在PQF出現(xiàn)以前，三輥軋管機(jī)專指阿塞爾（ASSEL).軋機(jī)或其改進(jìn)型特朗斯瓦爾（Trans-val)軋機(jī)。1937年，美國(guó)蒂姆肯公司工程師．W.J.Assel在俄亥俄州 Wooster 市Wayne公司不銹鋼管廠對(duì)伍斯特爾軋機(jī)（Wooster Mill)重新進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)，他將這種改造設(shè)計(jì)后的斜軋管機(jī)以其名字命名為阿塞爾軋管機(jī)（ASSEL Mill).發(fā)明三輥軋管機(jī)的目的在于用一種帶芯棒軋制的斜軋機(jī)取代自動(dòng)軋管機(jī)和均整機(jī)，主要用來生產(chǎn)管壁較厚的軸承管等高精度不銹鋼厚壁管。由于這種斜軋管機(jī)采用了三個(gè)軋輥，因此一般稱之為三輥軋管機(jī)，而歐美各國(guó)則習(xí)慣于稱它為阿塞爾軋管機(jī)（ASSEL Mill)。

  阿塞爾軋管機(jī)不適宜軋制薄壁不銹鋼管，經(jīng)改進(jìn)增加軋輥快開功能后，一般產(chǎn)品D/S<20。這種軋管機(jī)將三個(gè)帶輥肩的軋輥布置在以軋制線為中心的等邊三角形的頂點(diǎn)（三個(gè)軋輥互呈120°配置），軋輥軸線與軋制線成兩個(gè)傾斜角度。以上輥為例，軋輥軸線與軋制線在包含軋制線的水平面上的投影之間的夾角被稱為喂入角，它是用來實(shí)現(xiàn)螺旋軋制的；軋輥軸線與軋制線在垂直平面的投影之間的夾角被稱為輾軋角。在三個(gè)軋輥和一根芯棒所包圍的空間（即孔型，如圖4-9所示）內(nèi)，由穿孔送來的毛管套在長(zhǎng)芯棒上，用喂管器送人軋管機(jī)中軋制；毛管在變形區(qū)（圖4-10)中經(jīng)咬入、減壁（同時(shí)減徑）、平整和歸圓而成為荒管。斜軋螺旋軋制時(shí)金屬在變形區(qū)內(nèi)受到軋輥與芯棒的周期連續(xù)作用而產(chǎn)生形狀和尺寸的變化。

1. 特朗斯瓦爾型軋機(jī)

   特朗斯瓦爾型軋機(jī)是由法國(guó)瓦盧勒克公司和英國(guó)投資鋼管公司在20世紀(jì)60年代共同研制成功的一種新型三輥軋管機(jī)，主要是為了解決隨著軋件壁厚的減薄，尾端出現(xiàn)開裂和形成“尾三角”，并導(dǎo)致軋卡問題。D/S越大，越容易產(chǎn)生尾三角。減小喂入角和降低軋制速度又會(huì)使管尾溫度下降，塑性降低。特朗斯瓦爾軋機(jī)是在阿塞爾軋機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，本質(zhì)上還是阿塞爾軋機(jī)，只是將軋管機(jī)機(jī)架的兩個(gè)牌坊中的一個(gè)設(shè)計(jì)成可旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)牌坊，即機(jī)架由固定牌坊A和回轉(zhuǎn)牌坊B組成，回轉(zhuǎn)牌坊在鋼管的入口側(cè)，牌坊回轉(zhuǎn)角為0°~30°,所得的喂入角為3°~10°,可連續(xù)變化。與阿塞爾所不同的是正常軋制時(shí)，可以采用允許的最大喂入角，可在軋制過程將結(jié)束時(shí)，快速準(zhǔn)確地旋轉(zhuǎn)活動(dòng)牌坊的轉(zhuǎn)角，使喂人角迅速減小、擴(kuò)大孔喉，使在軋制荒管尾端時(shí)只略微減壁而不至于使不銹鋼管形成“尾三角”，同時(shí)采用小變形量和低轉(zhuǎn)速，可消除或減輕尾三角現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)變喂人角、變軋制速度軋制，即根據(jù)需要能在每根管子軋制過程中迅速按要求改變喂入角和軋輥轉(zhuǎn)速，這就可以使軋管機(jī)在不影響生產(chǎn)能力的前提下，順利地軋制薄壁管，特朗斯瓦爾軋機(jī)能軋制D/S>20甚至更大的荒管。繼法國(guó)之后，從1968年到1980年間，世界各國(guó)相繼建成10余套特朗斯瓦爾型軋管機(jī)；1985年我國(guó)江西洪都不銹鋼管廠從英國(guó)引進(jìn)了一臺(tái)ф80mm特朗斯瓦爾軋機(jī)及相應(yīng)的配套設(shè)備。

