尾(wei)(wei)三(san)角(jiao)形成的(de)(de)(de)(de)根本原因在于(yu)三(san)輥(gun)斜軋(ya)(ya)(ya)所固有(you)的(de)(de)(de)(de)擴徑(jing)傾向(xiang)。當鋼管(guan)軋(ya)(ya)(ya)制到(dao)尾(wei)(wei)部時,由于(yu)在軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)入(ru)(ru)口側沒(mei)有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形材(cai)料(liao),毛(mao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)縱向(xiang)拉應力(li)降低,使得尾(wei)(wei)部毛(mao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)切向(xiang)變(bian)(bian)形的(de)(de)(de)(de)傾向(xiang)增大,增大了的(de)(de)(de)(de)切向(xiang)變(bian)(bian)形導致縱向(xiang)變(bian)(bian)形愈(yu)來愈(yu)少。如果軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)和芯(xin)棒之間(jian)切向(xiang)出口速(su)(su)度大于(yu)后面軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)咬入(ru)(ru)速(su)(su)度必將在軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)之間(jian)出現材(cai)料(liao)堵塞(sai),形成尾(wei)(wei)三(san)角(jiao),引起縱向(xiang)送(song)進的(de)(de)(de)(de)停(ting)止。為了解決尾(wei)(wei)三(san)角(jiao)問題(ti)人們(men)著重從管(guan)尾(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)預(yu)減徑(jing)預(yu)減壁(bi)開(kai)始,直到(dao)后來的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)快開(kai)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)應用。解決尾(wei)(wei)三(san)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝發(fa)展過程經歷(li)了以下過程。
1. NEL無尾損失
在早期,抑(yi)制尾(wei)(wei)三角(jiao)的方法并不是(shi)軋(ya)輥(gun)快開技術(shu),軋(ya)輥(gun)快開技術(shu)只是(shi)后期的產物。NEL無尾(wei)(wei)損失是(shi)早期的典(dian)型的代表(biao),這(zhe)種裝置是(shi)由裝在軋(ya)機(ji)入(ru)口(kou)側的3~4個(ge)輥(gun)子組成,他主(zhu)要是(shi)對(dui)尾(wei)(wei)部(bu)鋼管(guan)進行預減(jian)(jian)(jian)徑和(he)減(jian)(jian)(jian)壁(bi)(減(jian)(jian)(jian)徑和(he)減(jian)(jian)(jian)壁(bi)與荒管(guan)的D/S比有關)這(zhe)樣可以消除或(huo)減(jian)(jian)(jian)少尾(wei)(wei)部(bu)擴徑引(yin)起的動力,從而(er)實現抑(yi)制尾(wei)(wei)三角(jiao)的目(mu)的。
這種方式的(de)主要弊端是調整困難,對(dui)每一種規(gui)格都要根(gen)據(ju)經驗進行NEL輥子的(de)壓下量調整。在工作過程(cheng)中(zhong)不能(neng)考慮到軋(ya)件的(de)軸向(xiang)運行速度,使得(de)毛管的(de)軸向(xiang)速度加大之后預減作用不明顯,從而(er)導(dao)致他的(de)使用性差(cha)。曾對(dui)NEL進行過大量軋(ya)制試驗,結果表明:
a. 軋制中等壁厚(hou)的(de)荒(huang)(huang)(huang)管(guan)時(shi),若荒(huang)(huang)(huang)管(guan)外(wai)徑(jing)小(xiao)于(yu)毛管(guan)外(wai)徑(jing)5mm時(shi),NEL是可(ke)行的(de),荒(huang)(huang)(huang)管(guan)尾(wei)部凸(tu)起部分不(bu)必切除就可(ke)進行定減徑(jing);NEL的(de)適(shi)用范圍(wei)為D/S不(bu)大于(yu)21和(he)S不(bu)小(xiao)于(yu)5.5mm,低于(yu)上(shang)述范圍(wei)應(ying)用“快打(da)開(kai)”。由此看來,尾(wei)部損失(shi)減小(xiao)到(dao)50mm以(yi)內是可(ke)能(neng)的(de);
b. 軋制薄(bo)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. 調整送進角消除尾三角
