φ325~φ1420×25.4mm螺旋焊管机组

一、总述：

φ325~φ1420×25.4mm螺旋焊管机组采用前摆式断续生产形式。完成将钢卷到螺旋钢管的生产。

二、机组配置：

电机：ABB

液压元器件：德国力士乐

电器：德国西门子

轴承：SKF

高压柱塞泵：意大利 AR

电源标准：根据客户要求决定

三、设备性能参数

1、原料参数：

2、产品参数：

四、螺旋焊管机组形式和技术参数：

1、机组基本参数：

2、动力参数：

3、设备年产量： 10,000 T～90,000T

五、  工艺流程（主机区）：

六、螺旋焊管机组主机区设备明细：

七、 主机区设备主要部件参数及说明：

7.1开卷机：

功能：承载钢卷，驱动钢卷转动，由直头铲刀来开卷。

结构：上卷车，双锥头，驱动装置，开卷装置，托辊装置。

功率：开卷机构15KW，

支撑辊直径：Ф330，材质60CrMoV，表淬,HRC55-60

锥头移动方式：液压油缸推动；油缸规格：Ф160Ф90x1000         2件

锥头提升方式：液压油缸推动；油缸规格：Ф200/Ф110x830         2件

钢管拆开方式：液压油缸推动；油缸：Ф200/Ф110x820             2件

铲刀：材质50Mn，热处理硬度HRC50-55

7.2夹送矫平机：

功能：将开卷机送过来的钢带矫平并向前输送。

结构：主要夹送辊和矫平辊等组成。

矫平辊布置形式：上三下二

矫平辊传动方式：单电机由分动箱通过5根联轴器带动矫平辊；

矫平电机功率：45KW

矫平辊压下电机： 3 KW

夹送辊直径：1650×Ф276，材质42CrMo，表淬,HRC45-55

矫平辊直径：1650×Ф230，材质42CrMo，表淬,HS 85-95

7.3电动立辊：

功能：两端各一台减速机通过丝杆传动实现钢板对中，调节带钢中心和侧向导向作用。

功率：2.2KW × 2

结构：由传动装置、立辊装置和底座等组成。

立辊材质：GCr15, 辊面淬火HRC55-60

7.4切割对焊装置：

功能：等离子切割板头、板尾，埋弧焊接对接。

结构：主要由对焊台、前后压板等组成。

压板压紧方式：液压油缸压紧

切割方式：等离子切割(LGK-315)

焊接方式：半自动埋弧焊

切割对焊装置移动油缸：Ф80/Ф45x60        1件

板头压辊油缸：Ф80/Ф45x600               1件

钢板对接焊垫油缸：Ф50/Ф36x50            2件

钢板对接压紧油缸：Ф125/Ф90x90           4件

焊机：DC-1500 (共用内焊电源)

7.5铣边机：

功能：将带钢两侧铣出焊接坡口。两台铣边机前后配置，分别完成带钢侧边缘直边和坡口的铣削加工。

结构：由铣头装置，床身装置，压辊装置等部分组成。

铣刀传动方式：交流变频45KW×2台

铣削深度：最大5mm

铣削速度：135-180m/min.

铣削速度调节方式：可以根据板厚、铣削深度等参数自动调整

铣削精度：板宽误差：±0.5 mm; 直边宽度误差：±0.3 mm；

    坡口角度误差：±2.5°；

坡口形状：X方向30°，Y方向30°

钢带速度：0.5-2.5m/min;

铣刀压下方式：液压压下；

铣削宽度调整方式：电动；

铣刀高度调节方式：具有跟踪钢带高度自动调节铣刀高度功能；

刀盘传动：低震链条传动，链条使用油槽连续润滑；

铣削后的表面粗糙度：6.3

7.6板面清扫装置

功能：将铣边留在带钢表面上的铁屑及杂物清除干净。

结构：由清扫带、支腿等组成。

传动电机： 1.1kW

7.7递送机：

功能：产生带钢向前运动的动力，控制成型速度。

结构：由变频调速传动装置、减速机、机架等部分组成。

递送速度：0.5～2.0m/min

传动方式：双减速机，2x45KW

调速方式：直流调速

递送辊直径:Ф600mm

递送辊:

递送辊为一组上下单独传动最大直径Φ600mm、材质42CrMo、热处理硬度HS85-95的辊子。下辊之上辊面（上表面）是固定的，即机组工作时带钢下表面是固定的；上辊由两台液压柱塞缸驱动压下，最大压紧力300T，压下力全自动补偿，不需人为干涉。

机架装配:

机架装配由机架、轴承座、拉紧装置等组成：机架为两件焊接结构件，中间由Φ190X14X2300mm拉杆拉紧、支承；轴承座为45材质，每套内装配轴承24156cc/w33两盘，轴承径向额定载荷为2730KN。

