斜輥矯直機是管材生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備，其作用是消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的管材彎曲并減小管材橢圓度。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，市場對高精度管材的需求也日益增多，特別是煤礦井下液壓支架及石油抽油泵用管等。而常用的五輥、六輥斜輥矯直機很難滿足管材精度要求，因此尋求新的矯直方法或矯直設(shè)備以獲得高精度管材已成為研究的焦點。

    本文重點介紹我國管材用多斜輥精密矯直機的技術(shù)研究現(xiàn)狀及存在的問題，并對其未來發(fā)展方向提出建議。

    1、研究現(xiàn)狀

    一般認為管材用多斜輥精密矯直機是指管材矯直后的直線精度達0.3mm/m且圓度不降低的矯直設(shè)備。目前我國關(guān)于管材用精密矯直機的研究文獻主要體現(xiàn)在以下幾方面：改進矯直工藝實現(xiàn)精密矯直；增加矯直環(huán)節(jié)并進行全新的輥系布置實現(xiàn)精密矯直；優(yōu)化主、輔機設(shè)計結(jié)構(gòu)保證精密矯直。

    1 .1、改進矯直工藝

    一般情況下，管材在線矯直時大多數(shù)只矯直1次就可達到所要求的矯直精度。文獻卻提出采用2次矯直提高矯直精度的觀點（即采用普通矯直機進行2次矯直，可達到高的矯直精度），作者通過在立式七輥矯直機、六輥全主動傳動矯直機上對碳鋼管材進行1次矯直和2次矯直試驗，證明了在選擇優(yōu)良的機型、好的輥型曲線、合理的矯直方案并提高1次矯直精度的基礎(chǔ)上，通過2次矯直的工藝方案可使管材矯直后的直線精度達到不大于0.1mm/m。這是一種簡單易行的矯直工藝，對于使用頻率不高的矯直機來說可以降低成本，提高效益，比較實用。但此方法對于高頻使用的精密矯直機或在線精密矯直工藝則不適用。

    1.2、增加矯直環(huán)節(jié)并進行全新的輥系布置

    文獻結(jié)合原西安重型機械研究所設(shè)計的十一輥矯直機給出了多環(huán)節(jié)組合輥列不等輥距布置方案，提高矯直精度的實例。它是在傳統(tǒng)矯直觀點的基礎(chǔ)上進行多項改進后形成的新型矯直機，其輥系布置方式如圖1所示。該輥系布置方式是將傳統(tǒng)的五輥、六輥矯直機組合為一體，形成三個半矯直環(huán)節(jié)，在輥距設(shè)置上采用T1＞T2＞T3的方式，管材在矯直機中進行預(yù)精矯、精矯及均整3個階段。該矯直機利用對置輥既能矯直又能矯圓及交錯輥負作用小、不破壞圓度的優(yōu)點來提高管材矯直精度，矯直后的管材直線度可達0.008%~0.025%，橢圓度提高30%~50%。

    傳統(tǒng)觀點認為，提高矯直精度在于增加矯直單元的數(shù)量并將矯直輥對置布置，但當(dāng)矯直輥增加到一定數(shù)量時，矯直精度的提高就不再那么明顯，甚至可能降低。文獻的解釋是：當(dāng)矯直輥數(shù)量增加到一定程度時，從首輥到末輥的最終裝配精度及前后輥之間的影響系數(shù)相互疊加會限制矯直精度的提高。結(jié)合原西安重型機械研究所設(shè)計制造的Ф220mm精密矯直機，文獻提出一種半開放式交錯輥系布置，在輥距設(shè)定上同樣采用從大到小的方案（圖2）。該矯直機包括兩個半矯直環(huán)節(jié)，通過輥系交錯布置，減輕矯直輥數(shù)量對矯直精度的影響。

    在文獻的輥系布置中，輥距的設(shè)定均為先大后小，這種布置使得管材的變形程度遵循逐漸遞減的原則，不至于將管材壓扁，這與文獻中所述的大變形理論是一致的。

    1.3、改進主、輔機結(jié)構(gòu)設(shè)計

    除了上述矯直工藝、輥系布置等影響因素外，影響管材矯直精度的因素還有很多。文獻通過合理設(shè)計矯直機前、后臺設(shè)備，抑制矯直過程中的甩動和沖擊，對倍尺管材進行精密矯直，成功矯直了35m長的管材，且直線精度達到0.3mm/m，有效提高了成品管材的收得率；文獻將可調(diào)角度的夾送輥應(yīng)用到精密矯直機中，抑制管材甩尾，保證矯直質(zhì)量和精度；文獻改變傳統(tǒng)的設(shè)計思路，在調(diào)角機構(gòu)的設(shè)計中由檢測調(diào)角傳動機構(gòu)的運動量推算矯直輥的轉(zhuǎn)動量，轉(zhuǎn)變?yōu)橛沙C直輥的實際轉(zhuǎn)動帶動檢測機構(gòu)轉(zhuǎn)動，通過求解該檢測機構(gòu)的轉(zhuǎn)動量，推算出矯直輥的實際轉(zhuǎn)動量，以此思路設(shè)計的管材矯直機矯直輥角度檢測機構(gòu)，通過對矯直輥角度原點值進行標(biāo)識，能夠準(zhǔn)確檢測、控制矯直輥角度，保證矯直精度。

    2、存在的問題

    矯直輥輥型曲線是影響矯直精度和矯直質(zhì)量的重要因素，但在精密矯直的輥型設(shè)計方面，不同研究者之間存在一定程度的分歧。文獻認為傳統(tǒng)雙曲線輥型作為精密矯直機輥型是不可取的，這是因為雙曲線輥型與管材接觸線太短，在矯直過程中出現(xiàn)輥底不接觸而兩側(cè)曲線接觸的狀況，另外在壓扁矯直過程中，管材在雙曲線輥型上產(chǎn)生3點彎曲，使管材被矯彎，達不到高精度矯直的要求，即合理的輥型應(yīng)盡可能增加矯直輥表面與管材的接觸長度。而文獻則認為使管材與矯直輥具有較長的接觸線實際上是辦不到的，他提出采用“輾軋效應(yīng)”原理，以小傾角設(shè)計輥型，加大傾角使用以減小接觸線長度，降低輾軋作用力，改善矯直輥表面，同時降低矯直輥的負作用，這與傳統(tǒng)觀點完全不同，與文獻所述內(nèi)容也正好相反。

    3、結(jié)語

    目前，關(guān)于管材精密矯直技術(shù)尚缺乏系統(tǒng)的理論研究，而且因研究方法及側(cè)重點的不同，各研究者之間也存在一定程度的分歧，突出體現(xiàn)在輥型曲線的設(shè)計上。對于精密矯直來說，隨著矯直單元的增多，影響因素也隨之增加，傳統(tǒng)矯直理論在精密矯直過程中是否完全合理還不能定論，需要進一步的研究和統(tǒng)一。目前國內(nèi)雖已存在大直徑鋼管精密矯直機，但這方面的研究還很缺乏。隨著精密管材需求的日益增加，開發(fā)大規(guī)格精密矯直機也應(yīng)作為研究重點。另外，隨著計算機水平的快速發(fā)展，可結(jié)合CAD/CAM進行管材精密矯直技術(shù)的研究。