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1507STM φ89快開式七輥矯直機

2019-05-23 上海鋼管行業協會 閱讀

一、設備用途

七輥快開立式矯直機,輥子的布置形式為2-2-2-1(上三、下四)。此結構的矯直機矯直速度高,矯直效果好,具有軋件表面的精加工功能,鋼管通過矯直機時,它的變形超過了材料的彈性限度,可以獲得理想的矯直效果,其中包括鋼管彎曲度和橢圓度的矯正。矯直輥的傾斜布置使得鋼管繞自身軸線旋轉,且成螺旋狀向前移動,穿過矯直機。這種運動可以使矯直壓力相對鋼管軸線以適當的角度作用在周邊的所有點上。并且可以通過變化矯直機的傾斜角來滿足各種管徑的鋼管。

二、主要技術參數

2.1鋼管的規格和材質

鋼管規格:外徑  φ38—φ89mm

壁厚  3—15 mm

長度  6000—12500 mm

適矯鋼材品種:石油套管、管線管、高壓鍋爐管、液壓支柱管、低中壓鍋爐管、輸送流體管、合金鋼管

代表鋼種:37Mn5 、45Mn2CrNiMo、30Mn2SiVTi、20#、45#、N80

矯直溫度:室溫——550℃

最大屈服強度:σs(max): ≤1100MPa

矯直前狀態:

鋼管彎曲度:10mm/1000mm,全長不大于80 mm

矯直后彎曲度:

          管體   ≤0.5mm /1000mm  (≤3mm/全長)  

          管端   ≤0.6mm /1000mm (管子兩端1.5m內)

          橢圓度  比矯直前精度提高到0.3%

表面質量: 鋼管表面無凹痕和損傷     

2.2主機主要技術參數

矯直速度:0.5—1.5 m/s(無級調速)

輥    距:650mm 

輥子角度調整:30°±4°     

輥子: 輥喉徑/輥長:  工作輥 Φ290/420mm、導輥Φ260/420mm

材料: 9Cr2MoV、輥子表面硬度:HS75-85

報廢最小喉徑:Φ230mm    

上輥數量:3個(驅動輥)   下輥數量:4個(3個驅動輥、1個被動輥)  

上、下矯直輥的速度可單獨調整

調整精度:上矯直輥的升降調整:   電動調整    調整精度:≤0.1mm

下矯直輥的升降調整:   電動調整    調整精度:≤0.1mm

導輥的升降調整:       手動調整    調整精度:≤0.1mm

矯直輥的角度調整:     手動調整    調整精度:≤0.05°

主電機功率:2×75KW   AC380V  型號:YTSZ280M-6     n=144/975rpm.

減速齒輪箱:輸出中心距:350mm, i=6.772,2臺

上輥快開油缸: 缸徑:300  快退行程: 20mm

上輥升降調整電機減速器:DERKKF-8.7-YEJ90L-6, i=87, 共3臺

上輥升降調整行程:160 mm

下輥升降調整電機減速器:DERKR-87-YEJ90L-4, i=87, 1臺

下輥升降調整行程:60mm

三、設備組成及其特點

1507STM φ89快開式七輥矯直機本體是分別由兩臺電機驅動的2-2-2-1對式矯直輥,為立式斜輥式管材矯直機。輥縫為機械調整,上輥液壓快開。

1507STM φ89快開式七輥矯直機由:機架裝配、上輥調整裝置、下輥調整裝置、調角裝置、矯直輥裝配、導輥升降裝置、主電機、聯合齒輪箱、萬向聯軸器、換輥裝置、減速器和電機底座等組成。

3.1主傳動系統  

主傳動系統由主電機、聯軸器和聯合分配箱及減速器和電機底座等構成。主傳動系統為兩套裝置,分別驅動矯直機的上矯直輥和下矯直輥。

聯合齒輪箱具有減速和輸出分配動力的聯合功能,采用硬齒面齒輪傳動,齒輪為稀油油浸潤滑、軸承為循環強制潤滑。傳動軸的軸承為滾動軸承,輸入軸和輸出軸采用可靠的密封結構,有效防止漏油。

