Φ219-720mm前摆式螺旋焊管机组

　　该螺旋焊管机组为前摆式断续生产机组，是当前国际上成熟可靠的先进工艺和技术。采用了我公司最新的在国际和国内领先的技术，其主要目标：产品实物质量、生产成本、各项消耗指标和劳动生产率等已达到国内先进水平。

　　本螺旋焊管机组是一套机械、电气自动化控制、液压控制一体化的完整的螺旋焊管设备。

　　本螺旋焊管机组在设计和制造中设置有设备安全运行保护装置和操作人员的安全保护设施。以保护重要设备的运行安全和操作人员的安全。如在递送机的压下机构中具有遇板厚突然变化时的自保护功能。整个螺旋焊管设备的可操作性和安全性有了质的提高。

1、机组主要技术参数

1.1、原料参数

·钢卷宽度：400～1250mm

·钢卷材质：Q235,Q345；  

·钢卷内径: Ø 610～Ø760mm

·钢卷外径：Ø 1200～Ø1800mm；            

·钢卷最大重量：25t；

·钢板厚度：δ= 6～20mm；

1.2、产品参数

·钢管外径：Ø219～Ø720mm；

·钢管壁厚：6～20mm；

·钢管管径壁厚表（单位：㎜）：

·钢管长度：6～12m；

·钢管单根最大重量：4.5t

·执行标准：GB9711.1,SY/T5037-92

·焊接速度：1.0～2.5m/min

1.3、机组基本参数

·机组形式：前摆式、断续生产，中心送料，中心定位；

·主机预备段：停机对头上料；

·成型方式：三辊弯板成型、外控辊式定径；

·成型方向：右旋成型；

·成型角范围：40°～ 76°；

·钢管最大螺距：≤1400mm；

·下管方式：拨管器卸管；

·焊接方式：外双丝埋弧焊,内单丝埋弧焊；

·焊接速度：0.5～2.5m/min；

·递送速度：0.5～3 m/min；

·总装机容量：～450KW；

1.4、工艺流程示意图：

　　原料钢带卷—开卷—拆头—夹送矫平—对中—切割对焊—对中—圆盘剪—废边卷取—对中—铣边—对中—递送—予弯导板—成型—内、外焊接—在线超声波连续探伤—切断—钢管输出—清理焊渣—检查修补—成品检查—标记—储存

2.设备结构描述

2.1 开卷机

技术参数：

钢板厚度：6～20 mm ;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷  

钢卷外径：φ1200—φ1800mm

钢卷内径：φ610—φ760mm

钢卷重量：max 25t

传动辊直径：φ280mm

传动辊材料：42CrMo

传动电机： AC11KW

拆卷速度5m/min

功能：钢卷由吊车放在上料小车双托辊上，小车由液压缸推进到开卷机中心，开卷机双锥头由液压缸升降对中钢卷内孔，双锥头支架由液压缸移动夹紧钢卷，并使钢卷中心对中机组中心。液压摆动铲刀头靠紧钢卷，开动上料小车双托辊传动电机，带动钢卷旋转，同时摆动铲刀头引出钢带头，送入三辊直头机。

由机架、托辊、铲刀等组成。

双锥头直径规格：        φ610

双锥头升降液压缸：       φ160×580           2件

液压对中缸：            φ100×550         2件

2.2三辊拆头机

技术参数：

钢板厚度：6～20

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷    

钢卷外径：φ1200—φ1800mm

钢卷内径：φ610—φ760mm

钢卷重量：max 25t

矫直辊直径：φ260mm×1350mm

传动辊材料：60CrMoV

托辊速度：  7m/min

功能：拆卷直头后将钢板送入七辊矫直机。

机构组成：拆卷直头机由三辊直头机和拆头机组成，直头机由二个上辊和一个下辊组成，装在左右机架中，下辊通过AC15kw电机减速机传动；上辊由液压缸升降，拆头机由铲头、转臂、摆臂、左右机架组合，工作时转臂通过油缸转动转臂，转臂上装有铲刀和压辊，压辊紧贴钢卷，铲刀也贴紧钢卷，当钢卷转动时，铲刀拆开钢带头部，钢带进入三辊直头机。铲刀机架与三辊直头机架做成一体，保证有足够的刚性、强度。