传动装置：

传动部分为两套独立的驱动系统，分别由一台变频调速交流电机驱动齿轮减速机（i=400）通过鼓形齿联轴器传动递送辊运转，输出带钢递送速度0.5～2.5m/min,递送力200T。

7.8预弯导板：

功能：

预弯装置将带钢边在进成型机前预先单边弯曲，导板装置防止钢带进入成型机前弯曲、弓起。要求具有辊子自身保护功能，可以实现在板厚变化时能够正常运转，确保带钢正常递送。

结构：

主要由预弯装置、导板装置和底座等部分组成。

预弯装置：垂直调整，丝杠调整。

预弯辊调整：丝杆调整。

主要部件：双预弯装置、导板装配、立辊装配、底座

7.9成型机：

功能：本机是机组关键设备之一，作用为强制钢带弯曲变形，生成钢管，以备焊接。

机型:采用德国MEG机型,1#、3#辊成型角度采用角度调节器调整；1#、3#辊横向移动采用手动丝杆传动方式移动；

结构：由底座、回转轴,立辊、拉紧装置及1# ,2# ,3# 成型辊和4# ,5# ,6# ,7#，8#外控辊等部分组成。

调整方式：三辊弯曲外控辊全辊可调式。

带钢定位方式：中心定位。

成型范围：Φ325～1420mm

成型角：40°～80°

成型辊采用洛轴产品

2#梁为42CrMo锻件调质处理，可保证在钢管成型工作时的刚性。

1、3#辊:

1、3#辊装配为两排独立的成型辊系，与2#辊构成成型系统中最基本的三辊弯曲机构，每排辊系成型辊装配构成：辊座分为上下两层，手动通过M36丝杆进行高低调整，调整高度范围分别为25mm、35mm，且上层辊座分为两部分，成型辊所在辊座相对外层辊座可通过M36X4(双向螺纹)连接套以R125mm的弧面调节旋转从而实现成型辊倾角的调整，调整角度范围为15度；辊座由丝杆丝母付Tr44X7传动整体轴向移动，行程500mm；由丝杆丝母Tr100X12动推动整体纵向移动。其中，成型辊为外购成套轴承辊直径φ150mm，辊距127mm，每套额定径向载荷Cr=310KN，成型角由拉杆集体手动调整。

2#辊装配

2#辊装配由2#梁装配、机架装配、传动压下部分等组成。

2#梁为一整体42CrMo锻件，上面装配15套成型辊装配（同上），成型角由拉杆集体手动调整，2#梁通过两个销轴连接于传动压下机构调整升降，并由一台XWD7.5-8185-59摆线减速机和一台XLD1.5-8129-59摆线减速机分别驱动一台蜗轮丝杆升降机升降，行程100mm，两套传动机构可单独调整也可同时调整，中心距1680mm，成型初期会以靠近出管方向中心为回转圆心调整另一点升降距离（即所谓“点头”）。机架装配包括机架、横梁，都为焊接结构件，起到承载2#梁装配、传动压下部分等的作用。内焊装置即安装在2#梁上，如图中所示。

4#辊装配：

4#辊装配装在外控机架滑动面的下半部，属于控制管径的第一道辊系，由6套成型辊构成，成型角由拉杆集体手动调整。

外控辊装配：

外控辊装配由机架装配、横梁、滑动架、5#、6#、7#成型辊装配等组成，起到控制焊管管径的作用。机架为一焊接结构件，起到承载作用，5#、6#、7#成型辊由XLED1.5-63-1/289摆线减速机驱动Tr130X14-7丝杆丝母付带动其他整体升降，横梁、滑动架由SL47-23.8-Y-1.1-V31-90减速机驱动丝杆丝母付Tr60X9-7传动横向移动，5#、7#成型辊装配由XLD1.1-3-29摆线减速机驱动蜗轮丝杆减速机传动丝杆丝母付Tr60X9-7纵向移动。

拉紧装置：

拉紧装置为一丝杆丝母付Tr60X9-7（左、右螺旋）机构，起到加强外控部分与成型机本体之间连接作用，增强其整体强度，防止外控辊装配（尤其是滑动架部分）在焊管成型过程中由于悬臂结构造成的变形。

7.10后桥：

功能：成型机后的托管设备、出管设备、飞切小车等设备的承载体。

结构：由桥体、输出托架、支撑滚轮、翻管设备、微调机构等组成。桥体为方管、H型钢、钢板焊接而成大型焊接结构件，桥体底部装配10个支撑滚轮（Φ210X110mm），以后桥回转中心进行±1o的微摆。输出托架最靠近成型机出管侧，包括两组径向托辊(SR130X150mm)，它们能够根据管径的变化进行手动调节(Tr70X8-7e)，保证对焊出的钢管起到导向作用，托辊的成型角变化靠人工调节。