從(cong)三(san)輥(gun)變形機(ji)理進行(xing)分析以及(ji)大量的(de)生產數(shu)(shu)據(ju)表明,減小(xiao)軋(ya)輥(gun)的(de)送(song)進角度會明顯的(de)減小(xiao)尾三(san)角的(de)長度直至不影響鋼(gang)(gang)管的(de)正(zheng)常(chang)軋(ya)制(zhi)。20世紀80年代的(de)特(te)朗斯瓦爾軋(ya)機(ji)正(zheng)是從(cong)這個(ge)角度出(chu)發,采用(yong)旋轉牌坊變動送(song)進角的(de)方式抑制(zhi)尾三(san)角的(de)出(chu)現,見(jian)圖6-47,但是隨(sui)著(zhu)送(song)進角的(de)減小(xiao)必將(jiang)導(dao)致軋(ya)制(zhi)效率的(de)降低(di)和荒管縱向壁厚(hou)的(de)不均,最終(zhong)的(de)切尾量也是居高不下。另(ling)外這種方式還(huan)要設定(ding)速度函(han)數(shu)(shu)和鋼(gang)(gang)管長度函(han)數(shu)(shu),合理控(kong)制(zhi)比較困難(nan)。

3. 軋輥快開技術(shu)
20世紀(ji)90年代引進φ170mm機(ji)(ji)組之(zhi)后,解(jie)決(jue)尾(wei)(wei)三角(jiao)(jiao)問題的(de)(de)(de)真正意義上的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)輥快(kuai)開(kai)技術才在(zai)(zai)我國(guo)得(de)(de)以(yi)應(ying)用。它的(de)(de)(de)基本原理是(shi)(shi)鋼管(guan)軋(ya)(ya)制(zhi)到尾(wei)(wei)部(bu)時(shi)軋(ya)(ya)輥提(ti)(ti)前打開(kai),喉徑放大,將(jiang)鋼管(guan)的(de)(de)(de)減(jian)徑量(liang)減(jian)小,在(zai)(zai)機(ji)(ji)構(gou)(gou)上它通過(guo)一個套在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥平衡(heng)缸中的(de)(de)(de)柱塞式(shi)油(you)缸來(lai)(lai)實現快(kuai)開(kai)功(gong)能(neng)。見(jian)圖6-48。柱塞式(shi)油(you)缸與強大壓力的(de)(de)(de)平衡(heng)缸配(pei)合使用,無疑(yi)會提(ti)(ti)高該(gai)快(kuai)開(kai)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)速度。經(jing)過(guo)多次(ci)現場測試,這(zhe)種快(kuai)開(kai)方式(shi)反(fan)應(ying)靈(ling)敏,快(kuai)開(kai)時(shi)間(jian)能(neng)夠保持(chi)在(zai)(zai)0.1s之(zhi)內,基本能(neng)滿足(zu)軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁管(guan)的(de)(de)(de)速度要求。快(kuai)開(kai)之(zhi)后的(de)(de)(de)管(guan)尾(wei)(wei)經(jing)張力減(jian)徑、矯直(zhi)工序的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)制(zhi),切尾(wei)(wei)量(liang)較(jiao)小,能(neng)夠控制(zhi)在(zai)(zai)100mm之(zhi)內,有效提(ti)(ti)高了金屬的(de)(de)(de)收得(de)(de)率。由(you)于其在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)入口出口分別設置快(kuai)開(kai)油(you)缸使得(de)(de)該(gai)快(kuai)開(kai)機(ji)(ji)構(gou)(gou)在(zai)(zai)工作過(guo)程中對碾軋(ya)(ya)角(jiao)(jiao)沒有影(ying)響(xiang),控制(zhi)比(bi)較(jiao)簡單,但是(shi)(shi)由(you)于其所在(zai)(zai)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)換(huan)輥以(yi)及軋(ya)(ya)輥送進角(jiao)(jiao)調整比(bi)較(jiao)麻(ma)煩,最終導致新(xin)型三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)出現,即機(ji)(ji)架在(zai)(zai)線(xian)打開(kai)換(huan)輥式(shi)三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)。隨之(zhi)而來(lai)(lai)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)快(kuai)開(kai)結(jie)構(gou)(gou)形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)變(bian)化。它的(de)(de)(de)快(kuai)開(kai)機(ji)(ji)構(gou)(gou)如圖6-48所示。

4. 新型的軋輥快開(kai)裝置
新型液壓差(cha)動(dong)式軋輥快(kuai)開(kai)技(ji)術的(de)出(chu)現,在一定(ding)程度上(shang)提(ti)高了快(kuai)開(kai)動(dong)作的(de)實施(shi)時間,補償了因快(kuai)開(kai)之后(hou)碾軋角增大帶來的(de)缺(que)陷。它的(de)基本機械結(jie)構是在3個(ge)柱(zhu)塞(sai)缸(gang)上(shang)實施(shi)液壓差(cha)動(dong)技(ji)術,提(ti)高缸(gang)徑的(de)動(dong)作速度以(yi)達到(dao)減(jian)少快(kuai)開(kai)時間。目前(qian)這種(zhong)機構已經在某鋼管(guan)廠的(de)Assel軋管(guan)機上(shang)得到(dao)應用,效果非常良好。

