尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角形(xing)(xing)成的(de)根本原(yuan)因(yin)在(zai)于三(san)(san)(san)輥(gun)斜軋(ya)(ya)所(suo)固有的(de)擴(kuo)徑(jing)傾(qing)向(xiang)。當(dang)鋼(gang)管(guan)軋(ya)(ya)制(zhi)到尾(wei)(wei)部時(shi),由于在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)入口側沒有足夠的(de)變形(xing)(xing)材(cai)料,毛管(guan)的(de)縱向(xiang)拉(la)應(ying)力(li)降(jiang)低,使得尾(wei)(wei)部毛管(guan)的(de)切(qie)(qie)向(xiang)變形(xing)(xing)的(de)傾(qing)向(xiang)增大,增大了(le)的(de)切(qie)(qie)向(xiang)變形(xing)(xing)導(dao)致縱向(xiang)變形(xing)(xing)愈來愈少。如(ru)果軋(ya)(ya)輥(gun)和芯(xin)棒(bang)之間切(qie)(qie)向(xiang)出口速度(du)大于后面軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)咬(yao)入速度(du)必將在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)之間出現材(cai)料堵塞,形(xing)(xing)成尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角,引起縱向(xiang)送(song)進的(de)停止。為了(le)解決(jue)尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角問題人們著重從管(guan)尾(wei)(wei)的(de)預減徑(jing)預減壁(bi)開始,直(zhi)到后來的(de)軋(ya)(ya)輥(gun)快(kuai)開技術的(de)應(ying)用。解決(jue)尾(wei)(wei)三(san)(san)(san)角的(de)工(gong)藝發展過(guo)程經歷了(le)以下過(guo)程。
1. NEL無尾損失
在早期,抑制尾三角(jiao)的(de)方(fang)法并(bing)不(bu)是軋輥(gun)(gun)快(kuai)開(kai)技術,軋輥(gun)(gun)快(kuai)開(kai)技術只是后期的(de)產物。NEL無(wu)尾損失是早期的(de)典型的(de)代表,這種裝置是由(you)裝在軋機入口(kou)側的(de)3~4個(ge)輥(gun)(gun)子組成,他主要是對尾部(bu)鋼管進(jin)行預減(jian)徑(jing)和減(jian)壁(減(jian)徑(jing)和減(jian)壁與荒管的(de)D/S比有關)這樣(yang)可以消除或減(jian)少尾部(bu)擴(kuo)徑(jing)引(yin)起的(de)動力,從而(er)實現抑制尾三角(jiao)的(de)目的(de)。
這種方式(shi)的主(zhu)要(yao)弊端是(shi)調整困難,對每一種規格都要(yao)根據經驗進行(xing)(xing)NEL輥子的壓下量調整。在工作過(guo)程中(zhong)不能考慮到軋件的軸向運(yun)行(xing)(xing)速度,使得毛管的軸向速度加大(da)之后預(yu)減作用(yong)不明(ming)顯,從而導致(zhi)他的使用(yong)性差(cha)。曾對NEL進行(xing)(xing)過(guo)大(da)量軋制試驗,結果表(biao)明(ming):
a. 軋(ya)制中等壁厚(hou)的(de)荒(huang)管時,若荒(huang)管外(wai)徑小于(yu)毛管外(wai)徑5mm時,NEL是可行(xing)的(de),荒(huang)管尾部(bu)凸起(qi)部(bu)分不(bu)必切除就可進行(xing)定減徑;NEL的(de)適用(yong)范(fan)圍為(wei)D/S不(bu)大(da)于(yu)21和S不(bu)小于(yu)5.5mm,低(di)于(yu)上述范(fan)圍應(ying)用(yong)“快打開”。由此(ci)看(kan)來,尾部(bu)損失減小到50mm以(yi)內是可能(neng)的(de);
b. 軋制薄壁管時,因NEL的軋輥是被動的,它在軋制時與主機軋制形成扭轉力矩,使從NEL軋出的壁厚過薄部分出現扭曲,造成延伸后尾部不規整,通過性差。現有NEL裝置的軋輥支撐連桿剮度較小,孔喉尺寸彈跳大,影響其作用的正常發揮。因此,NEL的使用沒有得到推廣。
2. 調整送進角消(xiao)除尾(wei)三角
從三輥變形機理進行分析以及大量的(de)(de)生(sheng)產數據表明(ming),減小軋(ya)(ya)輥的(de)(de)送進角(jiao)(jiao)度(du)會明(ming)顯的(de)(de)減小尾三角(jiao)(jiao)的(de)(de)長度(du)直至不影響(xiang)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)正(zheng)常軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)。20世(shi)紀80年(nian)代的(de)(de)特朗斯(si)瓦爾軋(ya)(ya)機正(zheng)是(shi)從這(zhe)個角(jiao)(jiao)度(du)出發,采(cai)用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)牌坊變動送進角(jiao)(jiao)的(de)(de)方式抑制(zhi)(zhi)尾三角(jiao)(jiao)的(de)(de)出現,見圖6-47,但(dan)是(shi)隨著送進角(jiao)(jiao)的(de)(de)減小必(bi)將導致軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)效率的(de)(de)降(jiang)低和荒管(guan)縱(zong)向壁(bi)厚的(de)(de)不均,最終(zhong)的(de)(de)切尾量也是(shi)居(ju)高不下。另外這(zhe)種方式還要設(she)定(ding)速度(du)函數和鋼(gang)(gang)管(guan)長度(du)函數,合理控制(zhi)(zhi)比較困難(nan)。
