小型卧式锥形辊穿孔机的发展

狄塞尔穿孔机和锥形辊穿孔机介绍
狄塞尔穿孔机
狄塞尔于20世纪20年代在研究改进斜轧穿孔工艺时，提出了采用高速回转导盘的斜轧延伸机理论，并于1932年在美国建成投产了第一台狄塞尔轧管机。

其主要特征是采用驱动的大导盘，当大导盘应用于穿孔机时，轧辊仍是斯蒂弗尔的桶形辊，人们将这种穿孔机称为“狄塞尔穿孔机”。

锥形辊穿孔机
锥形辊穿孔机的工艺约于1899年由斯蒂弗尔提出，首先用于美国。

这种穿孔机的轧辊表面速度和金属在穿孔过程中增加的流动速度相一致，从而可以减少作用在毛管上的切应力，具有能耗小、毛管内外表面光洁、壁厚均匀、可轧制各种合金和难变形钢等优点。

但老式的锥形辊穿孔机，轧辊为悬臂结构，喂入角不可调，因此没有得到发展和推广应用。

到20世纪70年代初即1971年前苏联将单支撑改为双支撑结构后，又得以复兴，在前苏联先后建了3台。

以后日本住友公司对此进行了研究，申请了专利并用于其海南厂阪Φ114mm半限动连轧管机组，从此名声大噪，被世人公认为是一种优点较多的穿孔机。

锥形辊穿孔机在结构上与一般二辊穿孔机基本相同，但轧辊由两个同向的截锥体构成。

轧辊对轧制线的倾斜角除了喂入角外，还有辗轧角，如图1所示。

图1
锥形辊穿孔机可根据需要，配备导板或导盘。

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2017-9-9。

从MPM到PQF---限动芯棒连轧管机回顾及展望作者:李群丁德元来源:河北钢管网0 前言限动芯棒连轧管机是在在浮动芯棒连轧管机的基础上发展起来的。

限动芯棒连轧管机于20世纪60年代中期进行了工艺试验并获得了可喜的成果。

1978年世界上第一套限动芯棒连轧管机（MPM：Multi-Stand Pipe Mill的缩写）在意大利达尔明钢管厂建成投产，将连轧管工艺发展到了一个新的水准；限动芯棒连轧管机在整个轧制过程中对芯棒的运行加以控制，使其以设定的恒定速度前进，轧制过程结束时，由脱管机将荒管与芯棒分离后，荒管被移送到下道工序进一步加工；芯棒则返回，拨出轧制线后，冷却、润滑后循环使用。

MPM使得钢管壁厚偏差得到改善，工具、能耗有所降低，将连轧管机轧制钢管的最大外径由194mm扩大到426mm。

20世纪90年代中期又推出了三辊连轧管机（PQF：Premium Quality Finishing的缩写）技术，2003年世界上第一套三辊限动芯棒连轧管机组（PQF）在中国天津钢管公司建成投产，使连轧管工艺装备跃上了更高的台阶。

经过近30年的发展和应用，世界上目前正在运行和在建的限动芯棒连轧管机超过了20台套。

连轧管机在PQF出现以前，都是两辊式的，即由两个轧辊为一组组成孔型, 两个轧辊相互平行，相邻两个孔型的辊缝相错90°；PQF为三辊式的，即由三个轧辊为一组构成孔型，三个轧辊互成120°，相邻两个孔型的辊缝相错60°；使上一架孔型的槽底对应下一架孔型的槽顶。

图1 连轧管孔型构成本文拟对近30年来限动芯棒连轧管机的发展情况进行一下回顾并展望其前景。

1 1978～1992年，MPM的推广期MPM一经问世，因其在技术、产量、质量、自动化和劳动生产率等诸方面的突出优势，引起了无缝钢管界的广泛关注并得到认同和推崇，目前已使其在除大洋州以外的五大洲得以迅速的推广应用；特别是1978年到1992年间的前15年，受当时石油产业对油井管需求旺盛的影响，促使了MPM技术的飞速发展，相继建成投产了10套限动芯棒连轧管机组，从第二套到第十套仅用了10年的时间。

