如上所述,早期的不銹鋼管張力減徑機有兩種形式即:(1)液壓動傳動的三輥式張力減徑機;(2)電機單獨傳動的二輥式張力減徑機。就機架形式而言,三輥式顯然比二輥式優越,因此也就定型了;關于傳動方式,則上述兩種傳動方式被證明是兩種極形式,為后來發展混合式傳動方式形成了基礎。
在浙江(jiang)至德鋼業有限公(gong)司不銹(xiu)鋼管生產(chan)車間內,我們(men)見到最大(da)允(yun)許的(de)減壁(bi)量(liang)是(shi)減徑量(liang)所(suo)采用(yong)的(de)機架架數(shu)的(de)函數(shu)。圖11-1中的(de)曲線(xian)就是(shi)從實際軋制(zhi)表中所(suo)得出的(de)減壁(bi)量(liang)與徑量(liang)的(de)關系。圖中還畫(hua)出了理論上的(de)最大(da)允(yun)許減壁(bi)量(liang)曲線(xian),這條曲線(xian)是(shi)根據軋制(zhi)過程的(de)理論分析(xi)畫(hua)出來(lai)的(de)。

在(zai)一般不(bu)銹鋼(gang)(gang)管減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)上(shang),單(dan)架的(de)(de)(de)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)量只有3%~5%,而在(zai)張(zhang)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)上(shang),單(dan)架的(de)(de)(de)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)量可(ke)(ke)(ke)以(yi)達(da)到(dao)12%~14%。張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)(jing)時(shi)在(zai)管徑(jing)(jing)減(jian)(jian)小(xiao)的(de)(de)(de)同時(shi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)使管壁(bi)厚度減(jian)(jian)薄或保持不(bu)變(bian),并(bing)且減(jian)(jian)徑(jing)(jing)過(guo)程穩定(ding),鋼(gang)(gang)管橫向壁(bi)厚不(bu)均(jun)較小(xiao),因(yin)此(ci),張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)(jing)工藝(yi)就成了生產(chan)(chan)(chan)薄壁(bi)小(xiao)直徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)有效方法。后(hou)來,張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)不(bu)僅用于(yu)生產(chan)(chan)(chan)小(xiao)口徑(jing)(jing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管,也用于(yu)生產(chan)(chan)(chan)較大口徑(jing)(jing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管。這(zhe)樣,軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)組只用于(yu)生產(chan)(chan)(chan)少(shao)數幾種(zhong)規格的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管,其(qi)生產(chan)(chan)(chan)率可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)最(zui)高;而其(qi)余(yu)的(de)(de)(de)規格,可(ke)(ke)(ke)通過(guo)張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)生產(chan)(chan)(chan),由此(ci)大大提高了機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)能力。因(yin)此(ci),張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)成為三(san)步軋(ya)(ya)(ya)管法(穿(chuan)孔(kong)、延伸、精軋(ya)(ya)(ya))中必不(bu)可(ke)(ke)(ke)少(shao)的(de)(de)(de)設備。同時(shi),從變(bian)形的(de)(de)(de)角度講(jiang),可(ke)(ke)(ke)以(yi)和錐(zhui)輥式穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)聯(lian)用,實現兩步軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管工藝(yi)。
只有(you)當不銹鋼(gang)管(guan)在(zai)機架間承受全(quan)張(zhang)力的(de)(de)情況(kuang)下,才有(you)可(ke)能(neng)使管(guan)壁減(jian)小。很明顯,在(zai)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)端頭,至少有(you)一段(等(deng)于(yu)(yu)機架中(zhong)(zhong)(zhong)心距離C的(de)(de)長度)沒(mei)有(you)產(chan)(chan)生張(zhang)力。假(jia)定鋼(gang)管(guan)在(zai)減(jian)徑(jing)機中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)延長等(deng)于(yu)(yu)E,那么在(zai)減(jian)徑(jing)后的(de)(de)成品鋼(gang)管(guan)的(de)(de)每一端,就會(hui)有(you)一段長度(Cb×E部分)在(zai)整個(ge)減(jian)徑(jing)機中(zhong)(zhong)(zhong)不可(ke)能(neng)產(chan)(chan)生連(lian)續(xu)不斷(duan)的(de)(de)全(quan)張(zhang)力。在(zai)多數情況(kuang)下,產(chan)(chan)生全(quan)張(zhang)力需要多于(yu)(yu)一個(ge)機架的(de)(de)咬(yao)入力。因此,鋼(gang)管(guan)切頭長度就等(deng)于(yu)(yu)CD×E,×X,其中(zhong)(zhong)(zhong)X是減(jian)徑(jing)量、減(jian)壁量和所采用(yong)的(de)(de)機架架數的(de)(de)函數。
根據 William Rodder 的經驗,對于(yu)大(da)的減壁量和(he)減徑量來說(shuo),整個切頭長度L(mm)可以大(da)致(zhi)地按照下(xia)列公(gong)式計算(suan)出來:上列公式(shi)雖然不能在所有的情況下都給出百分之百正確的結果,但(dan)它(ta)對計算切頭(tou)長度卻(que)是一(yi)個很簡(jian)易(yi)的方(fang)法。
機(ji)(ji)架間(jian)距(ju)是張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)諸參數(shu)(shu)中比較重要(yao)的(de)一(yi)個參數(shu)(shu),它的(de)數(shu)(shu)值(zhi)直接決定(ding)了切(qie)頭損失的(de)長度。機(ji)(ji)架間(jian)距(ju)的(de)大小(xiao)取決于理想(xiang)輥(gun)徑Do,早期(qi)張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)架間(jian)距(ju)Ca=1.1Do.后來,一(yi)般張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)的(de)C1=(0.9~1.0)D0.應該指出(chu):Ca值(zhi)的(de)大小(xiao)不僅影(ying)(ying)響切(qie)頭長度,而且對張(zhang)力(li)值(zhi)也有影(ying)(ying)響,在Ca值(zhi)較小(xiao)的(de)情況下,可以(yi)加大張(zhang)力(li)值(zhi),甚(shen)至可以(yi)超過0.8。隨著母體管長度的增加,切頭長度所占的比例將會降低,有人認為母體管的長度達到60m以上時則切頭損失就不再成為問題,但這一長度對無縫不銹(xiu)鋼管軋機來說是做不到的。當然,相對來說,能軋制較長的母體管的軋機顯得優越一些,如在連續軋制不銹鋼管機組后安設張力減徑機就可以收到較好的效果,而頂管機組和自動管機組就相形見絀了。

