山 西 格 蓝 德 机 电 科 技 有 限 公 司
Shanxi Gelande Mechanical & Electric Technology Co.,Ltd.
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1620螺旋焊管设备2000板宽 
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后摆1620螺旋焊管设备

一、前言

  螺旋焊管设备是我所经过对国内外各种机组考察后,经过分析研究,开发的定型机组。本机组采用后摆式飞焊车连续生产机型,实践证明,该机组具有效率高,性能稳定,设计先进等优点。

二、产品介绍

1.产品用途:

1.1 API-5L标准高强度石油、天然气输送管道;

1.2 低压流体输送管道,城市煤气输送及给排水管道;

1.3 工程施工用打桩钢管;

1.4 工业结构用钢管;

1.5 其他用途的钢管。

2.产品质量:

  应用本机组生产的钢管产品质量能够符合美国API-5L标准和中国国家标准GB9711.1-1997。

3.技术性能参数:

3.1 原料参数:

钢卷外径:                                              Φ1200~2200mm

钢卷内径:                                               Φ610-Φ760mm

钢卷宽度:                                               1000~2000mm

钢卷厚度:                                                 5.0~22.0mm

钢卷材质:                                           Q345,X60,X70,X80

最大卷重:                                                        35t

月牙弯:                                                  ≤10/10000mm

3.2 产品参数:

钢管直径:                                             Ф610~Ф1620mm

钢管壁厚:                                                 5.0~22.0mm

螺旋角:                                                  40°~75°

钢管重量:                                                   Max12.5t

钢管长度:                                                     8~15m

钢管螺距:                                                  Max2300mm

4.管径和极限钢板厚度对照表:

序号

管径规格

壁厚(mm)

最高钢级

(API SPEC 5L)

X80

(mm)

(in)

1

610.0

24″

6.4~18

2

630.0


3

660.0

26″

4

711.0

28″

7.9~18

5

720.0


6

762.0

30″

7

813.0

32″

7.9~18

8

820.0


9

864.0

34″

10

914.0

36″

11

920.0


12

965.0

38″

13

1016.0

40″

7.9~20

14

1020.0


15

1067.0

42″

8.7~20

8.7~20

16

1118.0

44″

17

1168.0

46″

18

1219.0

48″

10.3~20

19

1321.0

52″

11.9~22

20

1422.0

56″

21

1622.0

63″

12.7~22

三、机组形式,技术参数,工艺流程,供货明细,机组介绍

1.机组形式:

后摆式,边定位,飞焊车对焊连续生产。

2.技术参数

2.1 焊接参数:

内焊:双丝焊接                                           DC-1500 1台

AC-1200 1台

外焊:双丝焊接                                           DC-1500 1台

AC-1200 1台焊接速度:                                              0.5~2.5m/min

2.2 递送速度:                                           0.5~2.5m/min

2.3 成型方式:三辊弯曲,四排外控辊定径,全辊可调。

2.4 车间动力参数:

电压:                                                       220/380V

频率:                                                           50Hz

压缩空气:                                                0.4~0.6Mpa

压缩空气流量:                                                  3m3/h

自来水:                                                  0.2~0.4Mpa

自来水流量:                                                 150L/min

2.5 机组装机容量:                                            ~1500KW

3.工艺流程:

3.1焊管机组

备卷→上卷→开卷→拆头→电动立辊(1)→钢带矫平→电动立辊(2)→剪切对焊→电动立辊(3)→夹送辊→电动立辊(4)(以上流程在飞焊小车上进行)→储料→电动立辊(5)→钢带过渡→电动立辊(6)→粗铣边→电动立辊(7)→精铣边→电动立辊(8)→钢带表面清扫→递送机→预弯→导板→电动立辊(重量计入成型机)→成型→内焊→外焊→扶正器导向→飞切→运管→卸管

3.2精整区

清渣(吸入式)→检查→补焊→管端焊缝修磨→管端整圆→X光检查→水压前钢管水冲洗→水压试验→焊缝连探,母材超探→管端拍片→平头倒棱→称重,测长,喷标→用户检测→成品收集→入库

4.年产量:

(按三班制计算)                                             5~8万吨

5.生产线设备供货明细及重量:

5.1主机和精整区设备明细:

N/N

设备名称

台数

总重(t)

1

开卷机(含上卷车)

1


2

拆卷直头机

1


3

矫平机

1


4

立辊装置

8


5

剪切对焊装置

1


6

夹送辊

1


7

飞焊车

1


8

铣边机

2


9

板面清扫装置

1


10

递送机

1


11

预弯及导板

1


12

成型机(带大小两个2#梁)

