1. 二輥穿孔機的發展
熱軋(ya)(ya)(ya)無(wu)縫鋼管生產中管坯的(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)主(zhu)要是(shi)在斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)上進行(xing)的(de)，直至1970年，在斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)中設有導(dao)板的(de)Stiefel穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)最(zui)為普遍，見圖6-31所(suo)(suo)示。它也被稱作具有桶形軋(ya)(ya)(ya)輥的(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)。由于它的(de)性能(neng)好，延伸(shen)率可(ke)達(da)4、穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空心坯長度可(ke)長達(da)8m，所(suo)(suo)以，它被普遍用于自動(dong)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)組(zu)、連軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)組(zu)和三輥軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)組(zu)中。
Stiefel 斜軋穿孔機的(de)主要特征是：
（1）軋輥水平布(bu)置，導(dao)板垂直布(bu)置；
（2）兩(liang)個軋輥(gun)由1臺交流電機通過(guo)減速箱進行傳(chuan)動；
（3）采(cai)用止推(tui)小車使頂桿從(cong)毛管中抽出。
在1972年誕生了Diescher穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機，見圖6-32。對于穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)操(cao)作(zuo)運行(xing)性能而言，這種穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機樹(shu)立了新的樣板。
Diescher穿孔機(ji)的主(zhu)要特(te)征是：
（1）軋輥上下布置，導盤則水平(ping)布置；
（2）每(mei)一個軋輥由1臺水平(ping)安裝的直(zhi)流電(dian)機傳動；
（3）在軋出(chu)(chu)端設有新穎的頂桿(gan)更換系統(tong)，穿(chuan)孔過程(cheng)結(jie)束后(hou)帶有頂頭和套(tao)有毛(mao)管的頂桿(gan)橫移，離開軋制中心線(xian)，然后(hou)離線(xian)脫出(chu)(chu)毛(mao)管。
由于軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)上下(xia)配(pei)置(zhi)，導(dao)(dao)(dao)盤間(jian)距容(rong)易調整，具(ju)有(you)傳(chuan)動導(dao)(dao)(dao)盤的(de)穿孔(kong)機(ji)(ji)其前進效率(lv)可(ke)達到約90％，且導(dao)(dao)(dao)盤磨(mo)損小，使(shi)導(dao)(dao)(dao)盤重車(che)周期大大延長。因此，更換(huan)工具(ju)而停產的(de)時(shi)(shi)間(jian)大大減少。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)采用(yong)單獨電(dian)機(ji)(ji)傳(chuan)動，傳(chuan)動軸(zhou)(zhou)和(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)(zhou)夾角(jiao)小，傳(chuan)動裝(zhuang)置(zhi)的(de)運行可(ke)靠(kao)性很高。由于采用(yong)直流電(dian)機(ji)(ji)傳(chuan)動，穿孔(kong)機(ji)(ji)運行速度可(ke)調，軋(ya)(ya)(ya)制開始時(shi)(shi)可(ke)采用(yong)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)低(di)轉速，待管坯被咬入后提高軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)速度，這種操(cao)作方式(shi)，可(ke)使(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)線速度高達9m/s，因此軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)(shi)間(jian)縮短。
新穎的頂(ding)桿(gan)線外更換(huan)(huan)系(xi)統使穿孔機的節(jie)奏達到3～4p／min（即每(mei)分(fen)鐘(zhong)穿3～4支管坯），采用(yong)6～8根頂(ding)桿(gan)循(xun)環使用(yong)即可滿足(zu)生產要求(qiu)，穿孔頂(ding)頭得(de)以充分(fen)冷卻，穿孔頂(ding)頭的檢(jian)查更換(huan)(huan)則可在(zai)線外進行。在(zai)1990年左右(you)，全(quan)世界有(you)10余(yu)臺(tai)Diescher穿孔機在(zai)生產，這說明在(zai)產品質量、生產能(neng)力和工具壽命等方(fang)面優于其他穿孔機，可以應用(yong)在(zai)各種無縫管機組中。
雖(sui)然Diescher穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機得(de)到普遍認可，但在(zai)20世紀70年(nian)代末，仍然開始了(le)旨在(zai)進一步(bu)(bu)增大斜軋穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機延(yan)伸率的(de)(de)研究。借助于(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時的(de)(de)擴徑作用，進行了(le)生產薄壁穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)毛(mao)管（D／S約30）的(de)(de)研究。此外，還進一步(bu)(bu)考察了(le)新型穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機穿(chuan)(chuan)(chuan)軋合金鋼的(de)(de)能(neng)力，由此產生了(le)兩(liang)臺錐輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機的(de)(de)制造和安裝。1981年(nian)曼內斯曼鋼管公(gong)司在(zai)原(yuan)Φ340mm自(zi)動軋管機前(qian)安裝了(le)錐輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機以取(qu)代串列式(shi)(shi)布置的(de)(de)兩(liang)臺Stiefel穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機，1982年(nian)日(ri)本住(zhu)友海(hai)南(nan)鋼管廠ф114mm連軋管機組的(de)(de)錐輥(gun)式(shi)(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機投產。