本矯直機的聯合齒輪箱采用中心輸入的結構形式,有利于載荷均勻分配和提高傳動零件的使用壽命,節省機組占地空間。

聯合齒輪箱為一側單軸輸入,一側三軸輸出,成對稱布置。

潤滑油的牌號:夏季: L-CKC320 ,總油量 1800升                  冬季: L-CKC220

兩臺聯合分配箱分別配置獨立潤滑系統,齒輪箱油池作為潤滑系統的油箱。潤滑系統的油液供潤滑軸承和部分的齒面和讓部分油液的循環冷卻,通過調整稀油潤滑泵的進油口的開度可以調整潤滑油的流量。通常,油箱內的油溫升不高于35 ℃,減速齒輪箱的軸承溫升不高于40℃。設備運行時應經常檢查機器的聲音,發現異常應及時停機檢查處理。

3.2機架裝配

機架由上橫梁、下橫梁、C型架、立柱等構成。

機架主要承受矯直力、支承和固定上輥調整裝置、下輥調整裝置、調角裝置,是最主要的受力關鍵部件。

上橫梁與下橫梁通過二根立柱及C型架連接到一起,立柱與上、下橫梁之間為預緊螺紋連接。預緊扭矩為15KNM。

3.3 上輥調整裝置 

上輥調整裝置由具有輥縫調整、退讓動作的機械壓下系統、快開油缸,固定上部矯直輥子的輥座,上輥轉角調整裝置等組成。是矯直機本體的主要部件之一。

矯直機的上部輥子固定在本裝置的轉盤上;上矯直輥的角度調整機構固定在上橫梁上。

上矯直輥角度的調整:手動調整絲桿手輪達到軋輥工作角度后,旋緊手輪予以角度鎖緊。

上矯直輥縫大小的調整:由電機減速器帶動絲桿完成。

在工作狀態時,輥縫的快速退讓由快開油缸實現的。

油缸的最高工作油壓為16 MPa(最大管徑、最大壁厚、最大強度時),由于大多數的實際工作壓力達不到11 MPa,液壓站總是處于溢流狀態,造成發熱嚴重,建議在不生產產品大綱中的(最大管徑、最大壁厚、最大強度時)鋼管時,將系統壓力到5-8MPa。

本系統的潤滑點是:軋輥輥座,絲桿螺紋副,軸承。潤滑間隔為1個月。潤滑油的牌號為2號鋰基潤滑脂。

3.4 下輥調整裝置 

由改變反彎變形量的5#軋輥可升降,位移的變化是由一對螺紋副及減速電機、平衡油缸、萬向聯軸器和用于固定下部矯直輥子2個升降輥座和2個固定輥座(只能轉動,不能升降)等組成。是矯直機本體主要的部件之一。

矯直機本體的下矯直輥分別固定在本裝置的中輥座和三個邊輥座上,下部輥子的調角裝置固定在下橫梁上,手動調整蝸輪副手輪達到軋輥工作角度后,旋緊手輪予以角度鎖緊。

下矯直輥的升降動作主要是提供矯直時需要的反彎曲變形量,本機的調整量相對于基準位置(2個固定輥座)為 –10,+50毫米。操作者根據需要在矯直時可以選擇鋼管向上或向下彎曲的矯直形式。

下調整輥的升降數值由固定在調整絲杠末端的旋轉編碼器檢測并反饋到電氣控制系統進行閉環控制,同時顯示在操作臺的屏幕上。

導輥升降為手動絲桿調整。

我們建議:在矯直時采用下輥向上的反彎變形矯直方式,能夠使矯直后的鋼管在機后輥道中穩定前行。

本裝置的潤滑點分別是,絲桿螺紋副。潤滑間隔為1個月。潤滑油的牌號為2號鋰基潤滑脂。

3.5輥子裝配 

 用于固定矯直輥(--實現矯直工作的工具,為損耗件)的部件。由軸承座、軸承、矯直輥套和輥軸等組成。

本機采用剖分式軸承座和雙列圓錐滾子軸承。

輥子裝配共有7套,其中工作輥的所有零件都是相同的。導輥的零件單獨一套。

軸承的潤滑為點式潤滑。潤滑周期為1周。潤滑油的牌號為2號鋰基潤滑脂。

3.6轉角調節裝置  

用于調整矯直輥軸線與矯直機中心線之間的夾角,使得每個矯直輥的輥面能夠與被矯直的鋼管達到較理想的接觸狀態。由絲桿、絲母、手輪等組成。

本機構的主體部分通過固定在機架上的蝸輪副、端面齒推動軋輥輥座產生一定角度的旋轉,實現軋輥角度的調整。每個軋輥角度調整由1套蝸輪副完成,軋輥角度調整完成后旋緊手輪予以角度鎖緊。