1


13

内焊装置

1


14

外焊装置

1


15

扶正器

1


16

飞切车

1


17

后桥

1


18

运管小车

1


19

主机埋设件(含小车轨道)

1


20

主机液压系统

1


21

主机电控系统

1


主机区总重


精整区设备明细

22

旋转托辊

20


23

挡管器(二)

7


24

受拨管器

6


25

内焊修磨机

2


26

运管小车

9


27

2400吨水压机

1


28

钢管冲洗系统

1


29

外焊修磨机

2


30

φ1620平头倒棱机

1


31

轨道

4组


32

落管器

23


33

拨管器

23


34

台架

27列


35

主动辊道

187


36

被动辊道

14


37

挡管器(一)

9


38

精整区埋设件

1套


39

精整区液压系统

1套


40

精整区电控系统

1套


精整区总重


5.2外购配套设备明细:

N/N

设备名称

台数

备注

总重(t)

41

林肯焊机DC-1500

2

美国林肯公司


42

林肯焊机AC-1200

2

美国林肯公司


43

埋弧对焊小车

1

国内配套


44

焊剂供给及回收装置

1

国内配套


45

焊剂处理装置

1

国内配套


46

等离子切割机

2

国内配套


47

空气压缩机

1

国内配套


48

离线超声波探伤

1

国内配套


49

X光检测

1

国内配套


50

清渣机

1

国内配套


51

扩径机

2

国内配套


52

称重测长设备

1

国内配套


53

内外焊焊缝激光自动跟踪系统

2

国内配套


54

电缆

1

国内配套


55

管端拍片设备

2

国内配套


56

排屑装置

2

国内配套


总重


5.3备件明细:

N/N

设备名称

数量

备注

设备机械部分备件

1

平头刀片

200


2

水压密封圈

2套


3

铣刀刀片

400


4

剪刃

4


5

超声波探头

80


6

成型辊

30

各型号共30件

7

导板辊

50


8

立辊

10


9

铣刀盘

2


10

2#辊升降丝母

2


11

铲刀

1


12

清扫带

5


13

焊垫辊

4


14

等离子割嘴

100个


15

专用工具

1套


16

摆线减速机

2


17

联轴器尼龙销

30


18

电缆用拖链

50节


设备液压部分备件

1

电磁溢流阀

3


2

油泵

4


3

滤流器

4


4

滤芯

10


5

换向阀

10


6

节流阀

20


7

减压阀

2


8

常用密封圈

200


9

压力变送器

1


10

压力表

10


11

压力表开关

5


12

液压胶管

20


13

液压管接头

50


设备电气部分备件

1

自动开关

19


2

交流接触器

23


3

中间继电器

50


4

热继电器

14


5

按钮

2


备件总重


5.4设备总重


6.Ф610~Ф1620后摆螺旋焊管主机

6.1开卷机:

功能:承载钢卷,驱动钢卷转动,由直头铲刀来开卷。

组成:上卷车,双锥头,驱动装置。

功率:行走小车4KW,开卷机构15KW,

支撑辊直径:Ф330,材质60CrMoV,表淬,HRC55-60

锥头移动油缸:Ф140/Ф80x350          1件

        Ф140/Ф80x900          1件

锥头提升油缸:Ф200/Ф110x900         2件

6.2拆卷直头机:

功能:用铲刀把钢卷打开,三辊粗矫平并把钢带送入七辊矫平机。

组成:铲刀机构,三辊矫平机,传动装置

功率:15KW ;

铲刀:材质50Mn,热处理硬度HRC50-55

直头辊直径:Ф320,材质60CrMoV,表淬,HRC55-60

拆卷油缸:Ф220/Ф125x800             2件

中间压下油缸:Ф220/Ф125x360         2件

外侧压下油缸:Ф200/Ф110x80          2件

滑动油缸:Ф140/Ф80x500              2件

离合器油缸:Ф80/Ф55x50              2件

6.3矫平机:

功能:将拆卷直头机送过来的钢带矫平并向前输送。

结构:主要矫平辊和传动装置等组成。

矫平辊布置形式:上四下三

矫平辊传动方式:  DC电机 132KW 全辊传动

矫平辊直径:Ф260,材质60CrMoV,表淬,HRC55-60

6.4电动立辊:

功能:电动对中,双向调整,对带钢起调节对中和侧向导卫作用。

功率:5.5KW

结构:由传动装置、立辊装置和底座等组成,丝杠、丝母调整。

立辊材质:9Cr2Mo,辊面淬火HRC55-60

6.5剪切对焊:

功能:剪切板头、板尾并将板头、板尾对接铣出坡口后焊接,然后铣掉焊缝高出来的部分。

结构:主要由剪切装置、铣坡口装置、铣焊缝装置、对焊台、前后压板等组成。

铣削方式:机械。

铣削头进给方式:变频调速

压板压紧方式:液压缸压紧

剪切方式:液压剪切

焊接方式:半自动埋弧焊

移动油缸:Ф125/Ф90x1200                  2件

焊垫油缸:Ф80/Ф45x100                    3件

剪切油缸直径:Ф400/Ф220x250              1件

钢板剪切压紧油缸:Ф125/Ф90x100           3件

钢板对接压紧油缸:Ф125/Ф90x100           4件

铣刀电机:7.5KW

铣刀行走电机:3KW

6.6夹送辊:

功能:和递送机同步往前驱送钢带,避免飞焊车受大的拉力.

驱动方式: DC电机30KW,带行星减速机驱动夹送辊

调速方式:直流调速,带制动器

夹送矫平辊直径:Ф360,材质60CrMoV,表淬,HRC55-60

6.7飞焊车:

功能:承载开卷机,夹送矫平机,立辊,剪切对焊,夹送辊等设备,并在换卷对焊时随钢带一起前进,通过与递送速度保持一致来达到连续生产.

飞焊车行程: 60米

飞焊车驱动电机: AC电机5.5KW×4台

调速方式:交流变频

行走速度:0.5~10m/min

飞焊车车轮直径:Ф500mm

6.8铣边机:

功能:将带钢两侧铣出焊接坡口。

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55KW×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

功能:将带钢两侧铣出焊接坡口。

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:AC变频调速

主要部件:铣头装置、滑动架、底座装配、中间托压辊装置、排屑装置等组成。

铣头装置:

铣刀盘由一台交流电机通过低震动链条、链轮、轮箱传动,其中链条使用油槽连续润滑。整个动力头能够相对于带钢厚度方向摆动一定的角度,以满足铣削坡口的需要。刀盘分为直边刀盘、坡口刀盘两种,其中直边刀盘只用于铣削带钢边缘成直口,刀盘直径为Φ600mm,每盘30组直口刀片,每组3块,最大加工深度5mm,最高进给速度(焊速)2.5m/min,每刃最大铣削厚度取0.4~0.8mm,铣削速度150~180m/min;坡口刀盘用于铣削带钢边缘成直口和焊接坡口,刀盘直径为Φ600mm,每盘20块直口刀片,20组坡口刀片,每组2块,最高进给速度(焊速)2.5m/min,每刃最大铣削厚度取0.3~0.7mm,铣削速度135~170m/min。铣刀头上还装有保护罩,使铁屑不会四处飞扬,沿着排屑通道落到排屑装置上自动输送至设备外收集筒内。

滑动架:

每台铣边机包含2个滑动架,滑动架用于支承铣头装置,其上还装有带钢上下压辊,压辊全部采用成套外购轴承辊(Φ110X30mm),以保证在进行铣削过程中带钢被铣削部分的相对稳定性,同时还可以保证在带钢存在较大起伏状况时铣头可以随着带钢的起伏在DG-J100C-E1E油缸(行程50)驱动下以回转轴为中心摆动,其中下压辊高度固定(即为机组工作标高),上压辊根据带钢厚度及操作要求在两台Φ50/36X210油缸驱动下调整压下量

底座装配:

底座为一焊接结构件,用于支承左右机架和宽度调整装置,其中宽度(即工作板宽宽度)调整由XLD2.2-6-71摆线减速机驱动通过Tr100X12-6丝杠丝母传动机架移动。

中间托压辊装置:保证在进行铣削过程中带钢被铣削部分的相对稳定性

6.9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、7级精度硬齿面三环减速机、机架等部分组成。

递送速度:0.5~2.5m/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60CrMoV、热处理硬度HRC58-62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Φ95X3200mm拉杆及Φ190X14X2300mm套筒拉紧、支承;轴承座为45材质,每套内装配轴承23060cc/w33两盘,轴承径向额定载荷为1860KN。

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经由皮带轮(i=2)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300T。

6.10预弯导板:

功能:

将带钢边在进成型机前预先单边弯曲,并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

双预弯装置:

