)的(de)穿孔(kong)機其(qi)前進效率(lv)可達(da)到(dao)約90％，且導(dao)盤(pan)磨損小，使導(dao)盤(pan)重車周期大(da)大(da)延(yan)長(chang)。因此，更換(huan)工具而停產的(de)時間(jian)大(da)大(da)減少(shao)。軋(ya)(ya)輥采(cai)用單獨電機傳(chuan)動(dong)(dong)，傳(chuan)動(dong)(dong)軸和軋(ya)(ya)輥軸夾角(jiao)小，傳(chuan)動(dong)(dong)裝置的(de)運行(xing)可靠性很高(gao)。由(you)于采(cai)用直流電機傳(chuan)動(dong)(dong)，穿孔(kong)機運行(xing)速(su)(su)度可調(diao)(diao)，軋(ya)(ya)制開(kai)始時可采(cai)用軋(ya)(ya)輥低轉速(su)(su)，待管坯被(bei)咬入后提(ti)高(gao)軋(ya)(ya)輥速(su)(su)度，這種操(cao)作方式(shi)，可使軋(ya)(ya)輥線速(su)(su)度高(gao)達(da)9m/s，因此軋(ya)(ya)制時間(jian)縮短(duan)。
新穎的(de)頂(ding)(ding)桿線(xian)外更(geng)換系統(tong)使穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)節奏達(da)到(dao)3～4p／min（即每分(fen)鐘穿(chuan)(chuan)3～4支管坯(pi)），采用(yong)6～8根頂(ding)(ding)桿循環使用(yong)即可(ke)(ke)滿足生產(chan)要求，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂(ding)(ding)頭得以(yi)充分(fen)冷(leng)卻，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頂(ding)(ding)頭的(de)檢查更(geng)換則可(ke)(ke)在(zai)線(xian)外進行。在(zai)1990年左右，全(quan)世界有10余臺Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)在(zai)生產(chan)，這(zhe)說(shuo)明在(zai)產(chan)品質量(liang)、生產(chan)能(neng)力和(he)工具壽(shou)命等方面優于其他穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)，可(ke)(ke)以(yi)應用(yong)在(zai)各種(zhong)無縫管機(ji)(ji)組中。
雖然Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)得(de)到(dao)普(pu)遍認(ren)可，但(dan)在(zai)(zai)20世紀70年代(dai)末，仍然開始了旨在(zai)(zai)進一步(bu)增大斜(xie)軋穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)延伸率的(de)研(yan)究。借助于穿(chuan)(chuan)(chuan)孔時的(de)擴徑作用(yong)，進行了生產薄壁(bi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔毛管(guan)（D／S約30）的(de)研(yan)究。此外(wai)，還(huan)進一步(bu)考察了新型穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋合(he)金鋼的(de)能力，由此產生了兩臺錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)制(zhi)造和(he)安裝(zhuang)(zhuang)。1981年曼內(nei)斯曼鋼管(guan)公司(si)在(zai)(zai)原Φ340mm自動軋管(guan)機(ji)(ji)前安裝(zhuang)(zhuang)了錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)以取代(dai)串列式布置的(de)兩臺Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)，1982年日(ri)本住友海南鋼管(guan)廠ф114mm連軋管(guan)機(ji)(ji)組的(de)錐輥式穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼(gang)管公司和(he)(he)(he)住(zhu)友公司的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)任務是(shi)(shi)(shi)滿(man)足(zu)工藝要(yao)求，這兩(liang)臺穿(chuan)(chuan)孔機(ji)均配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了狄塞爾導(dao)盤，設(she)有(you)軋(ya)輥喂(wei)進角(jiao)(jiao)調整(zheng)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)適(shi)(shi)當的(de)(de)(de)(de)傳動(dong)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，若(ruo)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)軋(ya)輥是(shi)(shi)(shi)水(shui)平布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，所需要(yao)的(de)(de)(de)(de)廠房面積(ji)較大，這對一次性投資是(shi)(shi)(shi)不利(li)的(de)(de)(de)(de)。由此對錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)又進行了研究，其(qi)結(jie)果是(shi)(shi)(shi)軋(ya)輥垂直布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)輥式穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)(de)問世，如圖6-33所示，這是(shi)(shi)(shi)從(cong)Diescher 穿(chuan)(chuan)孔機(ji)移(yi)植而來的(de)(de)(de)(de)，其(qi)機(ji)架和(he)(he)(he)Diescher穿(chuan)(chuan)孔機(ji)類似，導(dao)盤是(shi)(shi)(shi)水(shui)平布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，軋(ya)輥采取兩(liang)臺電機(ji)傳動(dong)，但布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在軋(ya)出端，其(qi)傾斜(xie)角(jiao)(jiao)度（輾(zhan)軋(ya)角(jiao)(jiao)）和(he)(he)(he)軋(ya)輥的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)相適(shi)(shi)應，其(qi)傳動(dong)軸和(he)(he)(he)軋(ya)輥軸的(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)(jiao)最小(xiao)。軋(ya)出端可以配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)頂(ding)桿(gan)止推小(xiao)車或頂(ding)桿(gan)更換系統。
