阿塞尔轧管机的三个轧辊在机架中呈120°“品”字形对称布置在以轧制线为中心的等边三角形的顶点（见图4-11),与长芯棒构成一个半封闭的孔喉。以上辊为例，轧辊轴线相对于轧制中心线水平方向和垂直方向均倾斜于一定角度，分别叫喂入角和辗轧角。喂入角使不锈钢管在轧制过程中获得旋转前进运动；辗轧角主要是设备结构上的需要，有正负两种辗轧角。轧辊轴线向入口倾斜为正，也称之为扩散型、发散型；向出口倾斜为负，称为收敛型，德国人称之为CAM。发散、收敛是相对于出口侧轧辊的开口度而言的，收敛型的可减少扩径量，在不改变压下量的情况下，所轧制荒管的D/S值更大一些。新建的轧机都采用正辗轧角。轧辊形状呈锥形，辊身分入口锥、辊肩、平整段和出口锥四段，中间段凸起的圆滑过渡带叫做辊肩，辊肩的高度大约等于减壁量，轧制时与长芯棒共同完成集中变形，实现较大的管壁压下量，荒管的延伸系数可达2左右。
阿塞尔轧管机主要用于生产厚壁的轴承管和其他壁厚在5~35mm的结构用不锈钢管等，最大壁厚可达50mm(60mm).轧辊直径一般在ф320~ф570mm(ф800mm)之间，轧辊长度在280~400mm之间。目前该轧机生产的最大不锈钢管直径为Φ250mm,其壁厚精度可达±5.0%。
阿塞尔轧管机适用于小批量、多品种的生产方式，但轧制不锈钢管的壁厚不宜太薄，一般D/S值控制在30以下较为适宜。
一、芯棒运行的方式
1. 浮动式
与上述连续轧管机的浮动芯棒形式相同，轧制过程中对芯棒速度不加以控制，芯棒由被辗轧金属的摩擦力带动自由跟随管子通过轧机，芯棒的运行速度是不受控的；轧制结束后，芯棒随荒管轧出至连轧机后的输出辊道，在轧制薄壁不锈钢管时芯棒的几乎全长都在荒管内，参见图4-8;带有芯棒的荒管横移至脱棒线，由脱棒机将芯棒从荒管中抽出以便冷却、润滑后循环使用。其特点是轧制节奏快，每分钟可轧2支甚至更多的不锈钢管；但设有脱棒机其工艺流程较长、芯棒的长度接近于管子的长度。随着芯棒规格的加大，芯棒重量增加很多，大规格的芯棒运行起来可能要遇到一些困难，适合生产较小规格（外径小于140mm)的不锈钢无缝管。
2. 限动式
与上述连续轧管机的限动芯棒形式相近，轧管时芯棒的运行是限动的、速度是可控的，芯棒前进的速度比荒管的小，由专门机构控制，只是使用一支空心芯棒，芯棒在线内水冷，轧制结束后，将芯棒从荒管中回退抽出并返回原始位置，继续进行下一根管子的轧制操作。轧制的整个过程中芯棒速度是恒定不变的，轧制不同规格的管子时芯棒的速度可在一定范围内调节。其特点是不用脱棒机，缩短了工艺流程，芯棒较短；但轧制节奏较慢，每分钟可轧1支或稍多一点的钢管，适合生产中等规格（外径小于250mm)的无缝不锈钢管。
3. 回退式
将芯棒装在小车上，芯棒的运行受到小车的限制，芯棒穿过毛管并达到最前部极限位置时开始轧管，轧制时开动芯棒小车使芯棒按给定速度后退，芯棒逐渐地从钢管已轧完的部分中抽出，轧制结束时抽出工作已全部完毕。这种方式可生产D/S=2.5的特厚壁管。
阿塞尔轧管机的芯棒不论采用以上哪种方式运行，与连续轧管机最大的不同是芯棒要做螺旋运动，即除了随轧件向前运动外，还要与轧件一起绕自身轴线旋转。
