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        數(shù)控相貫線切割機(jī)在海洋平臺中的應(yīng)用

        2015-11-16 06:03:48曹國龍鐘裕華
        金屬加工(熱加工) 2015年10期
        關(guān)鍵詞:套料管子坡口

        曹國龍 鐘裕華

        自升式鉆井平臺的樁腿部分支撐著整個(gè)平臺的重量,不但材料強(qiáng)度要求高,而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有大量的斜撐管,以增加樁腿部分的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,滿足設(shè)計(jì)要求,海恒CJ 46樁腿節(jié)點(diǎn)如圖1所示。在直徑只有520mm,厚度為25mm、28mm、50mm主弦管上,密布了大量φ114~φ273mm、厚度不等的斜撐管,在局部區(qū)域節(jié)點(diǎn)多,焊縫密集,而且焊接需要單面焊雙面成形,這就對坡口的精密高效加工提出了要求。

        鋼管與鋼管在空間以一定角度交成的空間曲線(即相貫線)坡口加工比較困難,傳統(tǒng)的手工加工方法不僅效率低,而且產(chǎn)品加工質(zhì)量很難得到保證,影響后面工件的焊接質(zhì)量和空間幾何尺寸。為此,我公司引進(jìn)了上海寶業(yè)機(jī)電公司的BCNCG—1500VI數(shù)控相貫線切割機(jī),不僅提高了工作效率,而且保證了相貫線坡口加工質(zhì)量。

        圖1

        圖2 動力旋轉(zhuǎn)頭

        圖3 切割頭及控制系統(tǒng)

        圖4 移動機(jī)架

        1. 設(shè)備及性能參數(shù)介紹

        (1)硬件設(shè)備 BCNCG—1500 VI數(shù)控相貫線切割機(jī)由動力旋轉(zhuǎn)頭(見圖2)、切割頭和控制系統(tǒng)(見圖3)及移動機(jī)架(見圖4)等組成。通過移動機(jī)架使得運(yùn)行導(dǎo)軌與托架導(dǎo)軌保持平衡,進(jìn)而調(diào)高了機(jī)器的切割精度。動力旋轉(zhuǎn)頭通過卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)。切割頭帶有割嘴,并配有自動點(diǎn)火裝置,用于切割管材,它可以軸向和徑向運(yùn)動。通過控制系統(tǒng)控制以上運(yùn)動軸的聯(lián)動,最終實(shí)現(xiàn)鋼管相貫線的切割。

        (2)軟件系統(tǒng) 相貫線套料編程軟件是寶業(yè)公司提供的必需的配套軟件,主要用于相貫線管管件編程、套料,生成數(shù)控切割指令,驅(qū)動切割機(jī)工作。其核心是圖形處理,是一個(gè)基于AutoCAD2008的應(yīng)用軟件,用最直觀的圖形來解決套料和編程問題。并集數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)庫于一體,使所有相關(guān)的信息能在一個(gè)環(huán)境下得到共享,從而使系統(tǒng)更可靠,功能更強(qiáng)大,使用也更方便。系統(tǒng)軟件采用CAD繪圖與圖庫模塊輸入相結(jié)合,從而保證了相貫線結(jié)構(gòu)處理的廣泛性與工件編程、套料的便捷性。

        相貫線套料編程系統(tǒng)主要包含三個(gè)部分:Auto CAD繪圖編程、管件模塊輸入編程、套料系統(tǒng)。選擇CAD繪圖編程,可以進(jìn)入CAD界面繪制圖形并生成實(shí)體,根據(jù)C A D命令欄提示完成和保存切割數(shù)據(jù);模塊輸入編程把管子的相貫線切割分為支管-彎管切割、支管-母管切割等八大類模型,需要進(jìn)入圖庫模塊輸入編輯界面。套料系統(tǒng)是根據(jù)切割工藝、加工要求,按管子長度對不同相貫類型的切割工件進(jìn)行編排、組合,生成包含所有工件的切割文件。提高了材料的利用率,一次性完成工件的切割操作,提高了生成效率。

        (3)主要性能參數(shù) 切割鋼管規(guī)格為φ 50~φ 1 000mm,切割鋼管長度最長為15m,切割厚度根據(jù)割嘴大小、燃?xì)鈮毫Φ炔煌瑸?~50mm,切割速度為100~4 000mm/min,基本滿足公司的生產(chǎn)需求。

        2. 現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)用

        由技術(shù)部門根據(jù)需要編制出切割指令,下發(fā)給車間下料班組,車間切割機(jī)操作人員把指令輸入控制系統(tǒng)。并根據(jù)管子厚度選擇割嘴大小,調(diào)整氣體的工作壓力以得到理想的火焰。

        設(shè)備一切正常后,把要切割的管材吊放在切割機(jī)托架上,把被加工的管子用卡盤加緊、定位。然后將割嘴移動到切割點(diǎn)準(zhǔn)備切割。

        相貫線切割機(jī)切割過程及切割后的管子分別如圖5、圖6所示。

        圖 5

        圖 6

        3. 結(jié)語

        試驗(yàn)管道相貫線切割機(jī)具有切割范圍廣,切割速度快,工作效率高等特點(diǎn)。未來的發(fā)展在于設(shè)備移動的靈活性,增強(qiáng)其拆裝的便捷,以適應(yīng)各種環(huán)境和場地的施工作業(yè)。同時(shí),熱源更集中的切割方式(如等離子切割、激光切割)將能減少切割變形,提高切割尺寸精度和速度,減少切割后的打磨量,也將是未來切割方向。

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