1250冷弯型钢机组

第一部分  用途和使用范围

　　冷弯型钢机组是冶金、石油、建材、轻工等部门生产直缝焊管、冷弯型钢的主要设备，它既能将一定规格的长钢带连续卷成管筒，并焊接成钢管，又能将一定规格的长钢带辊压成所需规格的各种通用、专用、铁道车辆用冷弯型钢。

　　冷弯型钢机组主要适用的钢种主要是бb≤580Mpa，бs≤380Mpa的低碳钢和低合金钢，代表钢材：Q195-Q345、510L、 16Mn、 SPHC、 09CuPTiRe。

第二部分  主要规格和技术参数

1、机组轧制线水平标高：（mm）      1200

2、产品规格：

a、展开宽度: （mm）           480-1250

b、圆管外径：（mm）      maxφ377     minφ165

c、矩形管：（mm）         140x100-400x200

d、方管：（mm）             120x120-300x300

e、开口冷弯型钢：（mm）  宽度max750    高度max 400(二者不能同时达到)

f、壁厚：（mm）              4-12.7

g、定尺长度：（m）             4-16

3、成型速度：(m/min)             10-50

4、成型定径机：

水平辊架：                   16

直轴立辊架：                 7

斜轴立辊架：                 6

5、水平辊架轴径（mm）：       φ230

6、立辊架轴径（mm）：         φ160

7、高频设备功率（KW）：        450(输出功率)

8、主电机型号：          

Z4-225-11                 1台    

     功率（KW）                55

转速（r/min）            750-1300

Z4-200-31                  8台    

    功率（KW）                45

转速（r/min）            750-1400

Z4-200-11                  1台    

    功率（KW）                37

转速（r/min）            750-1600

9、外型尺寸

长X宽X高（mm）： 186800X15800X3500

第三部分  工作原理及主要结构

　　冷弯型钢机组是冷弯型钢/焊管生产线，首先在带钢准备段内将带卷备上拆卷、直头、矫平、带卷的头尾对焊，然后送入活套。带钢从活套拉出后以恒定的速度通过机组，带钢在成型机组内被辊压成型成开口管，然后用高频将其焊接成直缝焊管，在定径机组上定径整形。定径后的钢管在土耳其头中进行矫直，再用飞锯定尺切断后，由输出辊道将其从飞锯处迅速运走，并推入收集槽中。

本生产线满足圆管、开口型钢、方矩形管的生产工艺要求。以热轧带钢为原料，通过冷弯成型和高频焊接的方法，生产所需规格的圆管、开口冷弯型钢和方矩形管。整套机组在生产圆管时采用ZTF成型方法，在封闭孔前可用一套或在一定范围内采用两套轧辊，节约轧辊费用。在生产方矩形管时采用直接成方的成型方法，有效减少了资金的占用。

　　冷弯型钢机组包括带钢准备段的设备、成型定径机、定尺飞锯机和收集设备。

一、带钢准备段的设备包括有：开卷机、矫平机、剪切对焊机、活套、圆盘剪碎边机、刨边机等。

（一）开卷机：

采用双锥开卷机，上料采用小车运卷装置，用吊运工具将带卷放在储料台架上，小车油缸上举，运送带卷至开卷机处。胀缩轴由液压驱动，将带卷胀紧，并通过直头装置中的铲头装置将带头铲开，通过开卷电机卷动钢卷，经直头后送入矫平机，以后被动开卷。