穿孔部分1.穿孔的发展过程是什么?今天在无缝钢管生产过程中,穿孔工艺被广泛应用而且是非常经济的。

1886年德国的曼内斯曼兄弟申请了用斜辊穿孔机生产管状断面产品的专利。

专利中描述了金属变形时内部力的作用和使用两个或多个呈锥形的轧辊进行穿孔，因此被称作曼内斯曼穿孔过程。

由R.C 斯蒂菲尔发明的导板使得穿孔后的毛管长度得到增加。

后来S.狄舍尔发明了导盘，使穿孔效率得到更大提高。

在1981年出现了双支撑的锥形辊穿孔机（单支撑的锥形辊穿孔机由R.C 斯蒂菲尔发明于1899年发明），它比以前的穿孔机在金属的变形上有明显的改进。

德国和美国在20世纪上半叶将穿孔进行了很大改进，后半叶德国、俄罗斯和日本又将穿孔机向前推进了一步，近一段时间中国也取得了很大成绩。

当今无缝钢管生产中穿孔工艺更加合理和穿孔过程实现了自动化。

常见的穿孔机有锥形辊穿孔机和桶形辊穿孔机。

2.穿孔工序在现代钢管生产中的作用?在无缝钢管生产中,穿孔工序的作用是将实心的管坯穿成空心的毛管。

整个生产过程一般包括穿孔、轧管和定减径工序。

穿孔作为金属变形的第一道工序，穿出的管子壁厚较厚、长度较短、内外表面质量较差，因此叫做毛管。

如果在毛管上存在一些缺陷，经过后面的工序也很难消除或减轻。

所以在现代钢管生产中穿孔工序的起着重要作用。

3.管坯穿孔的方式有几种?管坯的穿孔方式有压力穿孔，推轧穿孔和斜轧穿孔。

（1）压力穿孔压力穿孔是在压力机上穿孔，这种穿孔方式所用的原料是方坯和多边形钢锭。

工作原理是首先将加热好的方坯或钢锭装入圆形模中（此圆形模带有很小的锥度），然后压力机驱动带有冲头的冲杆将管坯中心冲出一个圆孔。

这种穿孔方式变形量很小，一般中心被冲挤开的金属正好填满方坯和圆形模的间隙,从而得到几乎无延伸的圆形毛管,延伸系数最大不超过1.1。

（2）推轧穿孔推轧穿孔是在推轧穿孔机上穿孔,这种穿孔方式是压力穿孔的改进。

把固定的圆锥形模改成带圆孔型的一对轧辊。

这对轧辊由电机带动方向旋转（两个轧辊的旋转方向相反），旋转着的轧辊将管坯咬入轧辊的孔型，而固定在孔型中的冲头便将管坯中心冲出一个圆孔。

锥形辊穿孔机的工作原理和特点锥形辊（菌式）穿孔机在穿孔中可使轧辊的表面速度和金属在穿孔过程中增加的流动速度相一致，减少作用在毛管上的剪切应力，降低能耗，使毛管表面光洁、壁厚均匀。

其工作原理如图1所示。

两轧辊的轴线既倾斜又交叉，以便能够通过较大的喂入角β和辗轧角γ实现穿孔。

轧辊成圆锥形、双支撑。

轧辊的圆周速度沿着出口方向有规律地提高，并与穿孔毛管的运动速度相匹配，轧辊对毛坯有拉伸或阻碍作用。

由此使斜轧穿孔中的回转锻造效应、表面扭曲变形及圆周剪切变形都受到一定程度的抑制，使毛管内、外表扭曲变形及圆周剪切变形都受到一定程度的抑制，使毛管内、外表面缺陷大为减少。

