三輥行星軋機(jī)生產(chǎn)不銹鋼無(wú)縫管工藝流程

  三輥行星軋管機(jī)（PSW)是聯(lián)邦德國(guó)西馬克公司（SMS)獨(dú)家生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)的，PSW 是德文“Planeten-Schragwalzwerk”三字的縮寫，按德文原意是“行星斜軋機(jī)”。1983年，在聯(lián)邦德國(guó)安裝了一臺(tái)軋制荒管的樣板軋機(jī)，不久，采用全連續(xù)PSW生產(chǎn)不銹鋼無(wú)縫管的機(jī)組在美國(guó)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作方式如下：

  三個(gè)錐形軋輥相互間呈120°排列，并繞軋件旋轉(zhuǎn)，使軋件的斷面積得到壓縮如圖16-1所示。這樣，由三個(gè)軋輥的表面構(gòu)成一個(gè)錐形的成形區(qū)。由于軋輥是傾斜的，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使軋件咬入，并通過(guò)成形區(qū)。軋輥由主電機(jī)通過(guò)一套行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)如圖16-2所示，輥軸可以繞著行星齒輪的軸線安裝，這樣可根據(jù)不同咬入情況調(diào)整軋輥的傾斜度。當(dāng)變換軋制坯料時(shí)，用另一個(gè)電機(jī)來(lái)防止軋件在軋輥調(diào)整或變形條件不同的情況下所產(chǎn)生的微小轉(zhuǎn)動(dòng)。

只需調(diào)整三個(gè)錐形輥的中心距，就可以任意選擇軋件的出口尺寸，而不用修改孔型。只有在軋輥磨損后或軋制規(guī)格有較大的變動(dòng)時(shí)，才需要更換軋輥。

與其他斜軋機(jī)相比，除了在運(yùn)動(dòng)方式上不同，即軋輥繞著軋件旋轉(zhuǎn)外，這項(xiàng)技術(shù)的想法也是很獨(dú)特的，軋件與軋輥的軸線可以成很大的角度如圖16-3所示，這會(huì)產(chǎn)生以下效果。

1. 材料在變形過(guò)程中不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，這對(duì)于斷面減縮率大，以及軋制薄壁管時(shí)是很必要的；

2. 可以實(shí)現(xiàn)大送進(jìn)角，如圖16-4所示，傳統(tǒng)斜軋機(jī)的送進(jìn)角為6°~12°,而PSW為30°~40°,因而大大提高斜軋工藝的變形效率，可以得到和縱軋同樣的效果。

  新的PSW管材生產(chǎn)工藝的主要特點(diǎn)就是連軋如圖16-5所示，即將延伸工序（PSW)和精軋工序（定徑或張力減徑）結(jié)合起來(lái)，形成一套連續(xù)的操作系統(tǒng)。到目前為止，在不銹鋼無(wú)縫管生產(chǎn)中還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這一條。也有的稱為“連軋管機(jī)組”，但實(shí)際上僅在幾個(gè)機(jī)架間產(chǎn)生連軋，而且還要有另外的裝出料及再加熱設(shè)備。

用PSW生產(chǎn)管材，匯集了所有傳統(tǒng)延伸方式的優(yōu)點(diǎn)：

1. 壁厚偏差僅在±5%左右；

2. 對(duì)于軋制薄壁和厚壁管都適用，管子長(zhǎng)度可達(dá)120m.其生產(chǎn)工藝如下：將空心坯送到PSW的入口處，并插上芯棒，然后一同送人PSW成形區(qū)，將芯棒位置固定后，空心荒管軋成，可達(dá)到很高的延伸系數(shù)。

 在PSW的出口，軋后的荒管自動(dòng)脫離開(kāi)芯棒，并可直接進(jìn)入定徑機(jī)或張力減徑機(jī)，軋成一定外徑和壁厚的成品管。由于PSW不采用浮動(dòng)芯棒，并且延伸系數(shù)可達(dá)很高，因此它所用坯料的重理與傳統(tǒng)的軋機(jī)相比，可增加3~4倍。增加坯料重量也就意味著顯著提高了機(jī)組的成材率。

ESW 廠分別于1914年、1966年各安裝一套周期軋管機(jī)組，其后于1982年決定采用三輥行星軋管機(jī)對(duì)該廠進(jìn)行改造，改造分兩步走，第一階段是PSW軋機(jī)和周期軋管機(jī)平行生產(chǎn)，待PSW 試軋成功后才拆除周期軋管機(jī)，將ESW廠改建成為三輥行星軋管廠。

 PSW的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)就是料重很大，如可將8m長(zhǎng)的空心坯軋成50m長(zhǎng)的荒管，是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的世界紀(jì)錄。這種情況下（油井管），成材率可達(dá)90%~92%。

 采用PSW不僅使產(chǎn)品規(guī)格變換靈活，而且可生產(chǎn)長(zhǎng)管。到目前為止，用其他方法還不可能達(dá)到這樣的長(zhǎng)度?？缮a(chǎn)管子的長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)某種不銹鋼無(wú)縫管機(jī)組的重要標(biāo)志。目前，所生產(chǎn)管子的最大長(zhǎng)度主要取決于延伸，一般為15~40m.而采用PSW時(shí)，管子長(zhǎng)度僅取決于穿孔工序。用PSW,管子的延伸系數(shù)可達(dá)到12,而且管長(zhǎng)不受工具（芯棒）的限制。例如，可將10m長(zhǎng)的空心管坯軋成120米長(zhǎng)的荒管。

 圖16-6為生產(chǎn)16英寸（426mm)管子的PSW的平面圖。

很顯然，即使在管長(zhǎng)達(dá)120m時(shí)，其軋機(jī)結(jié)構(gòu)仍很簡(jiǎn)單、緊湊。對(duì)這種規(guī)格的機(jī)組來(lái)說(shuō)，軋機(jī)生產(chǎn)能力為75000t/a,PSW 將成為至今仍使用的自動(dòng)軋管機(jī)組和周期軋制不銹鋼無(wú)縫管機(jī)組的換代機(jī)組。