具体结构参见附图（一）

1、原料规格：

a带钢卷内径：(mm)   φ510-760

b带钢卷外径：(mm)   φ1300-φ2300

c带钢最大卷重:(t)         35

d带钢宽度:(mm)       400-1250

2、液压缸原始参数：

3. 开卷技术参数

a 最大直径：      φ2300mm

b 最小直径：      φ1300 mm

c 长度：         400-1250 mm

d 开卷轴径：      φ220mm

4.开卷传动装置及速比：

a摆线针轮减速机型号：XWED5.5-95-1/391

               转速：    1500 r/min

电机功率： 5.5KW

减速比：   391

       b链传动减速比：      1

       c总速比：           391

5.压辊传动装置及速比：

a摆线针轮减速机型号：XWD5.5-7-43

               转速：    1500 r/min

电机功率： 5.5KW

减速比：    43

       b链传动减速比：     1.2143  

c总速比：          52.2143

6.小车行走装置及速比：

a摆线针轮减速机型号：XWD4-7-59

               转速：    1500 r/min

电机功率：  4KW

减速比：   59

       b链传动减速比：     1    

c总速比：          59

(二)矫平机

　　冷弯型钢机组配备的矫平机是五辊矫平机，是连续焊管机组上不可或缺的工序，它能够使带钢头尾剪切对焊顺利进行，并使带钢顺利通过活套装置，有利于成型过程。

矫平机前部装有输入导向辊，后有二辊式夹送装置，液压压下，电机通过减速机及传动轴带动夹送辊使带钢沿托架进入，五辊对带钢进行矫平,用电机通过蜗轮蜗杆机构对带钢压紧，调到合适位置为止。后有一压下辊,以免带钢送出时上翘。具体结构参见附图（二）。

矫平机的原始参数如下:

1、矫平机主电机减速机:

      型号:          XWD22-11/59

      功率:            22KW

      输出轴转速:    1000r/min

      传动比：          59

2、矫平压下电机型号：XWD1.5-3-21

3、夹送液压缸：Y-HG1-100/70XF5-125

      有效行程：    ≤100mm

4、离合液压缸: Y-HG2-E50/36x30E2-LH1

5、穿带速度：     12.28m/min

6、钢板厚度：    4-12.7 mm

7、夹送辊直径：  φ330mm

8、矫平辊直径：  φ230 mm

9、矫平辊调节量：  80 mm

（三）剪切对焊机、活套

此部分外购沈阳

（四）圆盘剪碎边机

  圆盘剪用来剪切带钢的边部，而使带钢边部整齐，从而提高焊接质量。两根圆盘剪主轴由电机减速机带动，采用直流调速与主机同步。圆盘剪前有两对导向辊和一对平辊，它们能控制带钢中心线与剪刃中心一致和减少带钢上下波动。后设有碎边机，旋转刀盘上设有四把刀，也由电机减速机带动，使圆盘剪切下的废料切成碎段，流入料斗。具体参见附图（三）。

主要参数如下：

1、主电机减速机:

 型号:          Z4-225-31

 功率:            75KW

 输出轴转速:    750r/min

 传动比：           18

2、对中调整电机减速机:

 型号:          XWD4-1.5-59

 功率:            1.5KW

 传动比：           59

(五)刨边机

 刨边机用来刨削带钢的边部，而使带钢边部刨削出整齐的坡口，从而提高焊接质量。刨边机前有一对导向辊和一对平辊，后有一对导向辊，它们能控制带钢中心线与轧制中心一致和减少带钢上下波动。单边四把刀，两备两用，刨边机刨下的废料沿卸料板流入料斗。具体参见附图（四）。

主要参数如下:

1、带钢宽度:              400-1200mm

2、带钢厚度:              4-12.7mm

3、刨刀数量:              4对

4、小刀架移动距离:        100mm

5、大刀架移动距离:        500mm

二、成型定径机组

　　冷弯型钢机组主机部分主要由成型机、焊接机、冷却装置、定径机和传动装置五大部分组成。成型机用直流电机通过减速箱、万向节传动轴把运动传递给水平辊架。具体参见附图（五）。

机组采用辊式成型原理，经成型，高频焊接，冷却，定径，矫直后连续生产一定规格的钢管，也可以生产一定规格的冷弯型钢。生产方矩管时，本机组采用底线水平法，机架排列为前十二后四，成型四、十、十一、十二架为万能机架，定径部分四架全部为万能机架，采用直接成方原理，一套轧辊可生产一定规格范围内的所有方矩管，提高了轧辊的共用性，减少了资金占用。生产圆管时，本机组采用下山法成型，封闭孔前除第一架预弯辊需要更换外，其余均不需要更换。