其导卫装置可采用导板，比较先进的采用主动大导盘。

图1锥形辊穿孔机的特点如下：(1）回转锻造效应受到抑制。

为了使轧辊的布置适合于穿孔过程的进行，除了喂入角β，又设置了辗轧角γ，轧辊成锥状、双支撑。

实验结果表明，管坯和毛管的力学性能、伸长率和断面压缩率在很大程度上取决于轧辊的辗轧角和喂入角的大小。

β和γ值越大，伸长率和压缩率也越大。

金属显微镜观察表明，回转锻造效应受到明显的抑制，孔腔缺陆几乎见不到。

与此相反，以较小的喂人角和辗轧角进行穿孔时，回转锻造效应非常明显，孔腔缺陷清楚可见。

(2）金属流动合理。

在辗轧角和喂入角变化的情况下进行穿孔实验，观察喂入角β和辗轧角γ对圆周剪切变形的影响。

圆周剪切变形可用下式表达：实验中明显看出，喂入角β对圆周剪切变形有很大影响。

当β成比例增大时，γrQ值明显下降；同样，辗轧角γ增大时，γrQ也明显下降。

特别明显的是：当γ=15°、β≥14°或者γ=20°、β≥10°时，圆周剪切变形完全消失，即γrQ=O。

轧辊辗轧角和喂入角对表面扭曲变形的影响也很明显，特别是当辗轧率较高时，金属流动不产生表面扭曲而引起剪切变形。

在大辗轧角和大喂人角条件下进行穿孔，周向剪切变形和表面扭曲变形受到严格控制，甚至为零，使金属流动速度基本相同。

打孔机的市场需求及未来发展前景预测近年来，随着各行各业的发展，打孔机已成为必要的办公设备之一。

打孔机是一种用于打孔纸张、文件和文件夹等的机器，广泛应用于办公室、学校、图书馆等场所。

本文旨在分析打孔机的市场需求及未来发展前景。

首先，我们需要了解打孔机的市场需求。

随着数字化技术的兴起和电子化文档的普及，很多人认为打孔机将会逐渐失去市场份额。

然而，在实际应用中，纸质文件和文件夹仍然占据重要的地位。

无论是办公室还是学校，纸张文件的使用依然无法避免。

打孔机作为对文件进行整理、分类和存档的工具，具有不可替代的作用。

因此，尽管电子化文档的出现使得文件的储存和管理更便捷，但打孔机市场需求并未减少，相反还呈现出一定的增长趋势。

其次，打孔机市场的发展前景也值得关注。

随着办公场所的普及和学校的不断扩张，打孔机市场有望继续保持增长。

此外，近年来，人们对打孔机的功能和效率提出了更高的要求，也为行业的创新和发展提供了契机。

例如，一些打孔机已经具备自动对准和自动打孔功能，进一步提高了操作效率。

此外，随着环保意识的提高，一些企业开始推出节能环保型的打孔机，满足用户对产品环保性能的需求。

这些新技术和新功能有望为市场带来更多的机会和增长点。

未来，打孔机市场还有一些潜在的机遇和挑战。

一方面，随着数字化时代的到来，未来可能会有更多的电子化文件和文件夹出现。

虽然这对传统打孔机市场带来了一定的冲击，但我们可以预见到纸质文件的使用仍然会保持一定的规模。

另一方面，随着办公室和学校的数字化转型趋势，有可能出现一些新的需求。

例如，对于配合电子化文件进行打孔的设备需求可能会增加。

因此，打孔机制造商可以通过创新产品设计和结合数字化技术，开拓新的市场领域。

此外，市场竞争也是打孔机市场的一大挑战。

目前，市场上已经有多家知名品牌和厂商推出了各种类型的打孔机产品。

在这种情况下，如何提高产品竞争力、增强品牌影响力成为打孔机制造商需要解决的问题。

与此同时，制造商还需要关注产品的质量和性能，推出更加智能、高效、可靠的产品，以满足用户日益增长的需求。

小型冲孔机发展现状随着科技的发展，冲孔机作为一种重要的机械设备，也在不断的发展和创新中。

小型冲孔机作为一种经济实用的设备，其发展现状可从以下几个方面来介绍。

首先，在性能方面，小型冲孔机在结构设计上更加紧凑合理，体积更小，重量更轻，更加方便移动和搬运。