2. 快開法

  快開法是在特朗斯瓦爾型軋管機(jī)之后發(fā)展起來的，在軋制過程即將結(jié)束時(shí)迅速抬輥使鋼管尾端留下一小段不減壁的毛管，形成“后剛端”以消“尾三角”。快開法有平抬法和斜抬法兩種。

  平抬法要利用特朗斯瓦爾型軋管機(jī)上每個(gè)軋輥原有的兩個(gè)快速開啟的液壓缸和四個(gè)平衡液壓缸，在軋管過程將結(jié)束時(shí)，開啟缸迅速泄壓，平衡缸立即抬起軋輥，孔型打開，使鋼管尾端順利通過軋管機(jī)，西班牙杜巴賽斯廠（已搬到我國(guó)無(wú)錫的西姆來斯）既采用此種方法。

  斜抬法又可分為三輥快開和上輥單輥快開。

  三輥快開需要在機(jī)架牌坊出口一側(cè)軋輥軸承座上的壓下螺絲之下安裝一個(gè)快速開啟液壓缸，在鋼管軋到尾端時(shí)，開啟液壓缸迅速泄壓，軋輥出口側(cè)軸承座在原有的兩個(gè)平衡缸的作用下迅速抬起，軋輥即繞入口側(cè)支撐中心旋轉(zhuǎn)一定角度并傾斜地上抬，孔型打開，使鋼管尾端形成“后剛端”，毛管便順利地通過軋管機(jī)。

  單輥快開在上軋輥調(diào)整裝置和軋輥軸承座之間，安裝了一個(gè)液壓快開裝置，它的作用是在軋制快結(jié)束時(shí)投入工作，瞬時(shí)快速打開軋輥的孔喉，使鋼管尾端不經(jīng)過軋制（保持原始毛管壁厚），而消除尾三角現(xiàn)象來軋制薄壁管。它用一個(gè)連接環(huán)限制行程并滿足運(yùn)行要求，當(dāng)活塞向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，上軋輥提起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)毛管尾部的無(wú)壓下軋制，以此防止毛管尾端形成三角形喇叭口。

  在軋制過程中為使工作輥準(zhǔn)確、快速打開，毛管管端的軋制速度是由紅外信號(hào)接收時(shí)間和計(jì)算來確定的，從而形成打開工作輥所需的延時(shí)信號(hào)。

  當(dāng)工作輥出口端打開，就實(shí)現(xiàn)了毛管尾端無(wú)壓下軋制，避免毛管尾端形成三角形喇叭口。

  德國(guó)米爾公司生產(chǎn)的阿塞爾軋管機(jī)分別使用了以上兩種斜抬法。新建的阿塞爾機(jī)組大多使用上輥單輥快開（斜抬法）技術(shù)。單輥快開液壓缸的行程比三輥快開的要長(zhǎng)一些，一般是三輥快開液壓缸行程的2倍以上，具體行程大小根據(jù)軋管機(jī)產(chǎn)品大綱中鋼管壁厚范圍而定。

