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2019-05-23 上海钢管行业协会 阅读

一、设备用途

七辊快开立式矫直机,辊子的布置形式为2-2-2-1(上三、下四)。此结构的矫直机矫直速度高,矫直效果好,具有轧件表面的精加工功能,钢管通过矫直机时,它的变形超过了材料的弹性限度,可以获得理想的矫直效果,其中包括钢管弯曲度和椭圆度的矫正。矫直辊的倾斜布置使得钢管绕自身轴线旋转,且成螺旋状向前移动,穿过矫直机。这种运动可以使矫直压力相对钢管轴线以适当的角度作用在周边的所有点上。并且可以通过变化矫直机的倾斜角来满足各种管径的钢管。

二、主要技术参数

2.1钢管的规格和材质

钢管规格:外径  φ38—φ89mm

壁厚  3—15 mm

长度  6000—12500 mm

适矫钢材品种:石油套管、管线管、高压锅炉管、液压支柱管、低中压锅炉管、输送流体管、合金钢管

代表钢种:37Mn5 、45Mn2CrNiMo、30Mn2SiVTi、20#、45#、N80

矫直温度:室温——550℃

最大屈服强度:σs(max): ≤1100MPa

矫直前状态:

钢管弯曲度:10mm/1000mm,全长不大于80 mm

矫直后弯曲度:

          管体   ≤0.5mm /1000mm  (≤3mm/全长)  

          管端   ≤0.6mm /1000mm (管子两端1.5m内)

          椭圆度  比矫直前精度提高到0.3%

表面质量: 钢管表面无凹痕和损伤     

2.2主机主要技术参数

矫直速度:0.5—1.5 m/s(无级调速)

辊    距:650mm 

辊子角度调整:30°±4°     

辊子: 辊喉径/辊长:  工作辊 Φ290/420mm、导辊Φ260/420mm

材料: 9Cr2MoV、辊子表面硬度:HS75-85

报废最小喉径:Φ230mm    

上辊数量:3个(驱动辊)   下辊数量:4个(3个驱动辊、1个被动辊)  

上、下矫直辊的速度可单独调整

调整精度:上矫直辊的升降调整:   电动调整    调整精度:≤0.1mm

下矫直辊的升降调整:   电动调整    调整精度:≤0.1mm

导辊的升降调整:       手动调整    调整精度:≤0.1mm

矫直辊的角度调整:     手动调整    调整精度:≤0.05°

主电机功率:2×75KW   AC380V  型号:YTSZ280M-6     n=144/975rpm.

减速齿轮箱:输出中心距:350mm, i=6.772,2台

上辊快开油缸: 缸径:300  快退行程: 20mm

上辊升降调整电机减速器:DERKKF-8.7-YEJ90L-6, i=87, 共3台

上辊升降调整行程:160 mm

下辊升降调整电机减速器:DERKR-87-YEJ90L-4, i=87, 1台

下辊升降调整行程:60mm

三、设备组成及其特点

钢管,钢管行业,钢管协会,钢管行业协会本体是分别由两台电机驱动的2-2-2-1对式矫直辊,为立式斜辊式管材矫直机。辊缝为机械调整,上辊液压快开。

钢管,钢管行业,钢管协会,钢管行业协会由:机架装配、上辊调整装置、下辊调整装置、调角装置、矫直辊装配、导辊升降装置、主电机、联合齿轮箱、万向联轴器、换辊装置、减速器和电机底座等组成。

3.1主传动系统  

主传动系统由主电机、联轴器和联合分配箱及减速器和电机底座等构成。主传动系统为两套装置,分别驱动矫直机的上矫直辊和下矫直辊。

联合齿轮箱具有减速和输出分配动力的联合功能,采用硬齿面齿轮传动,齿轮为稀油油浸润滑、轴承为循环强制润滑。传动轴的轴承为滚动轴承,输入轴和输出轴采用可靠的密封结构,有效防止漏油。

