聶海雄

(太原重工股份有限公司，山西030024)

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?820 mm大直徑管矯直機技術性能特點

聶海雄

(太原重工股份有限公司，山西030024)

摘要：?820 mm大直徑管矯直機是立式斜輥矯直機。對該鋼管矯直機的技術參數(shù)、主要設備性能特點進行了介紹。

關鍵詞：管材矯直機；技術參數(shù)；性能特點

新建的?820 mm精密軋管生產(chǎn)線，在工程竣工投產(chǎn)后計劃年產(chǎn)?335 mm～?820 mm、壁厚(16～160)mm、長度(4 000～12 500)mm的熱軋無縫鋼管12萬t。生產(chǎn)的鋼管品種主要有：高壓鍋爐管、電站四大管道、核電管道、機械用管、氣瓶管、海洋工程管、船舶用管等。

1生產(chǎn)線總體概述

該生產(chǎn)線總體布置：根據(jù)生產(chǎn)的鋼管品種及規(guī)格要求，將加熱爐加熱的多邊形鋼錠、圓連鑄坯、鍛造圓坯經(jīng)壓力沖孔機沖孔成空心坯，用專用吊具或設備運送至新型錐形穿孔機前臺。穿孔機前的輸送輥道設有除鱗裝置和旋轉輥道，除鱗后坯料運送到新型錐形穿孔機入口臺上，穿孔機入口臺裝置將坯料自動與新型錐形穿孔機軋制中心對中，以確保穿孔壁厚精度，前臺推鋼機將坯料送入新型錐形穿孔機中進行穿孔軋制。穿孔后的荒管根據(jù)具體的生產(chǎn)規(guī)格及產(chǎn)品要求再返回進行二次穿孔，或者到下一道工序進行精密軋制。在錐形孔完成第一次變形后，需要進行精密軋制?；墓苓M入限動芯棒精密軋機前臺時，孔型中的芯棒處于最初的工作位置；當整個荒管完成軋制后，限動芯棒處于最后的位置。對于不需要精密軋制的產(chǎn)品，則直接由輸送裝置送入定徑機進行軋制，定徑后的鋼管送入冷床，冷卻后在高速切管機上切掉頭尾或取樣，送至輥式矯直機進行矯直。六輥矯直機矯直鋼管原理見圖1。

圖1　六輥矯直機矯直鋼管原理圖

2矯直機的技術參數(shù)和性能特點

2.1矯直機技術參數(shù)

矯直機入口鋼管參數(shù)：?335 mm～?813 mm、壁厚(16～160)mm、長度(4 000～12 500)mm

矯直鋼管速度：(0.20～0.60)m/s

單根鋼管的最大重量：15 000 kg

矯直鋼管溫度：≤ 150℃

2.2矯直機主要設備性能特點

2.2.1上輥調(diào)整裝置

上輥調(diào)整裝置包括所有上矯直輥的平衡裝置、高度和角度調(diào)整裝置及鎖緊裝置。矯直機上輥調(diào)整的工作原理：矯直輥安裝在轉盤上，而轉盤又同軸安裝固定在上滑座上，上滑座通過與立柱間隙配合的偏心銅套可以沿立柱上下自由滑動。上滑座固定在退讓保護缸上，退讓保護缸又固聯(lián)著銅螺母，銅螺母與升降絲杠形成滑動配合副。當電機通過擺線針輪減速器及渦輪蝸桿升降減速器正反轉工作時，升降絲杠也正反轉動。由于升降絲杠不能軸向移動，所有與其配合的銅螺母就帶動退讓保護缸、上滑座、轉盤以及矯直輥上下運動，起到調(diào)整輥縫作用。當退讓保護缸加油壓時，就會帶動固聯(lián)的上滑座、轉盤以及矯直輥向下運動至工作位置；當退讓保護缸泄油壓時，相應的矯直輥就會在平衡鎖緊缸的拉動下快速退讓至待機位置。另外，平衡鎖緊缸還可以在矯直機處于調(diào)整狀態(tài)時抵消部分矯直輥以及轉盤的重量，并消除升降絲杠和銅螺母之間的間隙，確保升降指示的數(shù)值準確。矯直輥中心調(diào)整裝置主要用來在換輥后調(diào)節(jié)矯直輥的中心位置，使其在矯直機的矯直中心線上，以確保矯直質(zhì)量。這里還專門設計了矯直輥退讓緩沖裝置。由于矯直輥退讓后處于待機狀態(tài)，對輥縫沒有精度要求，為了使矯直輥退讓后退讓保護缸活塞撞不到缸蓋上，矯直輥退讓緩沖裝置比較好的解決了缸蓋易疲勞損壞的問題。另外，考慮到工作現(xiàn)場的工況比較差，灰塵大，針對升降絲杠可增加絲桿防塵罩，確?；覊m、雜質(zhì)和水蒸氣不會進入絲杠螺母滑動副。