二、阿塞尔轧管机特点
由于斜轧是一种分散累计变形方式，能获得较大的总变形量。轧件通过斜轧变形区时，自身最少要转4圈以上，在三个轧辊之间轧制，通过变形区后被辗轧12次以上。在一道次中多次、良好的辗轧效果，能极大的消除壁厚不均现象，使荒管的壁厚精度大大提高，也不易产生划道、耳子和青线等缺陷；生产中灵活性大，借助轧辊的离合就可改变孔型尺寸，特别适应较小量多批定货，对组织生产有很大的优越性，可生产D/S=2.5的特厚壁管；工具储备数量少。不足是规格范围窄，品种受限制，不能生产不锈钢等难变形材质。缺点是产能低，成材率低，年产低于25万t;延伸较小（一般μ<2.5);荒管D/S一般＜35、长度小于15m。
三、阿塞尔轧管机组工艺流程
阿塞尔轧管机组的主要工艺包括：
1. 实心圆管坯在环形加热炉里进行加热；
2. 实心圆管坯在斜轧锥型辊穿孔机上被穿制成空心毛管；
3. 毛管在阿塞尔轧管机上辗轧成一定壁厚的荒管；
4. 荒管在定径机上轧制规圆为成品钢管；
5. 成品钢管进入冷床冷却至100℃以下；
6. 冷却后的成品钢管进入精整区进行矫直、吹灰、锯切管端、平头倒棱、人工滚动检验、无损探伤、称重、测长、喷印标记、打捆、人库、发运。
如图4-12所示，加热后的圆管坯经锥形穿孔机穿制成毛管后，通过链式输送装置或桥式输送装置运送到阿塞尔轧管机前台入口处，移送臂将毛管移入一个可升降的挡板前停在芯棒插入位置上。
启动芯棒小车将芯棒插人毛管中，芯棒的工作带部分则在开始穿棒的过程中被喷洒上润滑剂，然后芯棒的支撑辊根据移动的距离则分别下降。
随着芯棒插人达到的位置，挡板和人口侧的所有输送辊同时升起，此时带有芯棒的毛管由输送辊和芯棒小车装置同步送入到工作辊中。毛管在接触工作辊之前芯棒由带有超越离合器的辅助装置进行预旋转，同时启动夹送辊，芯棒小车装置已接触到由两个液压缸控制的限动梁上，随着限动梁开始向前运动，毛管被工作辊咬人轧制，入口侧输送辊和夹送辊同时降低、打开。毛管和芯棒则由前台人口侧可调式三辊液压定心辊进行导卫。在穿棒、送毛管咬入和轧制过程中，可调式三辊液压定心辊的打开、抱管和抱芯棒三个位置的动作是由热辐射毛管的移动来控制，该控制取决于芯棒的位置及红外光电信号。
轧制结束前，用于工作辊快速打开的信号是通过毛管尾部的移动以及计算出的时间延时由红外线光电管发出。轧制结束后，芯棒小车装置将以最快速度重新回到初始位置，被轧制过的荒管通过升降输送辊和夹送辊送出出口侧经输送辊道进入定径工序。
现代阿塞尔轧管机与传统阿塞尔轧管机比较有如下工艺特点：
1. 通过机架上部的液压旋转机构，迅速的完成三个轧辊的集体吊装卸，提高了生产效率；
2. 为防止轧制薄壁管时出现荒管表面划伤和扭曲现象，在出口端安装有两条平行与轧制方向的长驱动辊，以均匀的同向转速输送钢管；
3. 采用限动阶梯芯棒轧制方式，一是解决了芯棒冷却循环系统；二是减少了芯棒长度，降低了工具消耗；三是避免了轧制薄壁管时管端扩口，即喇叭口，减少了材料消耗；
4. 每个轧辊采用独立的传动系统，避免了高温荒管穿越减速机时的不利因素。
四、轧机的设置
1. 阿塞尔轧管机芯棒插入位置的控制