本矫直机的联合齿轮箱采用中心输入的结构形式,有利于载荷均匀分配和提高传动零件的使用寿命,节省机组占地空间。

联合齿轮箱为一侧单轴输入,一侧三轴输出,成对称布置。

润滑油的牌号:夏季: L-CKC320 ,总油量 1800升                  冬季: L-CKC220

两台联合分配箱分别配置独立润滑系统,齿轮箱油池作为润滑系统的油箱。润滑系统的油液供润滑轴承和部分的齿面和让部分油液的循环冷却,通过调整稀油润滑泵的进油口的开度可以调整润滑油的流量。通常,油箱内的油温升不高于35 ℃,减速齿轮箱的轴承温升不高于40℃。设备运行时应经常检查机器的声音,发现异常应及时停机检查处理。

3.2机架装配

机架由上横梁、下横梁、C型架、立柱等构成。

机架主要承受矫直力、支承和固定上辊调整装置、下辊调整装置、调角装置,是最主要的受力关键部件。

上横梁与下横梁通过二根立柱及C型架连接到一起,立柱与上、下横梁之间为预紧螺纹连接。预紧扭矩为15KNM。

3.3 上辊调整装置 

上辊调整装置由具有辊缝调整、退让动作的机械压下系统、快开油缸,固定上部矫直辊子的辊座,上辊转角调整装置等组成。是矫直机本体的主要部件之一。

矫直机的上部辊子固定在本装置的转盘上;上矫直辊的角度调整机构固定在上横梁上。

上矫直辊角度的调整:手动调整丝杆手轮达到轧辊工作角度后,旋紧手轮予以角度锁紧。

上矫直辊缝大小的调整:由电机减速器带动丝杆完成。

在工作状态时,辊缝的快速退让由快开油缸实现的。

油缸的最高工作油压为16 MPa(最大管径、最大壁厚、最大强度时),由于大多数的实际工作压力达不到11 MPa,液压站总是处于溢流状态,造成发热严重,建议在不生产产品大纲中的(最大管径、最大壁厚、最大强度时)钢管时,将系统压力到5-8MPa。

本系统的润滑点是:轧辊辊座,丝杆螺纹副,轴承。润滑间隔为1个月。润滑油的牌号为2号锂基润滑脂。

3.4 下辊调整装置 

由改变反弯变形量的5#轧辊可升降,位移的变化是由一对螺纹副及减速电机、平衡油缸、万向联轴器和用于固定下部矫直辊子2个升降辊座和2个固定辊座(只能转动,不能升降)等组成。是矫直机本体主要的部件之一。

矫直机本体的下矫直辊分别固定在本装置的中辊座和三个边辊座上,下部辊子的调角装置固定在下横梁上,手动调整蜗轮副手轮达到轧辊工作角度后,旋紧手轮予以角度锁紧。

下矫直辊的升降动作主要是提供矫直时需要的反弯曲变形量,本机的调整量相对于基准位置(2个固定辊座)为 –10,+50毫米。操作者根据需要在矫直时可以选择钢管向上或向下弯曲的矫直形式。

下调整辊的升降数值由固定在调整丝杠末端的旋转编码器检测并反馈到电气控制系统进行闭环控制,同时显示在操作台的屏幕上。

导辊升降为手动丝杆调整。

我们建议:在矫直时采用下辊向上的反弯变形矫直方式,能够使矫直后的钢管在机后辊道中稳定前行。

本装置的润滑点分别是,丝杆螺纹副。润滑间隔为1个月。润滑油的牌号为2号锂基润滑脂。

3.5辊子装配 

 用于固定矫直辊(--实现矫直工作的工具,为损耗件)的部件。由轴承座、轴承、矫直辊套和辊轴等组成。

本机采用剖分式轴承座和双列圆锥滚子轴承。

辊子装配共有7套,其中工作辊的所有零件都是相同的。导辊的零件单独一套。

轴承的润滑为点式润滑。润滑周期为1周。润滑油的牌号为2号锂基润滑脂。

3.6转角调节装置  

用于调整矫直辊轴线与矫直机中心线之间的夹角,使得每个矫直辊的辊面能够与被矫直的钢管达到较理想的接触状态。由丝杆、丝母、手轮等组成。

本机构的主体部分通过固定在机架上的蜗轮副、端面齿推动轧辊辊座产生一定角度的旋转,实现轧辊角度的调整。每个轧辊角度调整由1套蜗轮副完成,轧辊角度调整完成后旋紧手轮予以角度锁紧。

