1. 二輥穿孔機的發展
熱(re)軋無縫鋼管生產中管坯的穿孔主(zhu)要是在斜軋穿孔機上進(jin)行的，直至1970年，在斜軋穿孔機中設有導(dao)板的Stiefel穿孔機最為(wei)普遍，見圖6-31所示。它(ta)也被稱(chen)作(zuo)具(ju)有桶形軋輥的穿孔機。由於它(ta)的性能好，延伸率可達4、穿孔後空心坯長度可長達8m，所以，它(ta)被普遍用於自(zi)動軋管機組、連軋管機組和三輥軋管機組中。
Stiefel 斜軋穿孔機的主(zhu)要特征是：
（1）軋輥水(shui)平布置(zhi)，導(dao)板垂(chui)直布置(zhi)；
（2）兩個軋輥由1台交(jiao)流(liu)電機通過減(jian)速(su)箱進(jin)行傳動；
（3）采用止推小(xiao)車使頂(ding)杆從毛管中抽出。
在1972年誕生了Diescher穿孔機，見圖6-32。對於穿孔操(cao)作(zuo)運(yun)行性能而言(yan)，這種穿孔機樹(shu)立了新的樣板。
Diescher穿孔機的主(zhu)要特征是：
（1）軋輥上下(xia)布置(zhi)，導(dao)盤則水(shui)平布置(zhi)；
（2）每一(yi)個軋輥由1台水(shui)平安裝(zhuang)的直流(liu)電機傳動；
（3）在軋出端設有新穎的頂(ding)杆更(geng)換係統，穿孔過程結束後帶有頂(ding)頭和套(tao)有毛管的頂(ding)杆橫移(yi)，離開軋製中心線，然後離線脫(tuo)出毛管。
由於軋輥上下(xia)配(pei)置(zhi)，導(dao)盤間距(ju)容(rong)易調(diao)整(zheng)，具(ju)有傳動導(dao)盤的穿孔機其前進(jin)效率可達到約90％，且導(dao)盤磨損小(xiao)，使導(dao)盤重車周(zhou)期大(da)大(da)延長。因此，更(geng)換工具(ju)而停產的時間大(da)大(da)減(jian)少。軋輥采用單獨電機傳動，傳動軸和軋輥軸夾角小(xiao)，傳動裝(zhuang)置(zhi)的運(yun)行可靠(kao)性很高。由於采用直流(liu)電機傳動，穿孔機運(yun)行速(su)度可調(diao)，軋製開始時可采用軋輥低轉速(su)，待管坯被咬入後提(ti)高軋輥速(su)度，這種操(cao)作(zuo)方(fang)式(shi)，可使軋輥線速(su)度高達9m/s，因此軋製時間縮短。
新穎的頂(ding)杆線外更(geng)換係統使穿孔機的節奏達到3～4p／min（即每分鍾穿3～4支管坯），采用6～8根頂(ding)杆循環(huan)使用即可滿足生產要求(qiu)，穿孔頂(ding)頭得以充(chong)分冷卻，穿孔頂(ding)頭的檢查(cha)更(geng)換則可在線外進(jin)行。在1990年左右，全世界有10餘台Diescher穿孔機在生產，這說(shuo)明在產品質量、生產能力和工具(ju)壽命等方(fang)麵優(you)於其他穿孔機，可以應用在各種無縫管機組中。
雖然Diescher穿孔機得到普遍認可，但在20世紀70年代末，仍(reng)然開始了旨在進(jin)一(yi)步(bu)增大(da)斜軋穿孔機延伸率的研究。借助於穿孔時的擴徑作(zuo)用，進(jin)行了生產薄壁穿孔毛管（D／S約30）的研究。此外，還(huai)進(jin)一(yi)步(bu)考察了新型穿孔機穿軋合金鋼的能力，由此產生了兩台錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的製造(zao)和安裝(zhuang)。1981年曼內斯曼鋼管公司在原Φ340mm自(zi)動軋管機前安裝(zhuang)了錐(zhui)輥式(shi)穿孔機以取(qu)代串列(lie)式(shi)布置(zhi)的兩台Stiefel穿孔機，1982年日本(ben)住(zhu)友(you)海南鋼管廠ф114mm連軋管機組的錐(zhui)輥式(shi)穿孔機投(tou)產。