3.7換輥裝置  

用于更換矯直輥的機構,結構為配重砣、杠桿等。

在換輥時,配重砣安裝在杠桿一端。將所要更換的軋輥非負荷端固定在杠桿另一端上,拆卸軋輥輥座螺栓,利用吊車吊起杠桿。利用配重砣平衡軋輥重量,吊出軋輥。卸下拆除的軋輥,安裝新品軋輥在杠桿一端,按照相反順序將新品軋輥安裝在機架上。

 

四、供貨及服務范圍

序號

名稱

數量


1

主機

1


2

主傳動

2


3

閥組

1


4

電控柜及操作面板

1


5

潤滑站

1


 

五、買方提供的條件

5.1總容量:≥508KVA (過載1.5倍1分鐘)電源:380V±10%、50Hz ±1%。

5.2凈環水: 400L/min、水溫≤30℃、壓力≥0.3Mpa

濁環水: 30L/min、水溫≤30℃、壓力≥0.3Mpa

5.3現場平面圖及工藝平面布置方案圖

六、資料交付

機械總裝配圖

機械部件裝配圖

矯直輥圖

易損件圖

電線管座標圖

液壓原理圖

液壓站和閥臺圖

電氣原理圖

電機表

設備清單

接線圖(表)

用戶程序光盤

外購設備隨機技術文件

產品合格證

產品試(檢)驗記錄

七.設備安裝調試

矯直機本體中關鍵部件的性能和相對運動在制造廠已經過檢查,達到要求才能夠安裝。尤其是油缸的密封性能。所有轉動的聯接副必須轉動靈活,并在裝配時將潤滑脂涂在滑動面上。

7.1 設備基準

矯直機在安裝時需要確定3個主要參數:標高、傳動裝置的安裝角度、矯直機主機的中心線;

標高的確定:根據樣棒或下輥座的上表面測量;本機下矯直輥上表面的標高根據生產廠的基準標高確定。

傳動裝置的安裝角度:即各萬向聯軸器與矯直機中心線的夾角為30°;

矯直機的中心線應與工廠確定的坐標一致,一條為與生產線物流方向一致的由矯直入口輥道、出口輥道和矯直機本體所構成能夠的機組中心線,另一條為過主機中心與物流方向中心線垂直的中心線,2條線的交點,為工藝確定的矯直機的安裝中心,使整個設備的基準點。

主機中心線的確定:設備的中心線是根據軋機機架在制造時所保留的標點作為依據。矯直機本體隨機備有一根直徑為89m m的樣棒,用于在安裝時輔助確定矯直機的標高和機器的中心,確定矯直輥的基準角度和基準輥縫值。調整矯直輥的高度和角度,使矯直輥的曲面與樣棒能夠進行在最大長度的接觸,二者之間的間隙為0.1-0.2mm。

7.2 設備的安裝

矯直機為解體后分部件運送到使用現場的,主機在完成找正后,找正(矯直中心線和下矯直輥的標高)在根據下機架確定中心線和標高后,再緊固地腳螺栓,然后按照裝配順序,分別將上輥調整裝置和上橫梁進行裝配,然后用液壓螺母進行鎖緊;

在將機架鎖緊后,按照部件圖的要求,分別將輥子裝配,液壓配管、傳感檢測元件、冷卻水、主傳動裝置、萬向聯軸器、電器接線等所有工作完成后,方可進行下一步的工作。

7.3 設備試運轉

在所有的部件連接好后,經檢查無誤后,可以進行分部件試運轉。

主傳動的試運轉:

檢查各聯合齒輪箱的潤滑油已經添加到位,將聯軸器聯接。清除矯直機和輥道上的物品后,可以運行矯直機的主電機。此時要特別注意矯直輥軸承的運動聲音和溫度變化,先低速正常運行,可以連續運轉30分鐘。如一切正常,轉速提高10%后繼續連續運轉30分鐘。逐步達到設定的最高矯直速度,

主電機:開啟風機后,轉動主電機,轉速由低逐步到高,無異常現象;

上輥調整裝置的試運行:

在檢查完成快開油缸的管路連接、相鄰的矯直輥轉盤不存在垂直的方向發生干涉、輥子過渡接軸及萬向聯軸器與立柱存在間隙、角度調整蝸輪副與軋輥輥座脫離的條件下,方可進行上矯直輥在輥縫大小方向的調整試車。

