1. 二輥穿孔機的發展
熱軋無(wu)縫(feng)鋼管(guan)生(sheng)產(chan)中管(guan)坯(pi)(pi)的(de)穿孔(kong)主(zhu)要是(shi)在斜(xie)軋穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang)進行的(de)，直至1970年(nian)，在斜(xie)軋穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)中設有導板的(de)Stiefel穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)最為(wei)普(pu)遍(bian)，見圖6-31所示(shi)。它(ta)也(ye)被稱(cheng)作(zuo)具有桶形軋輥的(de)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)。由于它(ta)的(de)性能好(hao)，延伸率可(ke)達4、穿孔(kong)后空心坯(pi)(pi)長度可(ke)長達8m，所以，它(ta)被普(pu)遍(bian)用(yong)于自動(dong)軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)組、連軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)組和三輥軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)組中。
Stiefel 斜(xie)軋穿孔機的主要特征是：
（1）軋輥水平布(bu)置(zhi)，導板垂直布(bu)置(zhi)；
（2）兩個軋輥由1臺交流電機(ji)通過減速箱進(jin)行傳(chuan)動；
（3）采用止(zhi)推小車使頂桿(gan)從(cong)毛(mao)管中抽出。
在(zai)1972年誕生了Diescher穿孔機(ji)，見圖6-32。對(dui)于穿孔操作運(yun)行(xing)性能而言，這(zhe)種穿孔機(ji)樹立了新的樣板(ban)。
Diescher穿(chuan)孔機的主要特(te)征(zheng)是(shi)：
（1）軋(ya)輥上下布置，導盤(pan)則水平(ping)布置；
（2）每一個軋輥由1臺水(shui)平安裝的直流電機傳(chuan)動；
（3）在(zai)軋出端(duan)設有(you)(you)新穎的頂桿更換系統，穿孔(kong)過程結束(shu)后帶(dai)有(you)(you)頂頭和套有(you)(you)毛(mao)管(guan)(guan)的頂桿橫(heng)移，離開(kai)軋制中心線，然后離線脫(tuo)出毛(mao)管(guan)(guan)。
由(you)于軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)上下配置(zhi)，導(dao)(dao)盤(pan)間(jian)距容易調整(zheng)，具有傳動導(dao)(dao)盤(pan)的(de)穿孔(kong)機(ji)其前進(jin)效率可(ke)達到約90％，且導(dao)(dao)盤(pan)磨損小(xiao)，使導(dao)(dao)盤(pan)重(zhong)車(che)周期大(da)大(da)延長。因此(ci)，更(geng)換工具而停產(chan)的(de)時間(jian)大(da)大(da)減(jian)少。軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)采用單(dan)獨電機(ji)傳動，傳動軸和(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸夾角小(xiao)，傳動裝置(zhi)的(de)運(yun)行(xing)可(ke)靠性很高。由(you)于采用直(zhi)流電機(ji)傳動，穿孔(kong)機(ji)運(yun)行(xing)速度可(ke)調，軋(ya)(ya)(ya)(ya)制開始時可(ke)采用軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)低轉速，待管坯被咬入后提高軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)速度，這種操(cao)作方(fang)式，可(ke)使軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)線速度高達9m/s，因此(ci)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制時間(jian)縮(suo)短。
新穎的(de)頂桿(gan)線外更(geng)換(huan)系(xi)統使(shi)穿孔(kong)(kong)機的(de)節奏達(da)到3～4p／min（即(ji)(ji)每(mei)分(fen)鐘穿3～4支管坯），采(cai)用6～8根頂桿(gan)循(xun)環使(shi)用即(ji)(ji)可滿足生(sheng)產(chan)(chan)要求(qiu)，穿孔(kong)(kong)頂頭(tou)得以充分(fen)冷卻，穿孔(kong)(kong)頂頭(tou)的(de)檢(jian)查更(geng)換(huan)則可在(zai)(zai)(zai)線外進行。在(zai)(zai)(zai)1990年左右(you)，全(quan)世(shi)界有10余臺Diescher穿孔(kong)(kong)機在(zai)(zai)(zai)生(sheng)產(chan)(chan)，這說明(ming)在(zai)(zai)(zai)產(chan)(chan)品質(zhi)量、生(sheng)產(chan)(chan)能力和工具壽命等方(fang)面優于其(qi)他穿孔(kong)(kong)機，可以應用在(zai)(zai)(zai)各種無縫(feng)管機組中。