3. 軋(ya)輥快開技術(shu)
20世紀90年代引進(jin)φ170mm機組之(zhi)(zhi)后,解(jie)決(jue)尾三(san)角問題的(de)(de)真正(zheng)意義上(shang)的(de)(de)軋(ya)輥(gun)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)技術才在(zai)(zai)我國得以(yi)應用(yong)。它(ta)的(de)(de)基(ji)本(ben)原理(li)是(shi)鋼管軋(ya)制(zhi)到尾部時軋(ya)輥(gun)提(ti)(ti)前打開(kai),喉徑放大(da),將鋼管的(de)(de)減(jian)徑量減(jian)小,在(zai)(zai)機構(gou)上(shang)它(ta)通過一個套在(zai)(zai)軋(ya)輥(gun)平衡(heng)缸中的(de)(de)柱塞式(shi)(shi)油缸來實現快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)功(gong)能(neng)。見(jian)圖(tu)(tu)6-48。柱塞式(shi)(shi)油缸與強(qiang)大(da)壓力的(de)(de)平衡(heng)缸配合使用(yong),無(wu)疑會(hui)提(ti)(ti)高該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機構(gou)的(de)(de)反應速度(du)(du)。經過多次現場測試,這種快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)方式(shi)(shi)反應靈敏(min),快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)時間能(neng)夠保持在(zai)(zai)0.1s之(zhi)(zhi)內,基(ji)本(ben)能(neng)滿足軋(ya)制(zhi)薄壁管的(de)(de)速度(du)(du)要求。快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)之(zhi)(zhi)后的(de)(de)管尾經張力減(jian)徑、矯直工(gong)(gong)序的(de)(de)軋(ya)制(zhi),切(qie)尾量較(jiao)小,能(neng)夠控制(zhi)在(zai)(zai)100mm之(zhi)(zhi)內,有效提(ti)(ti)高了(le)金屬的(de)(de)收得率。由于其在(zai)(zai)軋(ya)輥(gun)的(de)(de)入口出(chu)口分別(bie)設置快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)油缸使得該快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機構(gou)在(zai)(zai)工(gong)(gong)作過程中對碾軋(ya)角沒有影響,控制(zhi)比(bi)較(jiao)簡單,但(dan)是(shi)由于其所在(zai)(zai)的(de)(de)軋(ya)機換(huan)輥(gun)以(yi)及軋(ya)輥(gun)送進(jin)角調(diao)整比(bi)較(jiao)麻(ma)煩(fan),最終(zhong)導(dao)致(zhi)新型三(san)輥(gun)軋(ya)管機的(de)(de)出(chu)現,即機架在(zai)(zai)線打開(kai)換(huan)輥(gun)式(shi)(shi)三(san)輥(gun)軋(ya)管機。隨之(zhi)(zhi)而來的(de)(de)是(shi)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)結構(gou)形(xing)式(shi)(shi)的(de)(de)變化。它(ta)的(de)(de)快(kuai)(kuai)(kuai)開(kai)機構(gou)如圖(tu)(tu)6-48所示。
4. 新型的軋輥(gun)快開(kai)裝(zhuang)置
新型(xing)液壓(ya)差動式軋(ya)輥快開(kai)(kai)技(ji)術的出現,在(zai)一定程度(du)上(shang)提(ti)高了(le)快開(kai)(kai)動作的實施(shi)時(shi)(shi)間,補(bu)償了(le)因快開(kai)(kai)之(zhi)后碾(nian)軋(ya)角增大帶來的缺陷。它的基本機(ji)械(xie)結構(gou)是(shi)在(zai)3個柱塞(sai)缸上(shang)實施(shi)液壓(ya)差動技(ji)術,提(ti)高缸徑(jing)的動作速度(du)以達(da)到(dao)減少快開(kai)(kai)時(shi)(shi)間。目(mu)前這種機(ji)構(gou)已經在(zai)某鋼(gang)管廠的Assel軋(ya)管機(ji)上(shang)得到(dao)應用,效果非常良好。