曼內斯曼鋼管公司和住(zhu)友(you)公司的錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的設計任務是滿足工藝要求(qiu)，這兩台穿孔機均配(pei)置(zhi)了狄塞爾導(dao)盤，設有軋輥喂進(jin)角調(diao)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)和適(shi)當的傳動裝(zhuang)置(zhi)，若(ruo)穿孔機軋輥是水(shui)平布置(zhi)的，所需要的廠房麵積較大(da)，這對一(yi)次性投(tou)資是不利的。由此對錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的設計又進(jin)行了研究，其結果(guo)是軋輥垂(chui)直布置(zhi)的錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的問(wen)世，如圖6-33所示，這是從Diescher 穿孔機移(yi)植(zhi)而來(lai)的，其機架和Diescher穿孔機類似，導(dao)盤是水(shui)平布置(zhi)的，軋輥采取(qu)兩台電機傳動，但布置(zhi)在軋出端，其傾斜角度（輾軋角）和軋輥的錐(zhui)角相適(shi)應，其傳動軸和軋輥軸的夾角最小(xiao)。軋出端可以配(pei)置(zhi)頂(ding)杆止推小(xiao)車或頂(ding)杆更(geng)換係統。
圖6-34示出機架的一(yi)種特殊設計，它(ta)既可采用導(dao)盤亦(yi)可采用導(dao)板。新的軋輥垂(chui)直布置(zhi)的錐(zhui)輥式(shi)穿孔機提(ti)供(gong)了將錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的工藝優(you)越(yue)性和Diescher穿孔機設計結構上的優(you)越(yue)性相結合的最佳設計。
在生產薄壁穿孔毛管的過程中也可發現(xian)，隻(zhi)要孔型設計得當，錐(zhui)形穿孔機的擴徑量可達40％。在無縫軋管機組中，錐(zhui)輥式(shi)穿孔機的高變(bian)形能力可以用較少幾種尺寸的管坯（甚(shen)至有可能隻(zhi)采用一(yi)種尺寸的管坯）軋製出多種尺寸的毛管，若(ruo)機組中配(pei)置(zhi)有張(zhang)減(jian)機就可生產小(xiao)直徑管。減(jian)少管坯尺寸的種類對降(jiang)低原料成(cheng)本(ben)，提(ti)高鋼管生產的靈活性是很有好處的。
2. 三輥穿孔機的發展
由於兩輥錐(zhui)形穿孔機日趨成(cheng)熟且廣泛應用，三輥穿孔機相對發展緩慢。三輥穿孔除了具(ju)備兩輥穿孔同(tong)樣的效率高、生產靈活的優(you)點外，其最大(da)特點是變(bian)形區金屬處於三向壓應力狀(zhuang)態。三向壓應力不會(hui)產生中心破裂(lie)，見圖6-35在提(ti)高生產能力和改善毛管質量方(fang)麵，比兩輥穿孔具(ju)有更(geng)大(da)潛(qian)力。三輥穿孔機穿出的毛管尺寸精(jing)度比兩輥高，可穿軋的合金鋼管的範圍比兩輥大(da)，因此是一(yi)種值得推廣的很有發展潛(qian)力的機型。
三輥穿孔機的結構形式(shi)和變(bian)形特點，更(geng)有利於金屬塑(su)性變(bian)形，所以大(da)大(da)減(jian)少了穿孔時引起的毛管內外表麵缺陷(xian)，更(geng)適(shi)於穿軋低塑(su)性難(nan)變(bian)形材料；三輥穿孔結構和操(cao)作(zuo)均相對簡單，擴大(da)了可穿鋼種的範圍，且更(geng)換毛管規格方(fang)便；可以充(chong)分利用三輥穿孔機的優(you)勢(shi)，避(bi)開軋製薄壁毛管出現(xian)尾三角的缺點。三輥穿孔機不僅(jin)可以減(jian)少表麵缺陷(xian)，而且可以降(jiang)低工具(ju)消(xiao)耗和能耗，並有效地控製投(tou)資和生產成(cheng)本(ben)。特別是，三輥穿孔機是CPE頂(ding)管機組的一(yi)個不錯，甚(shen)至更(geng)適(shi)合的一(yi)個選擇(ze)。據報道2017年6月Mannesmann 拉特廠新投(tou)產了一(yi)台用於穿孔高合金管坯的三輥穿孔機。見圖6-36所示。