圖6-34示出機架的(de)(de)一種(zhong)特殊設(she)計，它既可(ke)采用導盤亦可(ke)采用導板。新(xin)的(de)(de)軋輥垂直布(bu)置的(de)(de)錐輥式(shi)穿(chuan)孔機提供了將錐輥式(shi)穿(chuan)孔機的(de)(de)工藝優越性(xing)和Diescher穿(chuan)孔機設(she)計結構上的(de)(de)優越性(xing)相結合的(de)(de)最(zui)佳設(she)計。
在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產薄壁穿孔(kong)毛管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)也可(ke)(ke)發現，只要孔(kong)型設計得當，錐形穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)徑(jing)量可(ke)(ke)達(da)40％。在(zai)(zai)無縫(feng)軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)中(zhong)(zhong)，錐輥式穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)高變形能力可(ke)(ke)以用(yong)較少幾種尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯（甚至(zhi)有可(ke)(ke)能只采用(yong)一(yi)種尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯）軋制出多(duo)種尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)毛管(guan)(guan)，若機(ji)組(zu)中(zhong)(zhong)配置有張減機(ji)就(jiu)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產小直(zhi)徑(jing)管(guan)(guan)。減少管(guan)(guan)坯尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)種類對降低原料(liao)成本，提高鋼管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)靈活性是(shi)很有好處的(de)(de)(de)(de)。
2. 三輥(gun)穿孔機的發展
由于(yu)兩輥(gun)(gun)錐形穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)日趨成熟且廣(guang)泛應用，三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)相對(dui)發展緩(huan)慢。三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)除了具備(bei)兩輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)同樣的效率(lv)高、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)靈活的優點(dian)外，其最大特點(dian)是變(bian)形區(qu)金屬(shu)處于(yu)三向壓應力(li)(li)(li)狀態。三向壓應力(li)(li)(li)不會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)中心(xin)破裂，見圖(tu)6-35在提高生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)(li)和改(gai)善毛管質(zhi)量方面(mian)，比兩輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)具有更大潛(qian)力(li)(li)(li)。三輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)出的毛管尺寸(cun)精度比兩輥(gun)(gun)高，可(ke)穿(chuan)(chuan)軋(ya)的合金鋼管的范(fan)圍(wei)比兩輥(gun)(gun)大，因此是一種值(zhi)得推廣(guang)的很有發展潛(qian)力(li)(li)(li)的機(ji)型。
三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)和(he)變形(xing)特(te)點(dian)，更(geng)有利于金屬塑性變形(xing)，所以大大減少(shao)了(le)(le)穿(chuan)(chuan)孔時引起的毛(mao)管內(nei)外表(biao)面缺陷，更(geng)適于穿(chuan)(chuan)軋(ya)低(di)塑性難變形(xing)材料；三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔結(jie)構(gou)和(he)操作均相(xiang)對簡單，擴大了(le)(le)可(ke)(ke)穿(chuan)(chuan)鋼種(zhong)的范圍，且更(geng)換毛(mao)管規格方便(bian)；可(ke)(ke)以充分利用(yong)(yong)三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的優勢，避開軋(ya)制(zhi)薄壁毛(mao)管出現尾三(san)(san)(san)角(jiao)的缺點(dian)。三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)不(bu)僅可(ke)(ke)以減少(shao)表(biao)面缺陷，而(er)且可(ke)(ke)以降(jiang)低(di)工具消耗(hao)(hao)和(he)能(neng)耗(hao)(hao)，并有效(xiao)地控制(zhi)投(tou)資和(he)生(sheng)產成本(ben)。特(te)別是，三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)是CPE頂管機(ji)組的一(yi)(yi)個不(bu)錯，甚至(zhi)更(geng)適合(he)的一(yi)(yi)個選擇。據報道2017年6月(yue)Mannesmann 拉特(te)廠新投(tou)產了(le)(le)一(yi)(yi)臺(tai)用(yong)(yong)于穿(chuan)(chuan)孔高(gao)合(he)金管坯的三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)。見圖6-36所示。