芯棒小车的作用是把芯棒插人要轧制的毛管，在升降输送辊道的支撑下送人阿塞尔轧管机的工作辊，芯棒小车的移动是由链和链轮来带官，在和链轮提通过一个齿轮装置由DC并励电动机传动的。每个横移距离都由精确的旋转传感器记录下来，该传感器由旋转凸轮开关来限制其最大移动行程。
在轧制过程中芯棒前进或回退运动是通过控制台上的选择开关设定所需的操作方式。当毛管被送人阿塞尔轧管机插棒位置时，在芯棒小车的驱动下芯棒运动到距毛管端头一定距离，毛管端头是由红外信号确定的，接着芯棒以缓速插入毛管中直到芯棒端头从毛管管端伸出。
在毛管挡板升起后，通过升降输送辊道，芯棒小车与插入芯棒的毛管一边保持它们的相对位置，一边以一定速度向工作辊方向运动，直到其工艺位置。在采用前进方式操作时，该位置处于轧辊中心之前；在采用回退方式操作时，该位置处于轧辊中心之后。尔后毛管被以低速送入轧辊。在毛管被工作辊咬人前，前进方式芯棒端头在工作辊中心前，回退方式芯棒端头在工作辊中心后，芯棒小车紧靠在与限动液压缸相连的止推器上，从这点开始，限动液压缸向前或向后都控制着芯棒的运动。
轧制结束后，荒管与芯棒脱离，芯棒小车以高速度返回原始位置，以进行下一个轧制周期。
2. 阿塞尔轧管机芯棒的限动速度控制
液压缸限动速度直接控制着芯棒的前进或回退限动速度。在轧制过程中依据设定的芯棒限动速度来控制液压缸限动速度，液压缸的限动速度是由比例阀调节油量来实现的。相对不变的液压油流量是由±9V的直流模拟量来调节的，送往比例阀放大器板的±9V的直流模拟量取决于芯棒的运动方向（芯棒沿轧制方向是前进或回退）。适合工艺要求的液压缸限动速度是根据毛管的纯轧制时间而设定，同时取决于所轧毛管的长度、轧制速度以及液压缸的有效行程。设定液压缸限动速度为0.07~0.2m/s.液压缸的最大行程由两个接近开关来限定。
轧制结束后，液压缸以最大速度返回到初始位置。
3. 阿塞尔轧管机的液压快开和作用
在机架牌坊出口侧的压下螺丝、上轧辊调整装置和轧辊轴承座之间，安装了一个液压快开装置，它的作用是在轧制快结束时投入工作。它用一个连接环限制行程并满足运行要求，当活塞向内运动时，上轧辊提起，以实现对毛管尾部的无压下轧制，以此防止毛管尾端形成三角形喇叭口。
在轧制过程中为使工作辊准确、快速打开，毛管管端的轧制速度是通过红外接收信号的时间测定和计算来确定，以便形成打开工作辊所需的延时信号。
当工作辊出口端打开，实现毛管尾端无压下轧制，避免毛管尾端形成三角形喇叭口。
4. 阿塞尔轧管机孔喉与辗轧角的调整
阿塞尔轧管机的三个工作辊在机架中呈120°布置，每个工作辊安装在轴承座上，然后安装在转鼓里。每个转鼓都由两个可调液压压力心轴来锁紧，以免产生相对运动。每个工作辊装配有两个压力心轴，从轧制方向看，两个压力心轴一个在前一个在后，即一个在入口端一个在出口端。当同向或反向旋转，同步或单独调节人口端或出口端压力心轴时，就可将轧辊孔喉和辗轧角调整到工艺要求值。与轧件直径相应的压力心轴位置高度的设定是通过变极三相齿轮马达来完成的。调整距离由一个旋转式增量传感器记录下来，调节行程由两个接近开关来限定。
5. 阿塞尔轧管机的喂入角的设定
