1. 管坯預旋轉裝置
大型的不銹鋼管穿孔機組,管坯直徑大如ф350mm、φ380mm、φ450mm、φ500mm,管坯重量大,為方便管坯咬入,防止前卡事故,在前臺設置了管坯預旋轉裝置,大管坯在推鋼機推入軋輥前在預旋轉的驅動下旋轉起來,這樣很大程度改善了咬入條件,減少了事故,提高了軋輥壽命。國內攀成鋼ф340mm機組、湖北新冶鋼φ460mm機組、天淮φ508mm機組均采用了管坯預旋轉,使用效果良好。見圖6-37所示。
2. 關于主電機、傳動軸擺放的位置
桶形輥穿孔機均是電機、傳動軸擺放在前臺,如寶鋼改造前的φ140mm穿孔機、天津鋼管的φ250mm穿孔機以及為自動軋管配套的桶形輥穿孔機等。錐形輥穿孔機由于采用了大輾軋角(10°~15°,多數采用15°),因此,絕大多數錐形輥穿孔機是將電機、傳動軸放在后臺。衡陽鋼管的φ89mm機組,為有利于穿孔機實現頂桿循環和設備維護,將錐形輥穿孔機電機、傳動軸放在了前臺(輾軋角為10°)。鞍鋼ф159mm機組建設時,將桶形輥改為錐形輥,輾軋角為3.3°,電機、傳動軸放仍放在前臺。將電機、傳動軸擺放于前臺,有利于操作環境的優化,有利于設備的維護。近年來國內的一些小型穿孔機的改造,均采用了小錐角的錐形穿孔機,電機、傳動軸放仍放在前臺。
3. 頂桿的運行方式
我國早期穿孔機頂桿運行方式均采用單支運行,寶鋼引進的φ140mm機組采用多支頂桿(8~11支)線外循環,頂桿冷卻更換機構見圖6-40。衡陽鋼管的89mm機組頂桿也是8~11支,這種運行方式多用于高節奏的全浮動式、半浮動式機組,軋制節奏可以滿足3.5~49/min。這種運行方式占地面積大,配備的頂桿多(投入大),更換規格時費時費力。但這種頂桿運行方式使頂頭、頂桿冷卻效果好,可滿足高節奏的軋管機組。隨著限動軋機占有主導地位后,單支頂桿運行成為主流,并在頂頭、頂桿內外冷卻方面開發了很多新技術。
4. 頂桿預選轉
天津不銹鋼管廠φ250mm連軋管機組、成都無縫ф180mm精密軋管機組,都采用頂桿預選轉機構。頂桿預選轉有利于穿孔時管坯咬入,有利于減少穿孔前卡,尤其是針對大管坯穿孔,天津不銹鋼管廠Φ460mm PQF機組也采用頂桿預選轉,但是由于頂桿預選轉機構維護成本較高,沒能在國內較大范圍推廣。
5. 頂桿小車驅動方式
頂桿止推小車的運行多采用鋼絲繩卷筒拖動,靠液壓缸張緊鋼絲繩保證小車運行的定位,這種方式投資少,維護簡單,但不能滿足高節奏的需要,見圖6-41。天津不銹鋼管廠φ168mmPQF機組,穿孔機采用了帶有齒條驅動的頂桿止推小車,這種小車的運行,啟、停速度快、定位精度高,最高節奏可以保證24秒/根。
6. 頂頭的連接方式及頂頭冷卻
頂頭與頂桿的連接方式:
a. 一種是螺紋連接,頂頭冷卻采用內外水冷,單個頂頭連續使用;
b. 另一種是銷子連接,多支頂桿成組循環使用,頂頭、頂桿線外冷卻,多用于頂桿快速更換的高節奏機組;
c. 還有一種是頂頭頂桿不固定連接,采用頂頭快速更換方式如天津鋼管的φ168mm機組,引進了三頂頭快速更換循環使用的頂頭冷卻及更換裝置,滿足了工藝的要求。但該頂頭更換裝置對頂桿的定位,頂頭的定位要求精度較高。
7. 后臺的定心裝置
穿孔機后臺定心的穩定性直接影響毛管的壁厚精度。早期的穿孔后臺定心輥,采用的是四輥定心,氣動壓緊,對其頂桿對中性、穩定性都較差。20世紀80年代后,隨著電控技術和液壓技術的發展,新建機組和改造機組普遍的做法是:
a. 采用液壓系統實施對頂桿的壓緊;
b. 采用三輥定心裝置(對中性高);
c. 增加定心裝置的架數,一般機組采用5~7架;
d. 縮短第一架定心裝置與機架中心線的距離。
天津不銹鋼管廠ф250mm穿孔機的第一架定心裝置安裝在機架內,采用四輥裝置,因強度不夠,經常損壞,維護也不方便。后續建設的機組不再沿用此結構,改成了機架外的三輥定心裝置。設計上將第一架三輥定心向機架方向平移,縮短軋機中心到第一架三輥定心裝置的距離,起到了減少頂桿抖動,保證壁厚精度的作用。