雖然Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)得到普遍認(ren)可，但在(zai)(zai)20世紀70年(nian)代(dai)末，仍然開始了(le)(le)旨在(zai)(zai)進(jin)(jin)一(yi)步增大斜(xie)軋(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)延伸率(lv)的(de)研(yan)究。借助于穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時的(de)擴徑作用，進(jin)(jin)行了(le)(le)生產薄壁穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)毛管(guan)（D／S約30）的(de)研(yan)究。此(ci)外，還進(jin)(jin)一(yi)步考察(cha)了(le)(le)新型穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)合金鋼的(de)能力(li)，由此(ci)產生了(le)(le)兩臺(tai)錐(zhui)(zhui)輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)的(de)制造和安裝(zhuang)。1981年(nian)曼內斯曼鋼管(guan)公司在(zai)(zai)原Φ340mm自動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)前安裝(zhuang)了(le)(le)錐(zhui)(zhui)輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)以取代(dai)串列式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)的(de)兩臺(tai)Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)，1982年(nian)日(ri)本(ben)住(zhu)友海(hai)南(nan)鋼管(guan)廠ф114mm連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組的(de)錐(zhui)(zhui)輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)投產。
曼內斯曼鋼管公司和(he)(he)(he)(he)住友(you)公司的(de)(de)(de)錐(zhui)輥(gun)(gun)式穿(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)設(she)計任務是(shi)(shi)滿足工(gong)藝(yi)要(yao)求，這兩臺(tai)穿(chuan)孔機(ji)均(jun)配置了狄塞爾導(dao)盤，設(she)有(you)軋(ya)輥(gun)(gun)喂進(jin)角(jiao)(jiao)調整裝(zhuang)置和(he)(he)(he)(he)適當的(de)(de)(de)傳動裝(zhuang)置，若(ruo)穿(chuan)孔機(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)是(shi)(shi)水(shui)(shui)平(ping)布置的(de)(de)(de)，所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)廠房面積較大，這對一次性投資是(shi)(shi)不利的(de)(de)(de)。由此對錐(zhui)輥(gun)(gun)式穿(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)設(she)計又進(jin)行了研究，其(qi)結果是(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)垂(chui)直布置的(de)(de)(de)錐(zhui)輥(gun)(gun)式穿(chuan)孔機(ji)的(de)(de)(de)問世，如(ru)圖6-33所(suo)示，這是(shi)(shi)從(cong)Diescher 穿(chuan)孔機(ji)移植而(er)來的(de)(de)(de)，其(qi)機(ji)架和(he)(he)(he)(he)Diescher穿(chuan)孔機(ji)類似，導(dao)盤是(shi)(shi)水(shui)(shui)平(ping)布置的(de)(de)(de)，軋(ya)輥(gun)(gun)采(cai)取兩臺(tai)電(dian)機(ji)傳動，但布置在軋(ya)出端，其(qi)傾(qing)斜角(jiao)(jiao)度（輾(zhan)軋(ya)角(jiao)(jiao)）和(he)(he)(he)(he)軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)錐(zhui)角(jiao)(jiao)相適應，其(qi)傳動軸(zhou)和(he)(he)(he)(he)軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)的(de)(de)(de)夾角(jiao)(jiao)最小。軋(ya)出端可以配置頂桿(gan)止推小車或頂桿(gan)更換系統。
