特大直徑薄壁螺旋焊管機(jī)組（直徑4650mm，壁厚4mm）
特大直徑薄壁螺旋焊管機(jī)組生產(chǎn)的螺旋焊管主要用于石油、化工、環(huán)保及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。其產(chǎn)品特點(diǎn)是徑壁比高達(dá)1162.5,成圓性極差。在沒有側(cè)支承時(shí),即失穩(wěn),成為橢圓形,給成型、焊接、切斷和運(yùn)輸?shù)染鶐磔^大困難。
應(yīng)用戶要求,2013年始,山西格藍(lán)德機(jī)電科技有限公司聯(lián)手太原專業(yè)的螺旋焊管設(shè)備制造商等著手試制工作。通過4650mm螺旋焊管內(nèi)漲式樣機(jī)試驗(yàn),1220～4650mm可調(diào)輥式螺旋焊管機(jī)組投產(chǎn),歷時(shí)三年,終于生產(chǎn)出大批量合格的直徑1220-4650mm,壁厚4～12.7mm螺旋焊管。
1、機(jī)組特征
本機(jī)由開卷、拆頭、板頭板尾矯平、剪切對(duì)焊、圓盤剪切邊、碎斷、遞送、輸入導(dǎo)板、成型、鋼管內(nèi)外焊、切管、輸出和翻管等單機(jī)組成。
該機(jī)在國內(nèi)首次采用外輥可調(diào)、內(nèi)漲成型。
2、成型方法
鑒于本產(chǎn)品規(guī)格多變、徑大壁薄、調(diào)幅達(dá)3430mm
因而選用內(nèi)漲式成型機(jī)架。
2.1、成型輥調(diào)節(jié)及數(shù)量選擇
成型輥按鋼管外圓成45°角均布時(shí),其管徑變化的調(diào)節(jié)軌跡是一條與水平線成22°30′夾角的終邊直線。但從受力面考慮,應(yīng)為45°。
若把底座分成二個(gè)各與相應(yīng)底面成22°30′夾角
2.2、成型輥布置及數(shù)目實(shí)則,對(duì)管徑曲率起主導(dǎo)作用的是三輥彎板可調(diào)管徑軌跡，而成型輥僅對(duì)焊前的管體起保持作用,對(duì)焊后管體起輸出導(dǎo)向作用。通過對(duì)成型輥的受力情況看出,彎板輥和成型輥給予彎曲的
帶鋼及管體的作用力S、Q、F的軸向分力均為逆出管方向。為抵消這幾個(gè)不利于成型的作用力,需增設(shè)管端檔輥2和6。為防失穩(wěn)變形尚需加4個(gè)側(cè)支承輥5,加上6上7下和2頂,總計(jì)21個(gè)成型輥。此外,為避免嚙合點(diǎn)后帶鋼回彈產(chǎn)生的錯(cuò)邊,宜在嚙合點(diǎn)前位增設(shè)一壓縫輥
2.3、成型機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)為使外輥可調(diào),內(nèi)漲式成型機(jī)適應(yīng)3430mm調(diào)幅要求,機(jī)架伸臂靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿方形導(dǎo)柱做上下調(diào)節(jié)。
(2)為解決薄壁管內(nèi)外焊接時(shí)易燒穿問題,而設(shè)有內(nèi)外焊劑墊
(3)應(yīng)使內(nèi)焊點(diǎn)盡量靠近成型嚙合點(diǎn)及底盤回轉(zhuǎn)中心,以防帶鋼回彈產(chǎn)生錯(cuò)邊并利于內(nèi)焊頭調(diào)正及跟蹤。
(4)為改善外焊質(zhì)量,而設(shè)外焊頭跟蹤裝置。
(5)我們采用吸壓式焊劑自動(dòng)輸送與回收系
2.4為解決特大直徑薄壁螺旋焊管的飛切定尺問題,先后做了氣割、銑切和鋸切等試驗(yàn)。
鋼管出了輸出導(dǎo)架失承后成了橢圓形。當(dāng)后橋微調(diào)時(shí)管子產(chǎn)生抖動(dòng),尚有焊縫加強(qiáng)高及直徑變化等都給切管帶來一些問題。
2.5圓盤剪刀盤結(jié)構(gòu)
通常圓盤剪有懸臂式和通軸式兩種。后者比前者的剛性好,但更換刀盤費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2.6后橋揉性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
后橋傳動(dòng)常用成型回轉(zhuǎn)中心齒輪傳動(dòng)法和后
橋遠(yuǎn)端扇形齒條傳動(dòng)法兩種。其缺點(diǎn)是給加工、安裝和維修帶來不便。
2.7鋼管離開成型輥,成了失控的“自由管”。
管徑變化必伴有“脫剪”現(xiàn)象?？客其摼砘蛘{(diào)立輥來防止“脫剪”,其結(jié)果不是帶鋼邊部被軋厚(嚴(yán)重時(shí)為帶鋼厚度的一倍)就是在輸送帶鋼的
一側(cè)或另一側(cè)交替出現(xiàn)波浪形“隆起”。嚴(yán)重時(shí)立輥被擠斷或帶鋼卡在輸入導(dǎo)板里,推不動(dòng)。這表明,成型三要素之外,還有其他因素,如帶鋼月牙彎、屈服極限、鋼管輸出阻力、設(shè)備安裝精度、焊接及成型工藝等。為把管徑控制在給定偏差范圍內(nèi),我們相應(yīng)地采取如下調(diào)型措施。3.帶鋼月牙彎
經(jīng)實(shí)測,有的鋼卷雙側(cè)塔形達(dá)100mm以上,帶鋼月牙彎每10m高達(dá)120mm。靠切邊可消除絕大部分月牙彎,但當(dāng)立輥、遞送輥等對(duì)帶鋼的強(qiáng)制限位解除后,帶鋼的彈復(fù)使小部分月牙彎仍會(huì)在成型時(shí)表現(xiàn)出來。該殘余月牙彎的存在將改變
帶鋼輸入方向(成型角Α)和帶鋼寬度B,從而導(dǎo)致管徑D的變化。按規(guī)定這樣的鋼卷是禁用的,可又必須使用
時(shí),我們采取下列調(diào)型方法:
(1)增加切邊量。但增加值是有限的,以免浪費(fèi)鋼材。
(2)提高設(shè)備安裝精度。為防止帶鋼送偏,送料設(shè)備的任何兩個(gè)單機(jī)間的不平行度誤差不大于±0.5mm，各送料矯直輥兩端的輥隙誤差不大于±0.1mm。
(3)視月牙彎大小,開卷機(jī)后移30～50m或把開卷機(jī)做成可橫移式,借以對(duì)月牙彎等因素形成的帶鋼“隆起”起緩沖或消隆作用,但不能消除
月牙彎。
(4)用開刀借料法。月牙彎越大,越容易脫剪。
一旦脫剪,屬停機(jī)停產(chǎn)事故,較難處理。