3.7换辊装置  

用于更换矫直辊的机构,结构为配重砣、杠杆等。

在换辊时,配重砣安装在杠杆一端。将所要更换的轧辊非负荷端固定在杠杆另一端上,拆卸轧辊辊座螺栓,利用吊车吊起杠杆。利用配重砣平衡轧辊重量,吊出轧辊。卸下拆除的轧辊,安装新品轧辊在杠杆一端,按照相反顺序将新品轧辊安装在机架上。

 

四、供货及服务范围

序号

名称

数量


1

主机

1


2

主传动

2


3

阀组

1


4

电控柜及操作面板

1


5

润滑站

1


 

五、买方提供的条件

5.1总容量:≥508KVA (过载1.5倍1分钟)电源:380V±10%、50Hz ±1%。

5.2净环水: 400L/min、水温≤30℃、压力≥0.3Mpa

浊环水: 30L/min、水温≤30℃、压力≥0.3Mpa

5.3现场平面图及工艺平面布置方案图

六、资料交付

机械总装配图

机械部件装配图

矫直辊图

易损件图

电线管座标图

液压原理图

液压站和阀台图

电气原理图

电机表

设备清单

接线图(表)

用户程序光盘

外购设备随机技术文件

产品合格证

产品试(检)验记录

七.设备安装调试

矫直机本体中关键部件的性能和相对运动在制造厂已经过检查,达到要求才能够安装。尤其是油缸的密封性能。所有转动的联接副必须转动灵活,并在装配时将润滑脂涂在滑动面上。

7.1 设备基准

矫直机在安装时需要确定3个主要参数:标高、传动装置的安装角度、矫直机主机的中心线;

标高的确定:根据样棒或下辊座的上表面测量;本机下矫直辊上表面的标高根据生产厂的基准标高确定。

传动装置的安装角度:即各万向联轴器与矫直机中心线的夹角为30°;

矫直机的中心线应与工厂确定的坐标一致,一条为与生产线物流方向一致的由矫直入口辊道、出口辊道和矫直机本体所构成能够的机组中心线,另一条为过主机中心与物流方向中心线垂直的中心线,2条线的交点,为工艺确定的矫直机的安装中心,使整个设备的基准点。

主机中心线的确定:设备的中心线是根据轧机机架在制造时所保留的标点作为依据。矫直机本体随机备有一根直径为89m m的样棒,用于在安装时辅助确定矫直机的标高和机器的中心,确定矫直辊的基准角度和基准辊缝值。调整矫直辊的高度和角度,使矫直辊的曲面与样棒能够进行在最大长度的接触,二者之间的间隙为0.1-0.2mm。

7.2 设备的安装

矫直机为解体后分部件运送到使用现场的,主机在完成找正后,找正(矫直中心线和下矫直辊的标高)在根据下机架确定中心线和标高后,再紧固地脚螺栓,然后按照装配顺序,分别将上辊调整装置和上横梁进行装配,然后用液压螺母进行锁紧;

在将机架锁紧后,按照部件图的要求,分别将辊子装配,液压配管、传感检测元件、冷却水、主传动装置、万向联轴器、电器接线等所有工作完成后,方可进行下一步的工作。

7.3 设备试运转

在所有的部件连接好后,经检查无误后,可以进行分部件试运转。

主传动的试运转:

检查各联合齿轮箱的润滑油已经添加到位,将联轴器联接。清除矫直机和辊道上的物品后,可以运行矫直机的主电机。此时要特别注意矫直辊轴承的运动声音和温度变化,先低速正常运行,可以连续运转30分钟。如一切正常,转速提高10%后继续连续运转30分钟。逐步达到设定的最高矫直速度,

主电机:开启风机后,转动主电机,转速由低逐步到高,无异常现象;

上辊调整装置的试运行:

在检查完成快开油缸的管路连接、相邻的矫直辊转盘不存在垂直的方向发生干涉、辊子过渡接轴及万向联轴器与立柱存在间隙、角度调整蜗轮副与轧辊辊座脱离的条件下,方可进行上矫直辊在辊缝大小方向的调整试车。

