頂管機(jī)(被稱為惰輥連軋)的工作原理是:由大齒條(與齒輪嚙合)、推桿驅(qū)動(dòng)的芯棒插入杯狀體后,工件通過(guò)一系列的孔徑逐漸減小的???,將杯狀體延伸,同時(shí)杯狀體的壁厚逐漸減薄,如圖6-2所示。軋輥是非傳動(dòng)的,共15~20機(jī)架。老式的孔型是環(huán)式的,后改為輥式的。
直流電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)小齒輪,傳動(dòng)大齒條(大齒條由工字梁構(gòu)成,其上、下兩面各嵌有百余塊齒板),從而使和大齒條相連接的推桿座向前運(yùn)動(dòng),推桿的后端裝于推桿座中,其前端與芯棒自由連接,芯棒頂推帶有杯底的沖孔坯通過(guò)各個(gè)機(jī)架。頂管機(jī)機(jī)架按一定工藝要求排列配置在頂管機(jī)床身上,機(jī)架內(nèi)裝有頂管輥,最后芯棒和工件離開(kāi)頂管機(jī),通過(guò)松棒機(jī),而與此同時(shí),推桿座中的推桿則返回原位,以便開(kāi)始下一個(gè)頂管工藝過(guò)程。
頂管機(jī)的孔型有環(huán)式和輥式兩種,前者與拔模相類似。頂管機(jī)采用15~20個(gè)機(jī)架,一般前一半機(jī)架為固定機(jī)架,后一半為可調(diào)機(jī)架。該機(jī)架中的軋輥在徑向可以調(diào)整,這兩類機(jī)架中的軋輥配置分別如圖6-3、圖6-4所示。
在頂管機(jī)床身上配置機(jī)架總的要求是:以一定的床身長(zhǎng)度生產(chǎn)盡可能長(zhǎng)的毛管,在新式的頂管機(jī)上可生產(chǎn)16m長(zhǎng)的毛管,至于毛管壁厚受松棒機(jī)能力所限,通常為7~10mm.表6-1為新式頂管機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng)。
從軋管工藝技術(shù)發(fā)展史來(lái)說(shuō),頂管工藝曾遇到兩次挑戰(zhàn),一次是來(lái)自自動(dòng)軋管工藝方面的;另一次即來(lái)自連軋管工藝方面。第一次挑戰(zhàn)由于影響僅涉及社會(huì)主義陣營(yíng)內(nèi)幾個(gè)國(guó)家,只有點(diǎn)震感而已,而在第二次挑戰(zhàn)中,頂管工藝面對(duì)長(zhǎng)芯棒連軋管工藝的優(yōu)勢(shì),頂管工藝也就壽終正寢了。
在講到頂管工藝技術(shù)發(fā)展史時(shí),有一位聯(lián)邦德國(guó)博士Pfeiffer 先生值得一提,因?yàn)樗慕?jīng)歷是由頂管走向連軋,他于1962年畢業(yè)于阿享大學(xué)冶金系,所寫的畢業(yè)論文是“就一臺(tái)頂管機(jī)所作的研究”,由論文題目及寫作時(shí)間來(lái)看很可能受到Dobrucki的影響,畢業(yè)后任 Mülheim 頂管車間工藝工程師,而1974年寫博士論文時(shí)就轉(zhuǎn)而研究連軋管工藝了,這實(shí)際上顯示了聯(lián)邦德國(guó)在小口徑不銹鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)“連軋興、頂管衰”的趨勢(shì)。從世界范圍來(lái)看,標(biāo)志著連續(xù)軋管工藝真正獲得大發(fā)展的年份是1949年、1950年,美國(guó)Lorain 和 Gary 兩座連軋管廠投產(chǎn),但由于當(dāng)時(shí)正是二次世界大戰(zhàn),戰(zhàn)后時(shí)期聯(lián)邦德國(guó)正在恢復(fù)經(jīng)濟(jì),無(wú)暇顧及不銹鋼管工業(yè)的發(fā)展,直到1965年聯(lián)邦德國(guó)才建成現(xiàn)代化的連軋管車間RKI,又過(guò)了七年,建立第二個(gè)連軋管車間RKII,已是1972年了此后,Reisholz頂管廠就沒(méi)有存在的必要了,到1977年9月正式關(guān)停,世界上第一臺(tái)頂管機(jī)生產(chǎn)了78年之后就此停止生產(chǎn),當(dāng)然,就頂管機(jī)工藝來(lái)說(shuō),仍未停止發(fā)展,它發(fā)展成為改良的頂管工藝-CPE工藝。