圖6-34示出機架的(de)(de)(de)一種(zhong)特殊設計，它(ta)既可采用導(dao)盤亦(yi)可采用導(dao)板。新的(de)(de)(de)軋輥垂(chui)直布(bu)置的(de)(de)(de)錐(zhui)輥式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機提供了(le)將錐(zhui)輥式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機的(de)(de)(de)工藝優越(yue)性和Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)機設計結構上的(de)(de)(de)優越(yue)性相結合的(de)(de)(de)最佳設計。
在(zai)生產薄壁穿孔(kong)(kong)毛管(guan)的過程中也(ye)可(ke)(ke)(ke)發(fa)現，只(zhi)(zhi)要孔(kong)(kong)型設計得當(dang)，錐(zhui)形(xing)穿孔(kong)(kong)機(ji)的擴徑量可(ke)(ke)(ke)達40％。在(zai)無縫軋(ya)管(guan)機(ji)組中，錐(zhui)輥式穿孔(kong)(kong)機(ji)的高變形(xing)能(neng)力可(ke)(ke)(ke)以用(yong)較少幾種尺寸的管(guan)坯(pi)（甚(shen)至有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)只(zhi)(zhi)采用(yong)一種尺寸的管(guan)坯(pi)）軋(ya)制(zhi)出多種尺寸的毛管(guan)，若機(ji)組中配置有(you)張減機(ji)就(jiu)可(ke)(ke)(ke)生產小直(zhi)徑管(guan)。減少管(guan)坯(pi)尺寸的種類對降低(di)原料成本，提高鋼管(guan)生產的靈(ling)活性是很(hen)有(you)好處(chu)的。
2. 三(san)輥穿(chuan)孔(kong)機的發展
由于(yu)兩輥(gun)錐形穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)日趨成熟且廣(guang)泛(fan)應用，三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)相對發展緩慢。三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)除了(le)具備兩輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)同樣的效率高(gao)、生產靈活的優點外，其最大特(te)點是變形區金屬處于(yu)三向(xiang)壓應力(li)(li)(li)狀態。三向(xiang)壓應力(li)(li)(li)不會產生中心破裂，見圖(tu)6-35在(zai)提高(gao)生產能力(li)(li)(li)和改善毛管(guan)(guan)質量(liang)方面(mian)，比(bi)兩輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)具有更(geng)大潛力(li)(li)(li)。三輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)穿(chuan)(chuan)出的毛管(guan)(guan)尺寸精度比(bi)兩輥(gun)高(gao)，可穿(chuan)(chuan)軋的合金鋼管(guan)(guan)的范圍比(bi)兩輥(gun)大，因此是一種值得(de)推廣(guang)的很(hen)有發展潛力(li)(li)(li)的機(ji)型。
三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)結構形式和變形特點(dian)，更有(you)利于(yu)金屬塑性變形，所以大大減少了(le)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時(shi)引起的(de)毛管內外表面(mian)缺陷(xian)，更適(shi)于(yu)穿(chuan)(chuan)軋低塑性難變形材料；三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)結構和操作均相對簡單，擴大了(le)可穿(chuan)(chuan)鋼種的(de)范圍(wei)，且(qie)更換毛管規(gui)格方便；可以充分利用(yong)三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)優勢，避(bi)開軋制薄(bo)壁毛管出現尾三(san)角的(de)缺點(dian)。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)不僅可以減少表面(mian)缺陷(xian)，而且(qie)可以降低工具消耗(hao)和能耗(hao)，并有(you)效地控制投(tou)資和生產(chan)成本。特別是，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)是CPE頂管機(ji)(ji)組的(de)一(yi)個(ge)不錯(cuo)，甚至(zhi)更適(shi)合(he)的(de)一(yi)個(ge)選擇(ze)。據報(bao)道2017年6月Mannesmann 拉特廠(chang)新投(tou)產(chan)了(le)一(yi)臺用(yong)于(yu)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)高合(he)金管坯的(de)三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)。見圖(tu)6-36所示。