2.2.2下輥調(diào)整裝置

矯直機的下輥調(diào)整裝置包括下中輥裝置和邊輥裝置，下中輥調(diào)整裝置工作原理與上輥調(diào)整裝置一樣。下邊輥裝置中的矯直輥不需要升降，只需要調(diào)角，所以下邊輥就沒有升降減速器、退讓保護缸、平衡鎖緊缸等?？紤]到矯直輥的冷卻水會將鋼管表面的氧化鐵屑及雜物沖進下中輥輥座的滑動配合副內(nèi)，嚴重時會造成下中輥升降和轉動困難，甚至卡死。因此，為防止這種情況，在下機架和下中輥輥座上設計防塵罩，避免雜物的進入。矯直輥調(diào)角裝置通過擺線針輪減速器驅(qū)動絲杠升降機伸縮運動，再通過固定在其上面的關節(jié)軸帶動安裝有矯直輥的轉盤或輥座轉動，達到調(diào)整矯直輥安裝角的目的。

2.2.3換輥裝置

換輥裝置主要由軌道、絲桿絲母及減速電機等組成。換輥時，軌道通過銷軸固定在橫梁上對應的換輥位置，電機驅(qū)動絲杠轉動，從而驅(qū)動絲母前移，在與工作輥連接后反向開動，將工作輥拉出，再推入新工作輥，實現(xiàn)矯直輥更換。

2.2.4主機架裝置

矯直機的機架由上機架、下機架、立柱等組成。矯直機機架裝置如圖2所示。上、下機架通過八根立柱相連，上機架為焊接結構，下機架為鑄焊結構。上、下機架上的各定位孔和立柱安裝孔均為數(shù)控一次加工而成，確保了各部件的裝配精度。機架為矯直機的關鍵受力件，輥子升降、角度調(diào)整及矯直輥裝置都裝在機架上。機架采用外圓鍍硬鉻處理，提高了立柱外表面的耐磨性和防銹能力，避免了使用過程中出現(xiàn)生銹問題。上下機架與八個立柱的聯(lián)接通過液壓頂緊，提高了機架的剛度，構成了預應力機架。

1—上機架　2—立柱　3—下機架

2.2.5主傳動裝置

主傳動由兩臺驅(qū)動電機、兩臺聯(lián)合減速機、六根萬向接軸、聯(lián)軸器和底座等組成。主減速機齒輪采用硬齒面齒輪，長度可伸縮的萬向接軸保證工作輥在不同高度和不同轉角的情況下均有良好的傳動性能。

2.2.6潤滑系統(tǒng)

采用干油集中潤滑系統(tǒng)，它由電動加油泵、電動潤滑泵、電控箱、干油過濾器、雙線給油管路、雙線式干油分配器、壓力操縱閥和壓力表組成。工作時，柱塞泵在電動機的驅(qū)動下，從儲油器吸入潤滑脂，壓送到液壓換向閥。換向閥有4個接口，外接兩根供油主管和分別由兩根供油主管引回的回油管，依靠回油管內(nèi)潤滑脂的壓力推動液壓換向閥交替著沿兩個出油口將潤滑脂輸送出去。當一個出油口壓送潤滑脂時，另一個出油口與儲油器接通泄荷。蓄能器的兩個油口分別與換向閥的兩供油出口并接，使管路換向供油后立即能得到補充供油。壓力操縱閥是一種利用壓差信號并通過機械傳動轉化為電信號的發(fā)訊裝置，它被用來向電控箱發(fā)出信號，使電動潤滑泵的電磁換向閥換向動作，完成兩條供油主管之間的切換。它被安裝在兩條供油主管的末端，發(fā)送信號準確、可靠，設定的壓力可以調(diào)整。最后，通過連接在兩根供油主管路上的干油分配器將潤滑脂壓送到各個潤滑點。

3結論

?820 mm大口徑管矯直機是立式斜輥鋼管矯直機，在矯直鋼管過程中，鋼管均受到縱向反復彎曲和橫向反復壓扁的綜合作用，使鋼管的平直度和圓度均得到矯直。斜輥鋼管矯直機將兩種矯直方法有機的結合在一起，在矯直時使鋼管表層金屬纖維進入全塑狀態(tài)，產(chǎn)生正反應力從而獲得良好的矯直效果。

參考文獻

[1]崔甫. 矯直原理與矯直機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[2]黃慶學，等.鋼機械設計[M].北京：冶金機械出版社，2006.

[3]張培慶.高精度管材矯直原理及應用鋼管[J].鋼管，2002(2).

編輯杜敏

Technical Performance Characteristics of ?820 mm Bigger Diameter Tube Straightener

Nie Haixiong

Abstract：?820 mm bigger diameter tube straightener belonged to the vertical bevel roll straightener. Technical parameters, performance characteristics of the main devices of the tube straightener have been described.

Key words：tube straightener; technical parameters; performance characteristics

中圖分類號：TG333.2+3

文獻標志碼：B

收稿日期：2015—06—26