3. NEL 裝置

  NEL(No End Loss)是由瑞典SKF的（Ovako公司）Hofors廠于1986年試驗(yàn)完成的。它是在阿塞爾軋管機(jī)的人口端安裝了無(wú)尾損失裝置（NEL),既達(dá)到了消除尾三角的目的，又沒有增大切尾損失。實(shí)際上，這套裝置就是一種預(yù)軋機(jī)，作為阿塞爾軋機(jī)上的一個(gè)附加裝置。在軋制薄壁管時(shí)，毛管尾端進(jìn)入阿塞爾軋管機(jī)軋輥前進(jìn)行預(yù)減壁，以減小軋管時(shí)的減壁量，從而避免出現(xiàn)尾三角，而且沒有須切除的末軋制段。

  瑞典人發(fā)明使用4個(gè)預(yù)軋小軋輥，當(dāng)更換軋制鋼管規(guī)格時(shí)要調(diào)整軋制中心線的高度，但是這種4個(gè)預(yù)軋小軋輥要實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)整是很困難的。因此聯(lián)邦德國(guó)米爾廠1988年購(gòu)買了此項(xiàng)技術(shù)并改進(jìn)為3個(gè)預(yù)軋小軋輥后，將預(yù)軋裝置取名為NEL裝置。

  改進(jìn)后的裝置如圖4-17所示，由3個(gè)氣囊浮動(dòng)支撐，以便與軋制中心線始終保持一致。軋機(jī)內(nèi)有3個(gè)小軋輥，小軋輥沒有驅(qū)動(dòng)裝置，按需要的方向小軋輥各傾斜3°~4°,由一套液壓缸杠桿系統(tǒng)使其開閉。在軋制到尾端以前，3個(gè)小軋輥處于打開位，喉徑大于毛管外徑，處于待工作狀態(tài)；當(dāng)軋制到尾端250mm左右時(shí)，液壓缸動(dòng)作，3個(gè)小軋輥合攏，對(duì)毛管尾部予以減壁，會(huì)在鋼管外表面軋出多頭相互連接的螺旋線，這有助于鋼管尾部外表面光滑、壁厚均勻，使隨后進(jìn)入阿塞爾主軋輥軋制的鋼管尾部避免出現(xiàn)尾三角。軋制過程結(jié)束，液壓缸反向動(dòng)作，3個(gè)小軋輥再次放開處于待工作位置。

  經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)阿塞爾機(jī)組雖然在設(shè)計(jì)時(shí)有NEL,但現(xiàn)在大多不再使用，主要是不便于換輥和軸向調(diào)整，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)格多時(shí)，小軋輥的調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，預(yù)軋效果不佳。

4. 階梯芯棒軋制

 為了解決軋制薄壁管時(shí)的尾三角問題，有報(bào)道稱原蘇聯(lián)曾試驗(yàn)過變端面芯棒（芯棒前面一段直徑較小，后面一段直徑較大），在軋制過程中，芯棒可以前后移動(dòng)。如圖4-18所示，當(dāng)輾軋毛管的兩端時(shí)，使用前段芯棒；在輾軋毛管中間部分時(shí)，使用后段芯棒，避免了管尾“尾三角”的產(chǎn)生。2000年前后，德國(guó)米爾公司針對(duì)傳統(tǒng)阿塞爾軋管機(jī)在生產(chǎn)薄壁管時(shí)，荒管的前端會(huì)產(chǎn)生喇叭口和壁厚不均現(xiàn)象，提出將芯棒工作段前端部分略減小，使用階梯芯棒軋制的方法來避免喇叭口出現(xiàn)。在管端被咬入后，芯棒工作段階梯前端參與減壁區(qū)軋制，由于管端減壁量極小，這樣就減少了金屬在圓周方向的流動(dòng)，避免了荒管外端擴(kuò)口，從而達(dá)到減少不銹鋼管端鋸切量，提高成材率的目的，并進(jìn)行了某些規(guī)格的試驗(yàn)。

階梯芯棒的應(yīng)用目前尚屬于試驗(yàn)摸索階段，未見成功生產(chǎn)的報(bào)道。