现代阿塞尔轧管机上安装有三个转鼓，转鼓里面的六个轴承座和三个轧辊是按照旋转方式排列的。对三个转鼓轴线的调节，将导致轧制喂人角的变化，就同一规格毛管而言，轧制喂入角越大，毛管的前进速度也越快。按工艺要求，对三个工作辊的喂入角通过各自的三向齿轮马达进行调节，调节距离是由一个旋转增量传感器来记录，调整行程是由两个接近开关来限定。
五、阿塞尔轧管机组成和作用
阿塞尔轧管机主要包括以下四部分。
1. 前台入口端
它包括毛管移送系统、芯棒移送系统。芯棒通过法兰盘与小车连接，带有预旋转装置的芯棒小车在底座导轨上水平往返移动，芯棒小车的水平往返移动由双连轮传动系统驱动。为保证轧制时芯棒移动速度处于控制状态，由安装在导轨底座上的两个液压缸来限制芯棒小车的前进速度。芯棒进行内水冷。可调式三辊定心装置分布在芯棒移送系统和轧机之间，它的作用一是打开接受毛管；二是抱毛管；三是抱芯棒。芯棒润滑系统在芯棒小车止推器与最末可调式三辊定心装置之间，在芯棒插入毛管的过程中对芯棒工作带进行轧制前的润滑。升降输送辊和夹送辊是确保毛管准确送入轧辊、挡管器，是确保芯棒插人毛管的一个装置。
2. 主机架
如图4-13所示，由牌坊底座和旋转顶盖组成。更换轧辊时，机架顶盖通过两个液压缸打开，落在一个承接液压缸上，以便三个轧辊通过吊车和换辊装置集体更换。牌坊底座和旋转顶盖在轧制期间由四个液压夹紧缸锁紧。三个工作辊安装在轧机机架上，呈120°布置，按这种方式顶部一个轧辊，底部两个轧辊。
轧辊调整装置要保证按照轧制要求调整孔喉和辗轧角，这是由两个电动压下螺丝单独完成的，它们可单独压下操作，其中一个液压缸保持辊箱的稳定。辗轧角是无级可调的。
轧辊轴承座按装在转鼓上，每个转鼓都有一个独立的传动系统，喂入角可无级调整，每个转鼓都有两个液压夹紧缸锁紧。
在出口侧的压下螺丝、轧辊调整装置和轧辊轴承座之间，安装了一个液压快开装置，它的作用是在轧制快结束时投入工作。它用一个连接环限制行程并满足运行要求，当活塞向内运动时，轧辊提起，以实现对毛管尾部的无压下轧制，以此防止毛管尾端形成三角形喇叭口。
整个牌坊机架放置在紧固于基础上的两个地板上。
3. 后台出口端
如图4-14所示，为防止荒管表面划伤和薄壁管发生表面扭曲现象，在轧机出口处装有一个辊式导向装置，它同两条与轧制方向平行排列的长驱动辊相连，长驱动辊以均匀的转速输送钢管，当轧制结束时，上下导辊同时驱动将荒管送往输送辊道。长驱动辊底座根据荒管直径的不同可整体上下调整中心线。
4. 传动系统
每个轧辊均有独立的传动系统，由万向接轴、接轴托架、减速机和电机组成。
六、阿塞尔轧管机的变形区
阿塞尔轧管机的变形区是由轧辊和芯棒构成，如图4-15所示。在轧制过程中毛管从被咬入、减壁到辗轧、抛出的全过程中要经受一个由厚壁圆、三角形、再到薄壁圆的变形过程。从纵剖面来看，它的变形区可分为四个区域。
Ⅰ区为轧管准备区，它的作用是为集中减壁作准备，实现一、二次咬入。即当毛管被咬入并旋转前进时，毛管在直径上被逐渐压下，直至与芯棒接触，毛管表层金属变形延伸。Ⅱ区为减壁区，该区的作用是将毛管的壁厚集中减薄，纵向流动延伸。主要的轧管变形是在Ⅱ区完成。