后桥摆动方式:液压缸驱动Ф200/Ф110x500           1件（双出轴）

7.11飞切机：

功能：定尺切割钢管。

结构：主要由底座、气动系统、车体、顶轮装置和行走机构等部分组成。

切割方式：等离子切割。

等离子切割机型号：LGK315

7.12扶正器

功能：支撑钢管，输出钢管。

参数：升降调整装置电机：3kw

行走电机：0.75KW

结构：支撑架、升降调整装置、移动调整装置

采用框架结构，顶部设置平台，便于外焊装置、焊丝盘、焊剂输送及回收装置的安装。

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。

7.13埋设件：

前桥和后桥的承重轨道，包括轨道、地脚螺栓等。

7.14内焊装置：

用于固定和调整内焊头，以确保能对中焊缝并焊接。

7.15外焊装置：

用于固定的调整外焊头，确保焊丝送到焊缝正中心。

7.16螺旋焊管机组主机液压系统：

液压泵站系统是各类液压装置以液压为动力核心的工作系统。根据工作要求向装置中各动作执行元件（如液压缸、马达等）提供可控制方向、压力及流量的压力介质，通过管路传输，装置便可实现各种设定的动作和工作循环。

7.16.1液压泵组布置型式

泵组卧式布置：电机泵组卧式安装在油箱盖板上，主要适用于小排量或小排量变量泵等自吸收性能好的液压系统。

7.16.2液压系统的工作介质和温度条件：

1）工作介质：推荐采用抗磨液压油，YB-N46

2）介质温度：正常工作温度范围35-60℃。

7.16.3液压泵站系统的元件的选用

液压元件采用引进德国力士乐技术生产线所生产元件。

7.16.4液压泵站系统的冷却方式

强迫冷却：采用水冷却器进行强制冷却。

7.16.5液压系统的电气控制

1）控制方式：电气控制系统通过接线盒与液压泵站系统实现连线控制

2）电源电压、频率、电磁线圈和其他接线装置的控制电源

电源电压、频率按客户要求选取，电磁阀的线圈控制电压为直流DC24V

7.17螺旋焊管机组主机电气系统

7.17.1总则

A.主机电气系统使用于操作和控制整个大口径螺旋焊管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

B.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、数字显示系统组成。系统设计和元件选用符合IS9001和CCC标准。

C.在需调速机械的系统设计中均设有速度参量自动均衡调节、手动连续可调功能。

D.电气系统设有板速自动显示系统。

E.电气系统设有钢管定尺控制及自动切管系统。

F.22KW以上电动机(无调速系统)设有降压启动,55KW(无调速系统)设有软启动。

G.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。

H.本系统包括控制柜，操作台，操作箱。

7.17.2电气系统主要控制性能

本电气系统主要由两套PLC分别控制飞焊车和主机区两个控制区域，两个系统分别独立而又互相联系。在每区域建立一个PLC控制中心及相应PROFIBUS网络，连接本区域的所有ET200分站、传动装置和现场传感器，以各个实际操作工位的工艺为单元完成本区域设备的控制逻辑；区域之间的通讯，也就是相邻系统的联锁，是通过MPI通讯来实现。

主机控制系统

A.本控制系统主要是完成控制从开卷机至后桥的控制，主要控制开卷机、夹送矫平机、切割对焊机、铣边机、递送机、成型机、后桥、电动立辊、液压和润滑系统，本区域主要由一个PLC控制主站和若干个子站、交流变频调速系统等组成。

B.通过MPI通讯网络实现与飞焊车的通讯，通过本系统PROFIBUS网络实现本系统控制设备的联锁、递送机上下辊的同步运行。

C.主控台上设有HMI触摸屏，挂入本系统的PROFIBUS总线网络，其主要功能：

a)用于对主机主要设备进行监控和对参数进行设置

b)用于显示主要设备的电流、电压、频率、速度等

c)用于显示主要设备的报警和故障信息等

d)限定位置和原始位置的监视        

7.17.3电气设备技术性能

　　电气系统应用Profibus工业现场总线技术。主控系统选用德国SIEMENS公司S7—300系列PLC（CPU315—2DP）；总线端子模块和现场模块亦选用德国SIEMENS公司ET200系列。防护等级：现场元件采用IP44，控制柜及操作台采用IP20。

交流调速装置采用西门子公司M440系列变频调速器；直流调速装置采用英国欧陆590P系列调速器，数字交、直流调速装置均通过PROFIBUS接口板接入PROFIBUS网络，由网络控制系统主站综合控制运行。

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。

7.17.3.1电气设备基本控制功能：

a)   设备工作方式选择

b)   机组设备起停车和紧急停车控制

c)   生产顺序控制和连锁控制

d)   液压系统等辅助设施控制

e)   系统故障及报警

f)   就地通讯接口（与机电成套设备）