- 铲刀摆动缸：            φ200×550           2件

- 压辊摆动缸：           φ180×450           2件

- 横移缸：                φ110×1450          2件

2.3 引料矫平机  

技术参数：  

钢板厚度：6～20;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷  

矫平辊直径：φ260×1350㎜

矫平辊辊距：265㎜  

矫平辊材料：42CrMo

夹送辊直径：280×1350㎜

夹送辊材料：42CrMo

传动电机：AC 22 KW

运行速度：4 m/min

矫平辊压下电机：AC 2.2KW×2

矫平辊压下速度：0.032 m/min

上辊压下力：200t

功能：引入开卷机送进的带钢头，矫平带钢，并向前驱动带钢，在递送机工作时打开传动离合器被动矫平。

机构组成：

机架1套

夹送辊2件

矫平辊(上3/下2) 5件

机械压下系统1套

联合减速机1套

离合器装置1套

电机传动系统1套

稀油润滑系统1套

夹送辊2个，液压压下。

矫平辊由电机、减速机、蜗轮副、丝杆压下。

压下油缸：φ140×165 ㎜         2件

2.4 定位立辊

技术参数：

钢板厚度：6～20 ;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷  

立辊直径：φ240㎜

立辊材料：GCr15

平辊：φ90×1350㎜

平辊材料：45

对中装置电机：AC2.2KW×2

功能：控制带钢走向，分别设在矫平机前，切割对焊机前、后，递送机前，共4组。

每组构成：辊子2个

丝杆装置2套

电机减速机2套

底座1套

2.5 切割对焊机

技术参数：

钢板厚度：6～20;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷    

焊接方式：单丝埋弧焊接

焊接电源：DC1500  1台    

焊接速度: 0.5-2m/min

功能：用于把矫平后的钢板头、尾切齐，再把带钢头尾用焊接的方法对接起来。

机构组成：

床身装置1套

切割装置1套

床身移动装置1套

对焊台1套

自动埋弧焊接装置1套

- 床身通过导轨可横向移动，能够保证带头与带尾准确位置，并使焊枪能够找准焊缝，自动焊接。

- 焊接方式：自动埋弧焊接,单面焊接。

- 焊接机械部分包括带尾和带头的压紧装置，焊枪自动行走装置，拖链，焊枪微调装置。

- 床身移动液压缸：    φ110×800                1件

- 压紧装置液压缸：    φ125×100                4件

- 焊垫升降缸：        φ50×80                  2件

2.6 圆盘剪

技术参数：      

钢板厚度：6～20;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷

剪刃直径：400mm

功能：用于钢带边缘剪切，去掉废料以及修整边部。

机构组成：  

床身装置1套

宽度调整装置1套

剪刃装置2套

2.7 废边卷取

技术参数：      

钢板厚度：6～20;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷

料盘直径：600mm

功能：用于剪掉的钢带边缘卷起来。

机构组成：  

料盘装置2套

传动装置2套

2.8 铣边机

技术参数：      

钢板厚度：6～20 ;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷

刀盘直径：520mm

铣削钢板速度：0.5-3 m/min

单边铣削宽度：MAX.15mm

传动电机：AC37KW×2 （变频调速）

宽度调整电机：AC 2.2KW×2

废削排削电机：AC 0.37KW

功能：用于钢带边缘坡口铣削，并把废削机械收集。

机构组成：  

床身装置1套

宽度调整装置1套

油缸压下定位装置1套

中部上、下导板装置1套

传动装置2套

刀盘2套

废削收集装置1套

- 刀盘切削坡口角度：

- 刀盘采用组合式结构，刀头有专用的刀架，刀架装在刀盘上，可快速更换及角度调整。

- 刀盘内侧装有上下压辊，防止铣削时带钢发生震动和弯曲，保证铣削过程稳定，带钢宽度准确。

带液压压紧定位装置。

带自动排削装置。

压辊液压系统中具有自身保护功能，可以在板厚突然变化时能够正常运转。压紧液压缸：φ110×80

6件

本机组设两台铣边机，分为粗铣、精铣。

铣边机压辊机架采用后转轴式。

板宽变化时用电机带动丝杆调整，也可手动。

2.9 递送机

技术参数：  

钢板厚度：6～20 ;

钢板宽度：400—1250mm

递送辊直径φ420mm.