Ⅲ区为辗轧区，它的作用是对管壁进行均匀辗轧，改善管壁的精度和表面光洁度。此区的轧辊母线与芯棒母线平行，它的变形量很小。
Ⅳ区为归圆区，其作用是将三角形的荒管在几乎无变形的条件下进行归圆抛出，荒管与芯棒逐渐脱离，直至完全脱离轧辊。
阿塞尔轧管机是一种采用了三个轧辊的斜轧延伸机，因此一般也称之为三辊轧管机。它的孔喉是由三个呈120°布置的轧辊和长芯棒构成。毛管进入孔喉从被咬人、减壁、均壁到荒管抛出的全过程中，要经受一个由厚壁圆形、三角形和再到薄壁圆形的变形过程。
当轧制荒管的直径与壁厚的比值越大，其变形区三角形压扁也越大，此时轧件每旋转一周都要被每个轧辊辗轧一次，并在辊缝中间弯曲一次，即轧件每旋转一周，就被辗轧三次，压扁弯曲三次。轧件从被咬入到抛出轧辊，一般要被辗轧、压扁和弯曲各12次以上。弯曲的曲率半径取决于三角形的压扁程度，而压扁程度又取决于D/S比值。因此在轧制高合金钢时，应尽量减轻轧件的压扁程度和缩短纯轧时间，这是保证产品质量的有效途径之一。
七、阿塞尔轧管工艺的局限性
尽管现代阿塞尔轧管机显现了很多的工艺灵活性，但是还是有一定的工艺局限性，尤其对高合金管和不锈钢管长度的选定有一定的限制。这是由于斜轧变形特点造成的，在轧制变形区金属的每个接触面都会出现不同的应力状态，应力超过了金属临界值时，荒管表面就会被破坏，从而产生质量缺陷。生产实践表明以下情况是导致荒管产生表面缺陷的主要原因：
1. 增加减壁量和总减径率，即延伸系数过大；
2. D/S比值过大；
3. 辊肩设计不合理；
4. 轧辊转速过快；
5. 钢种热塑性差；
6. 纯轧制时间过长，一般不宜超过30秒。
八、阿塞尔轧管机的调整
调整正确的原则是：毛管咬入顺利平稳，轧管过程稳定，荒管抛出顺利，芯棒旋转平稳，内外表面光洁，尤其是薄壁管内表面无明显肉眼见的内螺纹线，且尺寸精度符合工序质量要求，主电机轧制负荷正常。
为达到上述目的，阿塞尔轧管机应遵循的调整原则是：
1. 出入端轧制线必须与轧管机机架中心线重合；
2. 三个工作辊零位必须通过调整三角架与调整棒进行零定位，用塞尺测量三个轧辊的辗轧带缝隙完全一致；
3. 定心辊开闭自如，接受毛管、抱毛管，抱芯棒及时准确；
4. 芯棒有较高的刚性和耐磨性，轧制不锈钢管过程中不能有明显的跳动，甩动；
5. 按工序质量要求抽检荒管壁厚精度和观察内表面质量，发现问题应及时处理。
九、尾三角的成因
轧件变形实际上是从圆到三角再到圆的过程，从其变形特点可看出（图4-16):轧制薄壁管时，金属具有强烈的扩径倾向，三个轧辊的配置方式又不能限制这种倾向，反而将抗弯能力小的薄壁压扁，挤向辊缝。内部芯棒的阻力使横向流动的金属将该瞬时不变形的管壁部分也挤向辊缝，促使三角扩展。荒管前端和管身因受“后刚端”影响，并不出现三角形（前端稍有扩径）。轧到尾部时，“后刚端”已消失，结果就膨胀成了尾三角。其严重程度随延伸率和壁厚压下区长度的增加而增加。
阿塞尔轧管机自问世以来，为解决尾三角问题以及提高荒管D/S比，设计、生产及研究人员在生产实践中进行了不断研究、改进和完善，曾进行过3次较大的改进和一次变径芯棒尝试。