生产冷弯型钢时，可把焊接工作台上的导向挤压、刮焊机架和水槽去掉；用于一定范围的冷弯型钢。

（一）成型机

成型机是由喂入机构，水平辊架，立辊架，工作台，传动装置等组成。

1 喂入机构

钢带在第一架成型机架前，先通过喂入机构的两个水平辊减小因穿带速度过快而引起的上下波动，再由丝杠对两组立辊在钢带宽度方向上进行调整，以保证钢带严格对中，进入成型段的第一架水平辊。

其具体结构示意图参见附图（六）

主要参数如下：

a辊子辊径：（mm）              φ150

b下辊上沿水平调节高度：（mm）   202.5

c立辊轴径：（mm）              φ160

d立辊轴之间的距离：（mm）      max1600

2水平辊架：

　　水平辊架是带钢成型的主要部件，它采用龙门式结构，由两个开口式机架组成。上下辊中心高靠电机来调整。两轴承座同步是通过一连杆使两侧蜗杆连为一体，旋转蜗杆使两侧的蜗轮同步旋转，从而带动两侧的压下螺杆同步升降。上水平辊轴装有轴向调整机构，能使调整更加简便。为了便于成型，其中有八架水平辊架为万能机架。为防止过载破坏机组，装有预应力簧碟组件作为保险装置。其具体结构参见附图（七）。

在生产方矩管时，采用底线水平法成型，

生产圆管时，采用下山法成型，不同规格的圆管下轴中心高不同，具体由现场人员指挥确定。

具体参数如下：

a 水平轴辊径:(mm)                        φ230              

材质:                            42CrMo

b 装辊长度：                             1340

c从底座至下成型辊轴中心的距离：(mm)     630-820

d从底座至上成型辊轴中心的距离：(mm)     1090-1550

e成型基本直径:(mm)                     φ360

f侧立辊轴径:(mm)                       φ110              

材质:                            40Cr

g侧立辊最大高度:(mm)                    485

h侧立辊轴之间距离:(mm)                  430-1320

I辊子最大:(mm)                        φ320

J上辊压下电机:                       GSF77-Y4.0-4P-9.69-M1-B

3 立辊架（立辊架分为两种，一种为直轴立辊，一种为可倾斜立辊）

(1)直轴立辊架

直轴立辊架安装的立辊，其作用首先是参加两水平辊之间的过渡变形，其次是克服管坯出水平辊后的回弹，并起导向作用。立辊架主轴为双支点支撑，增强辊轴刚性，两辊轴中心线对称度靠调整轴套来实现，立辊高度靠调整垫来保证。两辊轴和轧辊一起转动，减小了轧辊尺寸，节约了轧辊费用，详细结构参见附图（八）：

直轴立辊具体参数如下：

a立辊轴径：(mm)        φ160          

材质:              40Cr

b立辊最大装辊高度：(mm)        590

c两辊轴中心距：(mm)            530-1600

d立辊外径：(mm)                max φ700

(2)可倾斜立辊：

可倾斜立辊架主要用于生产圆管，由前后两个立辊组，共六个立辊完成粗成型，左右立辊与轧制中心线对称度靠调整转动侧端对中螺母实现，两辊轴之间距离同直立辊一样，也是靠调整蜗轮蜗杆副通过丝杠带动滑块实现，高度变化是由电机带动升降丝杠完成。立辊轴的倾斜角度由现场调试人员确定。只需调整旋转涡轮机构的蜗杆，调至适当角度即可。在此立辊组中，都装有托辊，具体高度根据产品规格的变化发生变化，并通过垫块来调整此变化。详细结构参见附图（       九）。

