Φ508~Φ3200螺旋焊管设备

一、Φ3200螺旋焊管设备特点

　　该Φ3200螺旋焊管设备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。

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

　　本螺旋焊管设备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。夹送机、递送机的压下机构也均具有遇板厚突然变化时的自保护功能。由于整个控制系统应用了总线技术，设备运行参数进行了数字化，结合在硬件上设置的各级动力保护器件、各种传感器件，能通过系统软件的管理，实时地将各种运行参量传至控制中心加以分析处理，及时地调整控制设备的运行状态，并能同步的将这些参量显示在HMI上，供操作人员进行及时有效的操作，使得整个机组设备的可操作性和安全性有了质的提高。

二、螺旋焊管设备主要技术参数

1.φ508-φ3200机组设备

1.1原料参数

·钢卷宽度：800～2000mm

·钢卷材质： Q235/Q345；  

·钢卷内径: Ø610～Ø760mm

·钢卷外径：Ø1200～Ø2000mm；            

·钢卷最大重量：40t；

·钢板厚度：δ= 5～25.4mm；

1.2产品参数

·钢管外径：Ø508～Ø3200mm；

·钢管壁厚：5～25.4mm；

·钢管管径壁厚表（单位：㎜）：

·钢管长度：8～20m；

·钢管单根最大重量：41t

·执行标准：API-5L<43版> 和ISO3183-3

·焊接速度：0.5～2.2m/min（埋弧焊，内外双丝）

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：左/右旋成型；

·成型角范围：40°～ 82°；

·钢管最大螺距：≤2600mm；

·下管方式：落管器；

·焊接方式：内外双丝埋弧焊；

·焊接速度：0.5～2.2m/min；

·递送速度：0.5～2.2 m/min；

·总装机容量：～800KW (不包括焊接)；

1.4螺旋焊管设备工艺流程示意图：

　　原料钢带卷—开卷—拆头—矫平—对中1—切割对焊—对中2—铣边—对中3—铣边—清扫—对中4—递送—予弯导板—成型—内、外焊接—切断—钢管输出—水压试验—平头倒棱—成品收集

1.5螺旋焊管设备设备组成

1.6螺旋焊管设备设备结构描述

1.6.1开卷机

技术参数：

传动辊直径：φ330mm   传动辊材料：42CrMo

传动电机：   15KW

功能：钢卷由吊车放在上卷小车中心，由上卷小车将钢卷送至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，开动传动电机，带动钢卷旋转，同时摆动铲刀头引出钢带头，送入夹送矫平机。

由机架、双锥头、铲头、托辊等装置等组成。

锥头升降液压缸：         φ220×930    

锥头对中油缸：  φ160×900        

气缸：IQG-F-80-60-MP4

拆头机

技术参数：

钢板厚度：5～25.4

钢板宽度：800—2000mm

钢板材质：热轧卷  Q235/Q345  

钢卷外径：φ1200—φ2200mm

钢卷内径：φ610—φ760mm

钢卷重量：max 40t

功能：拆卷后将钢板送入夹送矫平机。

机构组成：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，钢带进入夹送矫平机。                                                    1.6.2夹送矫平机  

