无缝钢管生产工艺及设备全套.docx

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1、无缝钢管生产工艺及设备全套目录一、管坯锯二、冷定心设备三、环形加热炉设备（一）工艺描述（一）设备组成（三）关键设备工作原理四、穿孔机区域设备（一）工艺说明（一）设备组成五、连轧机区域（一）芯棒循环和限动系统（二）PQF轧机传动轴（三）PQF连轧机（四）连轧出口六、脱管机（一）工艺说明（二）主要设备组成及工作原理七、定径机八、管排锯钢管生产流程：首先圆柱形长坯料经过管坯锯锯切成定尺长度，其一端在冷定心机上打好孔后，坯料被运至环形炉中加热至一定温度。加热好的管坯经过穿孔机后形成毛坯管，此时已经有大致轮廓。接着就被送至轧机中轧制，轧制后要进行脱管操作，主要是将芯棒与钢管分离。分离后的钢管进入定径机定

2、径，以精确控制其管径和壁厚。至此，钢管基本定型。接下来就是将钢管切成定尺长度，包装好即是成品。期间要经过所谓的冷床冷却，检测质量。一、管坯锯管坯锯用来将长坯料锯成定尺长度，该长度取决于所轧钢管的规格，根据轧制前后体积相等的原理计算而来。轧管厂4管坯锯是2001年从奥地利引进的产品。它的控制系统采用了西门子公司较先进的SIN840D数控系统，自投入生产以来，设备运行稳定、工作效率高。在生产中发挥了重要的作用。通过几年的实践应用，他们对SIN840D系统的性能、特点及各种故障的分析判断、处理有了较深入的研究。管坯锯类似于一个简单的SIN840D数控机床，SIN840D系统的稳定性、先进性、效率高决

3、定了它的普及、推广。它在集团公司应用较多，如轧管厂的4管排锯、新型168钢管厂的管坯管排锯、设备制造中心的数控机床等。管坯锯相关设备情况简述如下：1、机身上装有平衡缸，用来平衡锯齿轮箱的重量。2、设置有进给装置（伺服电机、减速机、滚珠丝杠），发生故障时可自动制动，丝杠螺母上设有润滑点，由中心润滑单元提供润滑油脂。3、锯齿轮箱（消隙机构）:油池飞溅润滑，齿轮箱输出轴上装有液压缸（分离锯片）。4、锯片的润滑采用喷射方式：雾化器、冷却（压缩空气喷吹）5、在锯的入口和出口各一套（水平、垂直、与水平成20度角）夹紧装置，由液压缸驱动。6、定尺挡料器（齿轮齿条机构）：止动定位：摆动液压缸带动一个小齿条进行

4、锁定和打开，挡板的升降采用液压缸驱动，缓冲复位通过两个缓冲器和一个复位缸实现。7、采用激光测长，精度很高。二、冷定心设备冷定心设备主要用来将管坯的头尾中心钻孔，使得轧制时顶杆小车顶杆的顶头和坯子咬入时能够对准坯料的中心孔，从而使轧制出来的钢管壁厚均匀，提高产品的质量。U相关设备：1、链式运输机：由电机带动，减速机输出轴上安装有链齿轮，与链条啮合移动。2、拨料机构：由液压缸驱动的机构中有一扇型段拨叉，在拨料的过程中，扇形段可以防止坯料向前滚动，拨叉能够正常回到原位。3、定坯料中心机构4、步进梁机构：减速机输出轴（主轴）上安装有齿轮，步进梁上有三个坯料位置。步进梁向前移动一次，三个坯料各向前运动一

5、个步距900mmo5、坯料定位辐道：板坯撞击挡料板停止运动，使坯料端面与钻头定距。6、冷定心机由于管坯规格不同，会使管坯中心不能正好对准钻头，因此，在每个管坯支撑架之间有个螺旋千斤顶(电机带动其升降及其同步运动)，由传感器控制。由液压缸带动虎钳将管坯夹住，冷定心机整体前移钻孔，同时，冷却液喷出进行钻头冷却。压缩空气吹切屑。7、拨料机构：一端钻好孔的坯料通过步进梁被送到拨料机构的斜台架上，坯料的定位方向是没有打孔的那一面。三、环形加热炉设备(一)工艺描述1、环形加热炉的作用是将连铸坯或锻坯等从常温加热至1280度。2、定尺锯切后的管坯由根道输送至环形加热炉的入口，由装料机将其装入炉内，并间隔排布