具体结构主要参数如下：

a立辊轴径：(mm)                    φ100          

材质：                         40Cr

b立辊最大装辊高度(mm)               320

c两辊轴处于垂直状态时中心距：(mm)   350-1350

d两升降滑块升降高度(mm)            400

e立辊外径(mm)                      max φ390

f升降电机:      GSAF47-Y1.5-4P-8.04-M1-B-φ25   1.5KW/1500转

(二)焊接机

焊接机是由导向机架、挤压辊架、刮焊装置、毛刺缠绕装置、磨光辊架、焊机升降及工作台等组成。

 1. 导向辊架

导向辊架用于安装导向辊,其作用主要是控制焊接开口角的大小,并保证管缝平直而不扭转的进入挤压辊,导向辊架下辊轴为偏心轴,可在偏心范围内调整下轴高度,导向辊架上辊轴是由上辊滑动支架支撑,滑动支架由升降机控制升降,从而使上辊轴实现高度调整.具体结构参见附图(十)

主要参数如下:

a上辊调节范围: (mm)   1085-1420

b下辊调节范围 (mm)    670±8

c上辊套直径 (mm)      ф200     辊径ф260     宽度440

d下辊辊径：(mm)       ф300                  宽度360

e机架沿轴向调节量：(mm)  500

2. 挤压辊架

挤压辊架用于安装挤压辊，它的作用是将边缘被加热到焊接温度的管坯通过挤压辊给予一定的压力达到焊合管缝的目的。本机组采用五辊式结构，两个侧立辊通过蜗轮蜗杆箱调节其对中和开合，上方有两个较小的斜压辊目的是使边缘对齐，这两对辊子既能单独微量调整，又能同步调整，升降由电机带动，下方为托辊, 具体结构参见附图（十一）。

主要参数如下：

a主挤压辊高度：(mm)         max450

主挤压辊轴径：(mm)       ф200

主挤压辊辊径：(mm)     ф400-ф630

b主挤压辊开口度：(mm)      430-890

c上挤压辊轴径  (mm)       ф200

  上挤压辊辊径：(mm)       Max ф380

  上挤压辊宽度：(mm)        55-85

  上挤压辊斜度：(mm)         12

  上挤压辊垂直移动量：(mm)   240

d 升降电机:             GFF-67-Y4-4P-14.46-M1-0°   4KW

3.刮焊装置：

刮焊装置主要用于外毛刺清除，前后装有两个刀架，两部刀架上安装一把刨刀，刨刀下面设有托辊，用以支撑运动的钢管，一把刨刀使用，另一把刨刀备用。刀架可做升降和左右调整，其具体结构参见附图（十二）。

主要参数如下：

a刮焊托辊辊径：(mm)    ф200

刮焊托棍宽度(mm)         370

托辊轴偏心量(mm)        ±10

b刀架升降调整量：(mm)  290

刀架快速提升量(mm)     Max10

刀架横向调整量(mm)       25

4.毛刺缠绕装置

由刮焊清理刮除下来的外毛刺卷绕在缠绕架上，缠绕架的动力是由力矩电机带动减速箱提供，具体结构参见附图（十三）。

主要参数如下：

a：电机型号：YLY100L-5/6

b：减速机型号：WHT08-10-Ⅶ

c：缠绕架外径：max ф300   minф220

5.磨光机架：

磨光机架用于安装磨光辊，其结构与水平辊架结构相同。具体结构参见附图（七），其作用有以下三点：

 （1）将外毛刺清除后的刀痕在热状态下通过磨光棍轻微碾压，消除刀痕的棱角，使外表面焊缝处圆滑；

 （2）经磨光辊后焊缝表面圆滑，减少定径辊的局部磨损，延长定径辊寿命。

 （3）通过磨光棍的压力调整可细微控制内毛刺清除量及内毛刺残余高度。

6.焊机升降装置

具体结构见高频厂家资料

（三）冷却装置

冷却装置的作用是使焊接区受到充分冷却以保证通过定径机时钢管受到比较精确的定径和粗矫直，在本机组的冷却装置中，装有三个托辊，能使钢管顺利通过冷却装置，并进入定径机，其具体结构参见附图（十四）