同时，小型冲孔机的速度和精确度也有了很大的提升。

在控制系统方面，采用了更加智能化的控制技术，使得操作更加简单，并且可以实现一键式操作，提高工作效率。

此外，小型冲孔机还具备了更加稳定的性能，噪音更小，运行更平稳。

其次，在冲孔技术方面，小型冲孔机也有了很大的发展。

传统的冲孔方式多采用油压驱动，但是这种方式存在能耗大、噪音大的问题。

而现在的小型冲孔机大多采用伺服电机驱动，使得冲孔过程更加精确、高效，并且具备了自动检测和纠正的功能，大大提高了生产效率。

再次，在应用领域方面，小型冲孔机的适用范围也越来越广泛。

传统的冲孔机主要用于金属材料的冲孔加工，而现在的小型冲孔机不仅能够处理金属材料，还可以处理一些非金属材料，如塑料、橡胶等。

此外，小型冲孔机还逐渐应用于汽车制造、电子设备制造、家电制造等不同行业，为工业生产提供了更加便捷、高效的解决方案。

最后，在市场需求方面，小型冲孔机也受到越来越多企业的青睐。

由于其体积小、价格相对较低，小型冲孔机逐渐成为中小型企业的首选设备。

特别是在小批量定制生产和特殊加工需求方面，小型冲孔机更能满足企业的需求。

同时，随着国家对技术创新和绿色环保的要求越来越高，小型冲孔机因其低能耗和低噪音等特点，也在市场中逐渐占据一席之地。

综上所述，小型冲孔机在发展现状方面取得了一系列的进步和创新。

无论是在性能、技术、应用领域还是市场需求方面，小型冲孔机都呈现出了蓬勃的发展态势。

相信在不久的将来，小型冲孔机会进一步完善和发展，为工业生产带来更多的便利和效益。

国产锥形穿孔机的特点分析二辊斜轧穿孔机从1886年用于工业生产以来，已成为目前应用最为广泛的穿孔机型。

但是，工业的发展对热轧无缝钢管的质量和品种提出了新的更高的要求，生产实践和科学试验表明：用曼内斯曼穿孔机穿孔时，将出现切向剪切变形、表面扭转剪切变形和纵向剪切变形；在穿轧连铸管坯时，管坯的中心疏松不能得到焊合，出现微小的缺陷；在穿轧不锈钢和高合金钢时，会产生大量的内表面缺陷，严重时，在荒管壁厚中央还会产生明显的分层缺陷，这种缺陷随着材料中Ni、Cr、Mo含量的增高而增加。

为了提高钢管质量、扩大品种和采用连铸管坯直接穿孔，降低生产成本和提高成材率，近十多年来，经过轧钢工作者不懈的探索，研制出了新型锥形穿孔机(见图1)。

由于锥形辊的锥底在出口方向，因此轧辊圆周速度由进口到出口是逐渐增加的，这样的轧辊运动速度和轧件运动速度更为协调，从而可以减小轧件的轴向滑移，可以减小轧件的周向附加剪切应力，最终使毛管内外表面缺陷显著减少。

实践证明这种新型锥形穿孔机适合于穿轧连铸坯和合金量较高的钢种，在热轧无缝钢管生产中取代曼内斯曼穿孔机。

图1新型锥形穿孔机简图锥形穿孔机在国内的研制工作开展较晚，一直到20世纪90年代初，成都、大冶分别从美国、德国、意大利引进了锥形穿孔机后，国内才开始研制锥形穿孔机。

1992年至1994年，太原重型机械集团有限公司(以下简称太重)研制出了TZC200锥形穿孔机组，之后，又先后研制出了巨龙穿孔机组、Φ89锥形穿孔机组、Φ108锥形穿孔机组、Φ140锥形穿孔机组等。

根据国内几大国有企业引进设备的情况分析，从国外引进主机的价格(包括设计费、软件费、技术指导费等)约占工程全部投资(包括所有的辅助设备生产线、流体、电气控制系统、厂房、土建及公辅设施等)的一半左右，如果单独比较国产设备与进口设备的价格，可节约投资约60%。

下面，结合太重研制的锥形穿孔机组，对设计做一些初步探讨。

设备组成及技术性能1设备组成锥形穿孔机组由进口台、主机座、主传动、出口台一段、出口台二段、电气控制系统、流体系统等组成。