递送辊材料：42CrMo

递送速度：0.5-3m/min

传动电机：AC45 kw 变频控制

压下油缸：φ300×50㎜

压下油缸最大压力：16MPa

最大压下力：165t

递送力：    150t

功能：为机组提供主动力。

机构组成：主机架装置1套

压下装置1套

递送辊装置2套

减速机1台

传动电机1台

- 液压压下,两侧压力单独可调

- 本机具有自身保护功能，可以在板厚突然变化时能够正常运转。

2.10 预弯及导板

技术参数：

钢板厚度：6～20 ;

钢板宽度：400—1250mm

钢板材质：热轧卷  

压下力：50t  

预弯辊直径：φ220㎜

预弯辊材料：GCr15

功能：把带钢边部预先压出弯度，使钢管成型缝保持平整。导板用于在递送推力下带钢保持平整运行，进入成型器成型。

机构组成：预弯辊机架1套

压下装置1套

导板装置1套

宽度调整1套

- 采用单辊弯边，可根据板宽的变化进行调整，本机具有自身保护功能，可以在板厚突然变化时能够正常运转。

- 采用辊轮导入钢板，导板架为伸缩机构，导板长度及宽度可以自由调整。

- 导板拆装方便，调整灵活，固定可靠。  

- 导板辊规格：φ100×50㎜

2.11 成型机

技术参数：

钢板宽度：400—1250mm

钢管直径：φ219—φ762mm

钢管厚度：6～20;

钢管长度：6—12 m

成型角度： 40°—76°.

钢管螺距：max 1400mm

外控升降电机：AC2.2KW

外控调整电机：AC1.1KW

内压辊压下电机：AC3KWX2

内压辊最大压下力：80t

内压辊压下速度：0.02m/min

功能：采用三辊成型原理把递送推进的带钢弯曲成钢管。成型器外控辊保证钢管保持形状及圆度。保持成型缝焊接稳定。

机构组成：1#辊组装置1套

内压辊组装置2套(大小各一套)

3#辊组装置1套

外控辊装置1套

焊垫辊装置2套(大、小各一套)

立辊装置1套

- 三辊弯曲成型，4#--7#辊组组成外包成型。

- 2#辊电动压下装置。

- 采用外控式可调辊成型方式,右螺旋上卷式，边定位成型。

- 外控辊调整方式：电动。

- 成型定位方式：中心定位。

- 三辊前设有对中立辊，成型啮合内焊点设有焊垫辊。

- 成型辊采用多辊排列，辊子直径：φ130mm。

成型入口处设有手动定位立辊。

在成型外控框架顶部合适位置设置内焊平台，满足内焊焊剂输送和回收装置的安装。

- 各机构调整灵活，固定锁紧可靠。

2.12 内外焊接装置

技术参数：

钢管直径：φ219—φ762mm

钢管厚度：6～20 ;

焊接方式：埋弧自动焊，内外焊单丝

埋弧焊速度： 0.8-2.5 m/min

焊接电源:    DC1500    2套

         AC1200    1套            

焊机采用林肯焊机。                  

功能：在成型缝啮合处进行埋弧焊接

机构组成：由埋弧焊接内外焊装置组成。

- 焊接装置机构设置合理，调整方便，易于拆装。

内外焊枪架允许焊枪做前后倾角的角度调整，枪架能根据螺旋角的变化在水平方向作任意角度的旋转调整。

外焊枪架具有垂直升降和沿钢管轴线方向水平调整和垂直钢管轴线水平调整功能，调整行程200mm，垂直升降和沿钢管轴线方向水平调整采用电动微调，调整速度60mm/min～500mm/min。

内、外焊枪架的对缝调整机构均采用伺服电机带动滚珠丝杠传动，直线导轨导向，具有焊缝自动跟踪功能。

外焊横臂装置的上下调整、横向调整采用普通的Y系列电机进行调整。

2.13 前桥总成

技术参数：

钢管厚度：6～20;

大桥角度：40°-70°

大桥摆动：油缸

功能：支撑前桥上面的设备，并形成成型角度。

机构组成：由桥体，前桥摆动机构等组成。

- 桥体采用钢板焊接结构。

- 摆动方式：液压缸。

- 摆动液压缸：  φ100×1000     1件

2.14 后桥总成

技术参数：

钢管直径：φ219—φ762mm

钢管厚度：6～20 ;