主要参数如下：

a：水槽有效长度：(mm)        6100

b：水槽有效宽度：(mm)       490

（四）定径机：

定径机是由水平辊架、立辊架、粗矫直机架和工作台组成。

（1）水平辊架和成型机水平辊架结构相同，立辊架和成型机直轴立辊结构相同，具体结构参见成型机部分。

（2）粗矫直机：

粗矫直部分装有两架土耳其头，主要是对已成型完毕的钢管或型钢进行矫直，以清除弯曲、扭转等缺陷。两架土耳其头与最后一架成型机架组成三点式压力矫直系统，通过两组土耳其头矫直辊的不同位置，使型钢弯曲或扭转的部位发生反向弯曲和扭转塑性变形，从而消除或减轻原有的弯曲或扭转缺陷。土耳其头结构主要分主机和矫直头两部分，矫直头有三种，分别用于方矩管、型钢和圆管。型钢矫直头采用二辊式，方矩管和圆管矫直头采用四辊式矫直方式。方矩管矫直头可用一套轧辊矫直多种规格的方矩管，从而大大减少了辊子的数量及换辊时间，提高了生产效率，具体结构参见附图（十五）

主要参数如下：

（1）   主机部分：

a：拖板上下调节量：(mm)           ±75

b：机架横向调节量：(mm)           ±50

c：拖板上下调整用电机型号：     XWD2.2-4-11   2.2KW

（2）方矩管矫直头：

a：上下调节量：(mm)               ±140

b：左右调节量：(mm)               ±110

c：装辊长度：(mm)                400

d：辊套外径：(mm)               ф320

e：上下辊辊径：(mm)              max ф560

f：左右立辊辊径：(mm)            max ф690

（3）圆管矫直头：

a：上、下、左、右调节量：(mm)     ±30

b：装辊长度：(mm)                300

c：辊套外径：(mm)                ф300

d：装辊辊径：(mm)                max ф550

（4）型钢矫直头

a：下辊调节量：(mm)              50

b：上辊调节量：(mm)              110

c：上下辊轴装辊长度：(mm)         800

d：上下辊径：(mm)                max960

（五） 传动装置

传动装置可以把从电机输出的转速传到水平辊轴上，使轧辊旋转，钢带前行，完成变形过程。

（1）   直流电机型号：      Z4-225-11

功率：              55KW

电机转速：（r/min）  0-750-1300

数量：            1台

（2）   直流电机型号：      Z4-200-31

功率：              45KW

电机转速：（r/min）  0-750-1400

数量：            8台

（3）   直流电机型号：      Z4-200-11

功率：              37KW

电机转速：（r/min）  0-750-1600

数量：            7台

（4）减速箱：

每一个减速箱都由几对斜齿轮组成，具体结构参看减速机厂所供资料

（5）万向轴总成

万向轴用于减速箱和水平辊架的联接，采用特制的传动轴及万向节，传动效率高，使用维修、更换和配套都很方便。

最大扭矩：(kN.m)     63

长度: （mm）        2000±50

三、定尺飞锯机

此飞锯机沈阳制造

四、收集设备：

　　收集设备的主要作用是能把切成定尺的钢管或型钢高速运走，根据产品断面将其摆成合适的形状，将其打孔包装成便于摆放运输的形状。

其主要结构包括辊道部分、台架部分、料筐部分。

辊道部分的辊子由中间平辊和两边斜面辊组成，满足生产线的要求，传动部分由二十一台电机带动，拨料装置及挡料装置由液压缸控制，完成拨料及挡料动作，具体结构参见附图（十六）具体参数如下：

a：辊道电机型号：YD132M-8/4        （21台）

                XWD4-5-7          （21台）

b：辊道辊宽：(mm)                   1000

c：中间挡料油缸型号： Y-HG1-E80/56x350E2-HL1       （1个）

d：拨料油缸型号：    Y-HG1-E63/45x600LZ2-HL10T2        （16个）

e：挡料油缸型号：   Y-HG1-E50/36x200LF4-HL1          （12个）