曼(man)內斯曼(man)鋼管公(gong)司和住友公(gong)司的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)輥(gun)(gun)(gun)式穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計任務是(shi)滿足工(gong)藝要求，這兩臺(tai)穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)均(jun)配(pei)置(zhi)(zhi)了狄(di)塞爾(er)導(dao)盤，設(she)(she)有軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)喂進角調整裝置(zhi)(zhi)和適(shi)當的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動裝置(zhi)(zhi)，若穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)是(shi)水(shui)平布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)廠房面積較(jiao)大(da)，這對(dui)一次性投資是(shi)不利(li)的(de)(de)(de)(de)。由此對(dui)錐(zhui)輥(gun)(gun)(gun)式穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計又進行了研究，其(qi)結果(guo)是(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)垂直布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)輥(gun)(gun)(gun)式穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)問世(shi)，如圖(tu)6-33所(suo)示，這是(shi)從Diescher 穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)移植(zhi)而來(lai)的(de)(de)(de)(de)，其(qi)機(ji)架和Diescher穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)類似，導(dao)盤是(shi)水(shui)平布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)，軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)采取兩臺(tai)電機(ji)傳(chuan)動，但布置(zhi)(zhi)在軋(ya)(ya)(ya)出端，其(qi)傾斜角度（輾軋(ya)(ya)(ya)角）和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)錐(zhui)角相適(shi)應(ying)，其(qi)傳(chuan)動軸(zhou)和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)夾角最小(xiao)。軋(ya)(ya)(ya)出端可以(yi)配(pei)置(zhi)(zhi)頂桿止推(tui)小(xiao)車或頂桿更換系統。
圖6-34示出(chu)機(ji)架的(de)一種特殊(shu)設(she)計(ji)，它既可采(cai)用導(dao)盤亦可采(cai)用導(dao)板。新的(de)軋輥垂(chui)直(zhi)布(bu)置的(de)錐輥式穿孔(kong)機(ji)提供了將錐輥式穿孔(kong)機(ji)的(de)工藝(yi)優越性和Diescher穿孔(kong)機(ji)設(she)計(ji)結構上的(de)優越性相結合的(de)最(zui)佳設(she)計(ji)。
在(zai)生(sheng)(sheng)產薄壁(bi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)毛管(guan)(guan)(guan)的(de)過程中也可(ke)(ke)(ke)(ke)發現，只(zhi)要孔(kong)(kong)(kong)型設計得當，錐形(xing)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)擴徑(jing)量可(ke)(ke)(ke)(ke)達40％。在(zai)無縫軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組中，錐輥式穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)的(de)高(gao)(gao)變形(xing)能力可(ke)(ke)(ke)(ke)以用較(jiao)少(shao)幾種(zhong)尺寸(cun)的(de)管(guan)(guan)(guan)坯（甚至有(you)可(ke)(ke)(ke)(ke)能只(zhi)采(cai)用一(yi)種(zhong)尺寸(cun)的(de)管(guan)(guan)(guan)坯）軋(ya)(ya)制(zhi)出多種(zhong)尺寸(cun)的(de)毛管(guan)(guan)(guan)，若機(ji)(ji)組中配(pei)置(zhi)有(you)張減機(ji)(ji)就可(ke)(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產小(xiao)直徑(jing)管(guan)(guan)(guan)。減少(shao)管(guan)(guan)(guan)坯尺寸(cun)的(de)種(zhong)類(lei)對降(jiang)低原料成(cheng)本(ben)，提高(gao)(gao)鋼管(guan)(guan)(guan)生(sheng)(sheng)產的(de)靈活性是很有(you)好處的(de)。
2. 三輥(gun)穿孔機的發展
由于兩(liang)輥(gun)錐形穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)日(ri)趨(qu)成(cheng)熟且廣泛應(ying)(ying)用，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)相對(dui)發(fa)展緩(huan)慢(man)。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔除了具(ju)備兩(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔同(tong)樣的(de)(de)效率高(gao)、生產靈活的(de)(de)優點外，其最大特點是變形區金屬處于三(san)向壓(ya)(ya)應(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)。三(san)向壓(ya)(ya)應(ying)(ying)力不會產生中心破裂，見(jian)圖6-35在提(ti)高(gao)生產能力和(he)改善毛(mao)管質量方(fang)面，比(bi)兩(liang)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔具(ju)有更大潛力。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)出的(de)(de)毛(mao)管尺(chi)寸精度比(bi)兩(liang)輥(gun)高(gao)，可穿(chuan)(chuan)(chuan)軋的(de)(de)合金鋼管的(de)(de)范圍比(bi)兩(liang)輥(gun)大，因此是一種值得(de)推廣的(de)(de)很有發(fa)展潛力的(de)(de)機(ji)(ji)型。
三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔機的結(jie)構(gou)形(xing)式和變(bian)形(xing)特點，更有利于(yu)(yu)金屬塑(su)性變(bian)形(xing)，所(suo)以(yi)(yi)大(da)大(da)減少了(le)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔時引(yin)起的毛(mao)管(guan)(guan)(guan)內(nei)外表面(mian)缺(que)(que)陷，更適于(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)軋(ya)低(di)塑(su)性難變(bian)形(xing)材料；三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔結(jie)構(gou)和操(cao)作均相對簡單，擴大(da)了(le)可穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)鋼(gang)種的范圍，且更換毛(mao)管(guan)(guan)(guan)規(gui)格方(fang)便；可以(yi)(yi)充分利用三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔機的優勢，避開軋(ya)制薄壁毛(mao)管(guan)(guan)(guan)出(chu)現尾三(san)角的缺(que)(que)點。三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔機不(bu)僅可以(yi)(yi)減少表面(mian)缺(que)(que)陷，而且可以(yi)(yi)降低(di)工具消(xiao)耗和能耗，并(bing)有效地控制投資和生產(chan)成本。特別是，三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔機是CPE頂管(guan)(guan)(guan)機組的一個不(bu)錯，甚(shen)至更適合的一個選擇。據報道2017年6月Mannesmann 拉特廠新投產(chan)了(le)一臺用于(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔高合金管(guan)(guan)(guan)坯的三(san)輥(gun)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔機。見圖6-36所(suo)示。