钢管长度：6—12 m

钢管重量：max 4.5 t

大桥微调：±2.5°

功能：对成型缝进行微调整，定尺切断，输出钢管。

机构组成：由支撑器、辊道、 切割小车、成型缝微调装置等组成。

- 支撑器采用框架结构。

- 切割方式：1套等离子跟踪切割。

- 成型缝微调装置液压缸：  φ100×800     1件

2.14.1后桥桥体

后桥桥体须有足够的刚度和强度，采用焊接结构件，进行去应力处理。

后桥桥体上未安装设备的区域，铺设花纹钢板。

后桥桥体大角度摆动装置操作方便、快捷。

后桥桥体微调灵活、可靠、平稳。

2.14.2 V型架

V型架对钢管起支撑和导向作用。

支撑辊辊形采用球面辊形。

V型架侧辊可调整，保证与钢管向心。

2.14.3切割小车

采用等离子跟踪切割方式。

跟踪轮不会损伤钢管表面，跟踪轮可调，切斜≤2mm。

切割小车有效行程大于钢管的最大螺距长度。

2.14.4扶正器

技术参数：

钢管直径：φ219-φ762 mm

钢管长度：6-12 m

钢管最大重量： 4.5t

升降调整装置电机：2.2KW×2

功能：输出钢管。

机构组成：支撑架1套

升降调整装置1套

移动调整装置1套

扶正器可整体沿出管方向移动调整，以适应螺距变化的调整需要，横梁可升降调整，调整方式均电动控制。

扶正器有足够的刚性，保证生产过程整个机构稳定。

扶正辊采用弧面辊，

2.15切管小车

技术参数

小车行程：4m

顶轮直径：F80mm

头尾切斜：≤3mm

性能特点

头尾切斜：≤ 3mm

有效行程要大于钢管的最大螺距长度；

刀轮微调位置精确；

切管小车与钢管同步且行走平稳，刀轮对钢管表面的压痕深度不得大于0.1mm；

2.16 落管器

技术参数：

钢管直径：φ219-φ762 mm

钢管长度：6-12 m

钢管最大重量： 4.5t  

落管油缸：φ125/φ90-600

功能：将切割成一定尺寸的钢管从后桥上拨出放到台架上。

机构组成：由拨钩、油缸、底座等组成。

2.17成品检查

性能特点

人工检查钢管的外观是否有缺卸，所喷标识是否清晰。

3 电气系统

3.1 总则

- 电气系统使用于操作和控制整个口径螺旋焊管预焊生产机组的各单机设备。属非标设计电气控制系统。控制范围：开卷机～落管器

- 电控系统由PLC自动控制系统、直流调速控制系统、交流调速控制系统组成。系统设计和元件选用符合IS9001和CCC标准。

- 电气系统设有钢管定尺控制及自动切管系统。

- 操作台设有焊接电压电流显示。

- 22KW以上电动机(无调速系统)设有降压启动。

- 系统配备的交流变频装置及直流调速装置均设置有输入电抗器，以降低对电源网侧的污染。

3.2 电气设备技术性能

-主控系统选用日本三菱系列PLC。防护等级：现场采用IP44，控制柜及操作台采用IP20。

交流调速装置采用富士系列变频调速器。

- 电气系统的控制功能设计为能与机组工艺、单机设备、液压系统紧密结合，并能随之变化进行控制。

- 电气系统的各配电系统采用设计非标电源柜进行受电及配电的方式，电源柜与电气系统其它控制柜采用统一柜体，防护等级=IP20，柜中配备总电源开关，利用该开关对系统的配电进行接地、过载、短路保护。电源柜中还设置有总开关的电动合闸回路及二次测量回路，在柜门面安装有电操的主令电器及电源电流、电压指示仪表。系统内使用的AC220V控制电源及DC24V电源也设置在电源柜。

（1）电气设备基本控制功能：

* 设备工作方式选择

* 机组设备起停车和紧急停车控制

* 生产顺序控制和连锁控制

* 液压系统等辅助设施控制警

* 就地通讯接口（与机电成套设备）

（2）电气控制的基本配置：

— 所供电气控制设备，选用三菱系列的PLC、富士系列变频器；

— 电控系统中低压电器（开关、保险、接触器、继电器等）将选用LG系列，机组操控设备的主令电器（按钮、信号灯、转换开关等）将选用上海二工产品。

（3）电气资料

包括电气设备原理图、开关柜、箱、盒、操作台现场布置图、现场安装的电气管线、桥架布置图、电缆表（类型、品种、数量）等现场安装维护所需技术文件（包括变频器及主要控制单元说明书）。

（4） 电气设备使用标准

电气设备执行ISO、9001 、低压配电设计规范GB5004—95和设计依据，本设 备电气控制系统的设计、制造依据下列标准：

GB/T5226.1-1996 《工业机械电气设备第一部分 通用技术条件》

JB/T2739-1996  《工业机械电气图用图形符号》

JB/T2740-1996  《工业机械电气设备、电气图、图解和表的绘制》\