由電氣和液壓技術人員在核對正確電氣與液壓控制閥的連接后,先空載檢查上輥在快退工作時的每個閥的動作順序無誤后,方可將電磁鐵通電。此時液壓閥的開口度應在較小的位置,使機械系統以較慢的速度動作。

在快開缸調整輥縫時,輥縫必須是在壓下的位置。全程檢查快開缸的動作,并把升降的最低位和最高位的限位開關位置確定。

在整個試運行過程中,必須有機械人員在機器旁觀察并指揮

下輥調整裝置的試運行:

在確認相鄰的固定矯直輥的輥座不存在水平和垂直方向的發生干涉、輥子過渡接軸及萬向聯軸器與立柱存在間隙、角度調整蝸輪副與軋輥輥座脫離的條件下,方可進行下矯直輥在輥縫大小方向的調整試車。

點動5#輥的升降電機,觀察萬向軸、減速器的運行聲響,觀察并確認輥子的升降方向和電氣控制的方向一致,檢查輥子升降的數值與電腦顯示的數值得一致性,同時確定下輥限位開關的位置。

調整過程中的總的原則是:先手動、盤動電機或電磁閥,確認無別勁后,點動電機正常運行后,方可連續運轉,但必須注意運動的極限位置,防止運動過位造成機械零件的損壞。

注:在上述過程中要特別注意聯合齒輪箱和矯直輥軸承的聲音變化和溫度變化,發現異常,立即停車檢查,處理完畢故障后方可繼續進行上述工作。

在驅動齒輪箱前,必須先啟動潤滑油泵。

7.4 設備負荷運轉

當矯直機組的試運行通過后,既可以進行負荷試車。

負荷試車前必須: 對矯直輥的輥縫進行調整,方法如下:

在主操作臺上利用操作按鈕調整進行手動調整。

根據試矯的管材直徑調整3對矯直輥的輥縫,即分別調整1#、2#、3#、5#輥的高度值、轉角值,和4#、6#、7#輥的轉角值 。

1〉先讓3對矯直輥的輥縫值等于所矯直的鋼管的直徑   

2〉調整上、下7個矯直輥的轉角達到該直徑對應的角度 

3〉從進口側開始減小輥縫值,通常是管材直徑的1-2.5% ,第一對輥的減小值最大,第二、第三對輥依次減小,以便對管材的圓度誤差進行矯直   

4〉下調整輥(5#)同時向上(或向下)升降,施加給鋼管一個矯直需要的彎曲變形量。通常為3-10mm,管徑越大,該值越小;等徑鋼管的反彎置與壁厚成正比。鋼管的強度級別與反彎置成反比。

完成調整后,將操作按鈕恢復到工作狀態,調低矯直速度,進行試矯,檢查調整的量是否合適,如不合適,可停車,重新調整(部分管材可中途停車調整,具體可在操作中掌握,以避免中間悶車。如果發生悶車可打開上輥退讓油缸,退出管材后重新調整后,再進行矯直)

具體的操作步驟,根據電氣工程師的指導進行。

為了防止電氣調整出現誤差,更換新的規格后,在工控機自動調整完畢,操作工必須用卡鉗測量和校核的輥縫值,可以避免輥縫因過小造成的鋼管跑偏外竄的事故。

如在更換規格后,試矯時出現鋼管跑偏外竄,立即按下注操作臺的總停按鈕。

不同材質、壁厚的鋼管,壓扁量和反彎量不同。在附表中提供了一些規格的初始的角度數據,以便于試矯調整。通過試矯的調整后,操作者應記錄正確的數據。當矯直輥在磨損以后調整值是不同的。

7.5 設備負荷運行時的動作順序

鋼管經上游橫移臺架輸送到輸入輥道的承料臺架上,入口輥道的撥料油缸動作,將鋼管撥入矯直機的入口輥道,光電開關檢測到輥道內有物料后,計算機確認矯直機允許矯直時,則入口輥道的輥子升起輸送物料前進,進行矯直。當鋼管在矯直機中進行矯直時,出口輥道的擺動輥在低位,當鋼管的尾部離開矯直機后,輥道升起輸送鋼管前進一定的距離后,根據出料位置,出料輥道下降,撥料裝置將鋼管撥出,等待下一根鋼管的矯直。

正常矯直過程中的所有動作電氣聯鎖,實現完全自動化生產。

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