三輥(gun)行星軋管機(PSW)是聯邦德國西馬克公司(SMS)獨家生產(chan)制造經營的(de),PSW 是德文(wen)“Planeten-Schragwalzwerk”三字的(de)縮寫,按德文(wen)原意是“行星斜軋機”。1983年,在聯邦德國安裝了一臺軋制荒管的樣板軋機,不久,采用全連續PSW生產不銹鋼管材的機組在美國投入運轉,其工作方式如下:
三個錐形軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)相(xiang)互間呈120°排(pai)列,并繞軋(ya)(ya)件旋轉,使軋(ya)(ya)件的(de)(de)斷(duan)面積得到壓縮如(ru)圖(tu)16-1所示(shi)。這樣,由三個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)表(biao)面構成一(yi)個錐形的(de)(de)成形區。由于(yu)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)是傾(qing)斜(xie)的(de)(de),旋轉運動(dong)使軋(ya)(ya)件咬入,并通過成形區。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)由主電(dian)機通過一(yi)套行星(xing)齒輪系統(tong)驅動(dong)如(ru)圖(tu)16-2所示(shi),輥(gun)(gun)軸可(ke)以繞著行星(xing)齒輪的(de)(de)軸線安(an)裝(zhuang),這樣可(ke)根(gen)據不(bu)同咬入情況(kuang)調(diao)整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)傾(qing)斜(xie)度(du)。當變換軋(ya)(ya)制(zhi)坯料時,用另(ling)一(yi)個電(dian)機來防(fang)止軋(ya)(ya)件在軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調(diao)整或變形條件不(bu)同的(de)(de)情況(kuang)下所產生(sheng)的(de)(de)微小轉動(dong)。

只(zhi)需調整三個錐形輥(gun)的(de)中心(xin)距,就(jiu)可(ke)以(yi)任意選擇軋件的(de)出口尺寸,而不用修改孔(kong)型(xing)。只(zhi)有(you)在(zai)軋輥(gun)磨損后或(huo)軋制規格有(you)較大(da)的(de)變動時,才需要更換軋輥(gun)。
與(yu)其他斜軋(ya)機(ji)相比(bi),除了在運動(dong)方式上不同,即軋(ya)輥繞著軋(ya)件旋轉外(wai),這項技術的想法也是很(hen)獨(du)特的,軋(ya)件與(yu)軋(ya)輥的軸(zhou)線可以成很(hen)大的角度如圖16-3所示,這會產生以下效果。

1. 材料在(zai)變形(xing)過(guo)程中不(bu)發生(sheng)扭轉,這對(dui)于(yu)斷(duan)面(mian)減(jian)縮(suo)率(lv)大,以及軋制薄(bo)壁管(guan)時是很必要的(de);
2. 可(ke)以(yi)實(shi)現大(da)送(song)進角,如圖16-4所示,傳統斜軋機(ji)的送(song)進角為(wei)6°~12°,而(er)PSW為(wei)30°~40°,因而(er)大(da)大(da)提高(gao)斜軋工藝的變形(xing)效率(lv),可(ke)以(yi)得到和縱(zong)軋同樣(yang)的效果。

新的(de)PSW管(guan)材(cai)生產工(gong)藝(yi)的(de)主(zhu)要特點就(jiu)是連軋(ya)如圖16-5所示,即將延伸工(gong)序(xu)(PSW)和精(jing)軋(ya)工(gong)序(xu)(定徑或(huo)張力減徑)結合起來,形成一套(tao)連續(xu)的(de)操作系統(tong)。到目前為(wei)止,在(zai)無縫管(guan)生產中(zhong)還(huan)沒有(you)實現(xian)這一條。也有(you)的(de)稱為(wei)“連軋(ya)管(guan)機(ji)組”,但實際上僅(jin)在(zai)幾(ji)個(ge)機(ji)架(jia)間(jian)產生連軋(ya),而且還(huan)要有(you)另外的(de)裝出料及(ji)再加熱設(she)備。

用PSW生產管材,匯集了所有(you)傳統延伸(shen)方式的優點(dian):
1. 壁厚偏差僅在±5%左右;
2. 對于軋(ya)制薄(bo)壁(bi)(bi)和厚(hou)壁(bi)(bi)管都適用,管子長度可(ke)達120m.其生產工(gong)藝如下:將空心坯送到(dao)PSW的入(ru)口處,并插上芯棒(bang)(bang),然(ran)后一同送入(ru)PSW成(cheng)形區,將芯棒(bang)(bang)位置固(gu)定(ding)后,空心荒管軋(ya)成(cheng),可(ke)達到(dao)很高(gao)的延伸系數。
在PSW的出口,軋(ya)后的荒管自動(dong)脫離開芯(xin)棒,并(bing)可(ke)直接進入定徑機(ji)或(huo)張力減徑機(ji),軋(ya)成一定外徑和壁厚的成品管。由于PSW不(bu)采用浮動(dong)芯(xin)棒,并(bing)且延伸系數可(ke)達很高,因此它所用坯料(liao)的重(zhong)理(li)與傳統的軋(ya)機(ji)相比(bi),可(ke)增加3~4倍(bei)。增加坯料(liao)重(zhong)量(liang)也就意味著(zhu)顯著(zhu)提(ti)高了機(ji)組的成材率。
ESW 廠(chang)分別(bie)于1914年(nian)、1966年(nian)各(ge)安(an)裝一套(tao)周(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組,其后(hou)于1982年(nian)決定采用三(san)輥(gun)行(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)對該廠(chang)進行(xing)改造,改造分兩步走,第一階段是(shi)PSW軋(ya)(ya)機(ji)和周(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)平行(xing)生(sheng)產,待PSW 試(shi)軋(ya)(ya)成功后(hou)才拆(chai)除(chu)周(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji),將ESW廠(chang)改建成為三(san)輥(gun)行(xing)星(xing)軋(ya)(ya)制不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)。
PSW的(de)一個重(zhong)要的(de)優點就(jiu)是料重(zhong)很大,如可(ke)將(jiang)8m長(chang)(chang)的(de)空心坯軋成(cheng)50m長(chang)(chang)的(de)荒(huang)管,是無縫鋼管生(sheng)產的(de)世界紀錄。這種情況下(xia)(油井管),成(cheng)材率可(ke)達(da)90%~92%。
采用PSW不僅使產品規格變換靈活,而且可生產長管。到目前為止,用其他方法還不可能達到這樣的長度。可生產管子的長度是評價某種不銹鋼無縫管機組的重要標志。目前,所生產管子的最大長度主要取決于延伸,一般為15~40m.而采用PSW時,不銹鋼管長度僅取決于穿孔工序。用PSW,管子的延伸系數可達到12,而且管長不受工具(芯棒)的限制。例如,可將10m長的空心管坯軋成120米長的荒管。
圖16-6為生產16英寸(426mm)不銹鋼管的(de)PSW的(de)平面圖。

很(hen)顯(xian)然(ran),即(ji)使(shi)(shi)在管長達(da)120m時,其軋(ya)機結(jie)構仍很(hen)簡單、緊湊(cou)。對這種(zhong)規格(ge)的機組(zu)來說,軋(ya)機生產能(neng)力為75000t/a,PSW 將成(cheng)為至今仍使(shi)(shi)用的自動軋(ya)管機組(zu)和周期軋(ya)制不(bu)銹(xiu)鋼管機組(zu)的換代機組(zu)。