6、，环形炉每转一个角度装入一根坯料。装料的同时,另一侧的出料机也夹出一根加热好的坯料,垂直下落到出炉台架上,通过运输辐道和链式移钢机输送到穿孔前台，准备穿孔轧制。(一)设备组成1、装出料机：最大坯重4932Kg,v)lms,行程约880Omm,最快35s件。坯料在其中间隔排布，每转一个角度装入一根，同时出一根。2、扒渣机：液压缸升降驱动3、炉底支撑，定心和驱动机构(4台液压马达立式对称布置)4、两套液压驱动的装出料炉门5、助燃风机和稀释风机6、中央液压站7、两套干油集中润滑系统（三）关键设备工作原理1、炉底驱动机构对称布置的4台液压马达由液压缸与之平衡,还可用于事故状态下液压马达与炉底的脱离。马

7、达为立式布置，安装在马达上的齿轮与炉底柱型齿相啮合，驱动炉底的转动。2、装出料机小车行走驱动由变频电机减速机带动齿轮齿条来完成。钳臂的升降驱动由液压缸带动。为了调整坯料定位的偏差，设置了具有侧摆功能的小摆动缸。如出现钳臂下降不到位现象注意检查液压缸缸头是否退扣。干油润滑站每天手动打循环一次，如果压力打不到50bar,说明主管漏油且离站较近。四、穿孔机区域设备（一）工艺说明加热好的管坯通过出炉台架、运输辐道、链式移钢机送入穿孔机前台导槽内，由j链式移钢机将其推入锥形孔轧辑并由入口导管为其导向，用斜轧工艺经过穿孔机顶杆将圆管坯轧制成空心毛管。在穿孔机出口用三棍定心为其导向。第一架三棍定心深入到穿孔

8、机机架内提高了毛管的同心度，对提高毛管的壁厚质量有很大好处。穿孔操作完成以后，由往复移动的止推小车将穿孔顶杆和毛管抽回，当止推小车返回初始位置时，穿孔顶头正好处在顶头更换箱内，通过顶头循环更换喷洒冷却水冷却，从而保证顶头的冷却效果；另外，在整个工作循环中，顶杆内部不间断地进行内部水冷。穿孔粗压下和导板对中调整完成后有液压缸平衡装置消除间隙以保证获得稳定的热轧状态。上下穿孔根垂直方向与中心线夹角为固定的15度，水平方向与中心线夹角815度可调。在孔喉处工作相直径为1500-1350mm,最大的毛管长度IlOOOmm9最短坯料1150mmo(一)设备组成1、穿孔机的工作前台穿孔机的工作前台是多功能

9、的，它备有可随时更换的适用于不同生产要求的各种规格的料槽，并对更换上去的料槽可通过锁紧机构予以锁紧,在工作前台下面安装有辐道升降的机构，在工作前台台面上安装有可拆去的推坯机构。穿孔机前台由前台拨入机、导槽、剔除台架、推钢机等组成。坯料通过短道和链式移钢机被送入前台过渡台架，前台拨入机构拨料臂由液压缸驱动,将坯料拨入穿孔导槽。活动导槽由双液压缸驱动。回缩位支撑在可调整的支座上，用垫片调整活动导槽高度，来满足轧制不同孔型的需要。活动导槽液压缸伸出还具有事故剔料功能。推钢机由电机减速机带动链条，推座，推杆（设计长度为1007Omm）在从动轮导向装置到乡下把坯料顶入主机入口导管内，轧辑咬入进行轧制。2

10、、上转鼓角度调整和平衡机构调整装置分别安装在穿孔机的同侧，角度调整采用电机驱动千斤顶带动导杆完成，平衡机构则由带位置传感器的液压缸伸出带动导杆平衡消除调整间隙。导杆与顶块采用球面接触增大了受力面积，并采用了伸缩套对导杆进行防尘防水的保护，下转鼓的调整平衡原理与上同。3、轧辑压下调整和平衡机构轧辑压下调整分别采用了同步压下，也就是用一台电机减速机驱动由连接轴连接的两个蜗轮蜗杆机构的丝杠同步压下调整，压块使用连接板连接，丝杠外露部分采用伸缩防护套保护。压下千斤顶的输入轴上安装有链条传动的电气位置检测装置。上压下电机减速机安装在机盖上，下压下电机安装在主机外侧。上朝平衡由安装在穿孔机盖中间的液压缸回

11、缩提起上轧辑锁定平衡，下辑平衡靠轧辑的自重锁定平衡。上转鼓使用安装在机盖上的平衡缸锁定，下转鼓平衡采用安装在牌坊入口侧底座上的一个液压缸锁定，用以消除压下调整产生的间隙，确保轧松下量的准确稳定。4、穿孔机机盖穿孔机机盖为横向侧移开闭式，机盖的四角有四个锁紧缸。当机盖需要打开时，四个锁紧缸首先打开，机盖上升，打开缸可以推动机盖上的四个轮子，沿辐道转动机盖移出工作位置，可以进行轧辐的更换及检修。当检修或换相完成后，机盖横向移回工作位，四个锁紧缸伸出消除锁紧工作面间隙，机盖被锁紧在牌坊上。5、穿孔导板旋转离合机构穿孔导板底座为横向侧移式，单缸驱动。导板底座有两个锁紧缸，导板旋转座上有一个用于消除间隙