双预弯装置由弯边辊和支承机架及宽度调整机构等组成:其中下辊为圆柱形辊(Φ280X120mm 9Cr2Mo),高度相对固定(即为机组工作标高);侧辊为鼓形辊(SΦ320X130mm 9Cr2Mo 水平夹角15o),下辊和侧辊固定在同一移动座上,移动座通过手动丝杠丝母副(Tr52X3-8)根据带钢宽度和弯边量的要求调节,下辊相对于侧辊可移动45mm;上辊辊型外侧为弧锥形,中间段为圆柱形(Φ320mm),其升降由手动调整蜗轮丝杠减速机传动丝杆(S120X14-7)实现,行程为60mm;三个辊子固定在同一机架装配中,整体由XWD0.75-8115-87摆线减速机驱动通过Tr70X10-7丝杠丝母付传动机架移动,调整范围为0~600mm;为增加两机架的整体强度,通过夹紧装置夹持空心轴(Φ190XΦ147X3100mm)实现。

导板装配:

导板装配是带钢由递送机出口直至成型机入口得到上下导向的一套纵向导向系统,三组导板一端固定于递送机架之间拉梁上并可横向调节,一端搭在成型机入口电动立辊箱体上表面,并利用一拉梁装配夹持,每组导板分为上下前后共计四片,前后导板之间利用T型槽板、螺栓连接,成型机一侧导板随着成型角的变化而相对固定导板纵向伸缩,每条导板根据带钢的宽度和厚度变化进行相应的横向和上下调节。导板中滚轮为外购成套轴承辊(NUTR50150)。

6.11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: 1#,3#辊高度采用电动调节, 1#,3#辊之间距离电动调节,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。

机组型式:后摆上卷式右螺旋。

调整方式:三辊弯曲外控辊全辊可调式。

带钢定位方式:边部定位。

成型范围:Φ610~1620mm

成型角:40°~75°

成型机回转方式:随后桥一起摆动

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M42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M30-6(双向螺纹)连接套以R110mm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45度;辊座由XWD0.75-2-23摆线减速机驱动丝杆丝母付Tr55X9-7传动整体轴向移动,行程300mm;由XWD1.5-4-35摆线减速机驱动蜗轮丝杆减速机传动推动整体纵向移动。其中,成型辊为外购成套轴承辊直径φ130mm,辊距135mm,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13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,并由两台XWD4-6-87摆线减速机分别驱动一台150T蜗轮丝杆减速机升降,行程100mm,两套传动机构可单独调整也可同时调整,中心距1300mm,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XLED3-74-187摆线减速机驱动Tr150X4-7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。

润滑系统

润滑系统为一套相对独立的系统,定期自动提供成型辊、各滑动接触面、传动机构的润滑工作。

6.12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,摆动角度以形成成型角,保证机组用不同宽度的钢板生产各种直径的产品。

结构:结构:由桥体、输出托辊、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6组支撑滚轮(Φ210X110mm),在XWED7.5-106-385摆线减速机驱动下沿地基地基所铺设特定导轨面行进,以后桥回转中心进行±1o的微摆。输出托辊最靠近成型机出管侧,包括两组径向托辊(SR175X150mm),它们能够根据管径的变化进行手动调节(Tr42X6-7),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。托管及翻管设备利用连杆机构连接,分为四组,每组在Φ250/180X270油缸驱动下摆动,切断后的钢管在主动辊道中XWED0.75-8145B-289摆线减速机驱动下顺利脱离,并落至出管台架凭自重滚动到落管器区域。微调角度:±1°

后桥摆动方式:液压缸驱动Ф200/Ф140x480             1件(双出轴)

6.13飞切机:

功能:用于把成型焊好的钢管按定尺长度切成定长的成品管。

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。

6.14运管小车:

功能:将后桥上切下的钢管接住,并送至输送辊道。两台YEJ电机驱动小车行走,确保在落管时小车不会滚动。

运管小车驱动电机: AC电机4KW×1台

AC电机5.5KW×1台

调速方式:交流变频

6.15埋设件:

飞切车和后桥的承重导轨,包括导轨、地脚螺丝等。

6.16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。

6.17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。

6.18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。

6.18.1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。

6.18.2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℃,当温度低于15℃或高于60℃时,必须事先进行加热或冷却至正常工作温度。

6.18.3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。

6.18.4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。

6.18.5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、频率为380V、50Hz,电磁阀的线圈控制电压为直流DC24V