设备结构：两辊夹送，五辊矫平，夹送辊与矫平辊由液压抬起压下辊主动，由星行摆线减速机带动向前送料。

夹送辊: 直径φ260mm ，长度2100mm ，材质42CrMo，热处理淬火HRC52-58。

    矫平辊：直径φ230mm，长度2100mm，材质42CrMo，热处理淬火HRC52-58。

    减速机： 45kw

    夹送辊压下减速机： 3kw

功能：引入开卷机送进的带钢头，矫平带钢。

1.6.3对中立辊

立辊材质为42CrMo,热处理淬火HRC52-58

减速机： 2.2kw

功能：控制带钢走向，保证钢带不偏离中心。

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

1.6.4切割对焊

组成：对焊台可整体移动，有前后压板及对焊台组成。

功能：将板头、板尾切齐并对焊成一体。

小车移动方式：油缸伸缩实现前后移动。

移动油缸：φ80/45-435

压下油缸：φ125/90-450

压辊压下油缸：φ80/φ45-50

焊垫升降油缸：φ50

1.6.5铣边机

刀盘直径:600

传动电机：45KW   750r/min

切削方式： 顺铣（变频调速）

功能：用于钢带边缘坡口铣削，并把废削机械收集，板宽变化时用手动调节丝杆

机构组成：由铣头装置，床身装置，压辊装置等部分组成，刀盘2件。

1.6.6递送机

递送辊直径φ500mm

递送辊材料：42CrMo  , 热处理淬火硬度HRC52-58。

递送速度：0.6-2.2m/min

电机     45kwX2  

压下方式：柱塞缸压下

柱塞缸径：360

功能：为机组提供主动力。

机构形式：由递送机本体、减速机、联轴器、电机组成

调速方式：交流变频调速

1.6.7  预弯及导板

预弯辊直径：φ350mm

预弯辊材料：9Cr2Mo

宽度调整电机：0.75KW×2

功能：先将钢板预弯，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、压下装置、导板装置、立辊装置、宽度调整等组成。

- 采用两辊弯边，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。  

1.6.8成型机

钢管厚度：5～25.4

钢管长度：8—20 m

成型角度： 40°—82°.

结构形式：三辊成型，外控辊定径由1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#辊及其机架底座组成。2#梁升降为双丝杆升降。其成型辊材质为GCr15，热处理淬火硬度 HRC56-60。

功能：将钢带强迫弯曲卷成符合要求的钢管。

1#辊升降减速机：1.5KW

2#辊升降减速机：3KW

3#辊移动减速机：1.5KW

4#辊移动减速机：1.1KW

6#辊移动减速机：1.1KW

底座移动：        7.5KW

1.6.9内外焊接装置

焊接方式：1、埋弧焊：内外双丝埋弧焊

埋弧焊速度： 0.5-2.2 m/min

焊接电源:    DC1500  2套

AC1200  2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及双丝之间的距离调整，双丝之间的距离调整范围8～35mm，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。

1.6.10 前桥总成

技术参数：

钢管厚度：5～25.4

大桥角度：40°-82°

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：  φ200×1000     1件

1.6.11后桥

技术参数：

钢管直径：φ508—φ3200 mm

钢管厚度：5～25.4

钢管长度：8—20 m

钢管重量：max 41t

大桥微调：±1°

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、 输送辊道、成型缝微调装置等组成。

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，进行去应力退火处理。

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。

输出辊道：

输出辊道采用两侧碟形辊、底部平辊的组合辊结构，碟形辊被动且可调整，平辊主动。钢管输出时平稳，不出现跳动和摆动，钢管表面与输送辊道之间不能有相对滑动。

1.6.12扶正器

技术参数：

升降调整装置电机：3kw

行走电机：0.75KW

功能：输出钢管。

机构组成：支撑架、升降调整装置、移动调整装置

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。

采用框架结构，顶部设置平台，便于外焊装置、焊丝放线架、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。

1.6.13落管器

技术参数：

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。

1.6.14切管小车

技术参数

小车行程：4.5m

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；

具有定尺控制切割功能，安装割嘴的装置能够满足割嘴位置可调整，切割过程可随动。

1.6.15板面清扫装置

功能

清除钢带表面杂物，保证钢带表面清洁。

本机组配置1台板面清扫装置，安装在递送机前。

清扫带安装可靠，运行平稳无卡阻，更换方便。

清扫带具有压紧和张紧调整机构，保证清扫带始终贴紧钢带表面，清扫可靠。

清扫带采用尼龙刷，配置杂物收集装置。

清扫电机AC0.75kw

1.6.16边缘除锈装置

功能

去除带钢上下边缘铁锈，并清除铣削后边缘毛刺，保证焊接质量。

性能特点

安装在铣边机之后。

可在钢带宽度方向和高度方向调整。

可对带钢两侧边缘的上下面同时除锈，满足内外焊要求。

1.6.17 螺旋焊管设备电气系统

1.6.17.1  总则

- 电气系统使用于操作和控制整个大口径螺旋焊管设备的各单机设备。属非标设计电气控制系统。

- 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。

- 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。

- 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。

1.6.17.2电气设备技术性能

　　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。

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

* 系统故障及报警

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）。

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》

1.6.18螺旋焊管设备主机液压系统：

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。

1.6.18.1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。

1.6.19.2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。

1.6.19.3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。

1.6.19.4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。

1.6.19.5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