由电气和液压技术人员在核对正确电气与液压控制阀的连接后,先空载检查上辊在快退工作时的每个阀的动作顺序无误后,方可将电磁铁通电。此时液压阀的开口度应在较小的位置,使机械系统以较慢的速度动作。

在快开缸调整辊缝时,辊缝必须是在压下的位置。全程检查快开缸的动作,并把升降的最低位和最高位的限位开关位置确定。

在整个试运行过程中,必须有机械人员在机器旁观察并指挥

下辊调整装置的试运行:

在确认相邻的固定矫直辊的辊座不存在水平和垂直方向的发生干涉、辊子过渡接轴及万向联轴器与立柱存在间隙、角度调整蜗轮副与轧辊辊座脱离的条件下,方可进行下矫直辊在辊缝大小方向的调整试车。

点动5#辊的升降电机,观察万向轴、减速器的运行声响,观察并确认辊子的升降方向和电气控制的方向一致,检查辊子升降的数值与电脑显示的数值得一致性,同时确定下辊限位开关的位置。

调整过程中的总的原则是:先手动、盘动电机或电磁阀,确认无别劲后,点动电机正常运行后,方可连续运转,但必须注意运动的极限位置,防止运动过位造成机械零件的损坏。

注:在上述过程中要特别注意联合齿轮箱和矫直辊轴承的声音变化和温度变化,发现异常,立即停车检查,处理完毕故障后方可继续进行上述工作。

在驱动齿轮箱前,必须先启动润滑油泵。

7.4 设备负荷运转

当矫直机组的试运行通过后,既可以进行负荷试车。

负荷试车前必须: 对矫直辊的辊缝进行调整,方法如下:

在主操作台上利用操作按钮调整进行手动调整。

根据试矫的管材直径调整3对矫直辊的辊缝,即分别调整1#、2#、3#、5#辊的高度值、转角值,和4#、6#、7#辊的转角值 。

1〉先让3对矫直辊的辊缝值等于所矫直的钢管的直径   

2〉调整上、下7个矫直辊的转角达到该直径对应的角度 

3〉从进口侧开始减小辊缝值,通常是管材直径的1-2.5% ,第一对辊的减小值最大,第二、第三对辊依次减小,以便对管材的圆度误差进行矫直   

4〉下调整辊(5#)同时向上(或向下)升降,施加给钢管一个矫直需要的弯曲变形量。通常为3-10mm,管径越大,该值越小;等径钢管的反弯置与壁厚成正比。钢管的强度级别与反弯置成反比。

完成调整后,将操作按钮恢复到工作状态,调低矫直速度,进行试矫,检查调整的量是否合适,如不合适,可停车,重新调整(部分管材可中途停车调整,具体可在操作中掌握,以避免中间闷车。如果发生闷车可打开上辊退让油缸,退出管材后重新调整后,再进行矫直)

具体的操作步骤,根据电气工程师的指导进行。

为了防止电气调整出现误差,更换新的规格后,在工控机自动调整完毕,操作工必须用卡钳测量和校核的辊缝值,可以避免辊缝因过小造成的钢管跑偏外窜的事故。

如在更换规格后,试矫时出现钢管跑偏外窜,立即按下注操作台的总停按钮。

不同材质、壁厚的钢管,压扁量和反弯量不同。在附表中提供了一些规格的初始的角度数据,以便于试矫调整。通过试矫的调整后,操作者应记录正确的数据。当矫直辊在磨损以后调整值是不同的。

7.5 设备负荷运行时的动作顺序

钢管经上游横移台架输送到输入辊道的承料台架上,入口辊道的拨料油缸动作,将钢管拨入矫直机的入口辊道,光电开关检测到辊道内有物料后,计算机确认矫直机允许矫直时,则入口辊道的辊子升起输送物料前进,进行矫直。当钢管在矫直机中进行矫直时,出口辊道的摆动辊在低位,当钢管的尾部离开矫直机后,辊道升起输送钢管前进一定的距离后,根据出料位置,出料辊道下降,拨料装置将钢管拨出,等待下一根钢管的矫直。

正常矫直过程中的所有动作电气联锁,实现完全自动化生产。

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