12、的油缸。当需要在线更换导板时，首先打开那个用于消除间隙的油缸和两个锁紧缸，从而将底座打开，由离合缸驱动导板底座横向移出穿孔机。6、穿孔机后台升降辐道穿孔机后台升降辐道共有六组，由液压马达单独驱动。升降的三个位置（顶杆位、毛管位、最低位）由带位置传感器的液压缸来完成。为了防止顶头对升降根道的冲击，每个相道还设计单独升降的液压缸。毛管位和最低位时单独升降的液压缸缸杆在伸出位，顶杆位时液压缸杆在回缩位。当小车进车时，顶头每过一个升降辐道后单独液压缸依次升起达到顶杆位。7、顶杆三根夹紧机构顶杆三相夹紧机构安装在顶头水冷更换箱的两侧，用下相的升降满足不同规格的顶杆，两个下辐的升降行程靠手摇，由同步轴连接

13、的两个千斤顶，带动连杆升降确定，连杆上升行程max280mm,下根的升降由下辑底座下的液压缸伸缩完成。上升和下降由两个导向杆导向使其上下平稳。毛管挡叉后的三辐夹紧机构当顶头通过时下根底座下液压缸回缩，下辑下降，顶头通过后液压缸升起。对下辐具有保护作用。顶干校车前的三辐夹紧机构调整后由底座下液压缸锁紧保持下辑的稳定性。顶杆到达工作位后，上相由液压缸驱动夹紧顶杆，保护顶杆的对中，减小轧制后期顶杆的抖动。8、顶杆小车顶杆小车由小车车体，托顶杆小车,小车锁紧座，钢丝绳及传动机构，顶杆预旋转离合机构和小车前伸量调整机构组成。D小车车体四角装有四个行走车轮，车体两侧设计了四个导向轮为其导向。小车的旋转机构

14、由顶杆支撑座止推轴承、向心推力轴承和旋转轴等组成。小车后部装有一个A+B两个行程的换顶头缸。（A行程=325mm,B行程=6Omm）顶头内部冷却水从液压缸的活塞杆内部通过,经过一个特殊的旋转接头连接到与顶杆随动的小车内部旋转机构上,通过一个特殊的导管与顶杆内部导管相连接。导管内部的冷却水从顶杆前部流入顶杆内腔,沿顶杆内腔流回到顶杆小车旋转机构后部经排放管排放到小车床身下专用的收集水槽排放。2）小车锁紧机构左右两个锁紧缸，两组滑道，点击驱动的位置调整千斤顶和两个间隙消除平衡缸组成。小车前伸量调整实际是靠调整小车壳体前后位置来完成,调整机构安装在小车的后面，电机减速机通过连接轴带动两套千斤顶的丝杠

15、同时伸缩，丝杠与壳体连接壳体移动定位。位置调整后由丝杠两侧与壳体连接的两个液压缸锁定平衡。小车进入壳体内部工作位，壳体上部的两个液压缸先后锁紧，车体前端的两个消隙缸锁定消隙。3）小车预旋转止推离合机构小车的预旋转传动没有安装在小车上，只是减速机安装在壳体上，电机靠万向轴与减速机相连，万向轴前后摆动距离与小车前伸量范围相同为550mmo小车到达工作位锁定机构锁定后，预旋转离合缸伸出，推动花键轴向前移HOmm,花键轴前端特殊连接的带弹簧的内齿涛与小车旋转体上方伸出的外齿轮啮合，电机转动，减速机转动，花键轴转动，旋转体上方的小齿轮转动带动旋转体内的大齿轮转动，齿轮轴与顶杆尾部连接，顶杆转动找中心达到

16、预旋转目的。当轧制转速超过电机转速,超越离合器断开，预旋转随动，轧制结束后离合缸杆回缩。4）小车主传动机构一台电机减速机通过对钢丝绳的传动来完成小车本体和托顶杆小车的运动。电机功率：300千瓦转速：100Orpm减速机速比：259顶头更换机构顶头更换机构安装在顶杆三棍夹紧机构和毛管挡叉之间，由一个顶头更换箱包括顶头导向、托平、挡料及顶头箱移动传动机构，两个顶头筐、水冷却系统组成。每个顶头筐有三个V形顶头存放位，顶头筐可在顶头箱内由电机传动机构驱动，可使顶头筐内不同的顶头位处于轧线上。生产中可以随时更换损坏的顶头，为了增加冷却效果，也可以采用每轧制一根毛管更换一次顶头的方式，更换顺序为l2-3-l-2-3的方式。两个顶