钢管整径矫直机的研制

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1、钢管整径矫直机的研制Manufacture of pipe calibrating large diameter Longitudinal Seam Submerged Arc Welding (LSAW) pipe;three position cylinder 1 前言近年来， 在钢管制造行业中，随着钢结构和西气东输对大型直缝埋弧焊钢管需求量的日益增加，同时对大型直缝埋弧焊钢管直径圆度和全长直线度的要求也越来越高，在大型直缝埋弧焊钢管生产线上配置钢管整径矫直机成为了大多数制管厂家的选择。为了加快公司的发展，我公司从1997 研发出国内第一条大型直缝埋弧焊钢管生产线，并在最近10 年内进行了

2、不断改进，先后为国内外十多家制管厂提供了制管设备。以前对钢管进行整径和矫直，通常采用一台四柱液压机1作为整径机， 另外用一台龙门移动式液压机作为矫直机。这种工艺占地面积大，设备制造成本很高，生产效率低。我公司为适应用户的工艺要求，成功开发了钢管整径矫直机。并于2007 年为青县巨龙钢管有限公司提供了首台设备。该机将整径与矫直工艺合二为一，占地面积小， 制造成本低，自动化程度高。该机的研制成功为钢管的整径与矫直提供了一种全新工艺。2 钢管整径矫直机的结构、特点、主要参数2.1 整径、矫直工艺合二为一钢管整径矫直机是制管关键设备。工作时对钢管逐段从外部施加压力，以改善圆度， 同时对钢管进行矫直，以

3、改善直线度，使之达到国家相关标准。钢管整径矫直机由超长底横梁的2000 吨 630 吨四梁四柱液压机作为主机，在主机前后共配有 9 组可升降的输送辊道2 及 5 组可升降的旋转辊道3。2000 吨 630 吨四梁四柱液压机1由上横梁、下横梁和4 根拉力柱组合成一个固定框架，内有一个上活动横梁9 和一个下活动横梁12。630 吨主油缸驱动上活动横梁9 从上向下运动完成钢管的矫直功能；2000 吨主油缸驱动下活动横梁 12 从下向上运动完成钢管的整径功能，且在整径的过程中保持被整径钢管的底边基本不变，使钢管的整径、矫直工艺二合一。机器外形见图1。1. 三位油缸 2.输送辊道 3.旋转辊道 4.辅助

4、工作台 5.V型下模 6.整径缸 7.机架8. 矫直缸 9.上活动横梁 10.整径上模 11. 整径下模 12.下活动横梁图 1 机器的外形图2.2 钢管接料、矫直、整径位置采用三位油缸控制钢管整径矫直机是大型直缝埋弧焊钢管生产线上的一台关键设备，要进行钢管的整径矫直，首先要将上序输送过来的钢管输送到机器内，此时升降输送辊道2 的位置称为接料位置。对钢管进行矫直时，为避免压坏升降输送辊道2，需将升降输送辊道2 落下，将钢管完全落在矫直V 型下模 5 上，此时升降输送辊道2 的位置称为矫直位置。对钢管整径时，需对钢管进行旋转，此时升降输送辊道2 的位置称为旋转位置。这三个位置采用三位油缸21 进

5、行控制，可靠性高。2.3 模具的更换主机一侧布置有人工移动的换模小车，便于模具更换。两个 V型下模 5 的间距可移动，行程为 68m ，模具相对主机中心线对称布置。2.4 控制系统钢管整径矫直机主油缸采用电液比例控制，工作行程可任意设定，并有精确数据显示功能，数字显示每0.5 秒刷新一次。整径主油缸设有微动工况，在此工况下， 每按一次上行按钮，不管按下时间长和短，压头只上行微小一段距离，防止工件被过压，微动工况一般用于上模已压住工件并已上行一段距离时使用，精度0.1 mm 。为满足压制步长的要求，设有测量、控制钢管进给量的功能。辊道的控制与横移车的控制进行连锁，保证了进出钢管的安全。2.5 制

6、件精度a. 管体圆度公差: 0.5 D(D 508mm ，前工序管坯无凹陷及死弯) ； 0.75 D(D508mm ，前工序管坯无凹陷及死弯) 。b. 管体直线度公差: 全长 3mm 。2.6 机器的主要技术参数见表1 表 1 主要技术参数序号名称单位参数备注1 整径公称力KN 20000 2 矫直公称力KN 6300 3 整径模长度mm 800 4 工作台长度mm 20520 5 上活动横梁下平面到下活动横梁上平面最大距离mm 2320 6 下活动横梁最大行程mm 500 7 下活动横梁最大行程mm 500 8 上活动横梁速度（6300KN）快速下行mm/s 60 慢速下行mm/s 6.4

7、压制mm/s 1.3-2.6 返程mm/s 67 9 下活动横梁速度（20000KN）快速上行mm/s 60 慢速上行mm/s 7.8 压制mm/s 1.85 快速下行mm/s 102 10 上活动横梁有效工作面积（左右X 前后）mm 1650X1500 11 下活动横梁有效工作面积（左右X 前后）mm 1650X2000 12 液压系统最大工作压力Mpa 27 13 钢管材质Mpa s358 X52、Q345 14 钢管的长度范围m 812.2 15 钢管的壁厚范围mm 6.4 50 16 钢管的直径范围mm 406 1422 17 单件圆管最大重量Kg 20638 18 液压系统电机总功率

8、KW 89.5 19 输送辊道电机总功率KW 3X721 20 旋转辊道电机总功率KW 1.5X5 7.5 21 机器占地面积左右mm 8615 不含电柜前后mm 34400 地上高度mm 6150 地下高度mm 3580 3 结语钢管整径矫直机研制成功后已陆续为国内各大钢管厂提供了十余台，得到了用户的认同和肯定。参考文献：1帅长红主编 .液压机设计、制造新工艺新技术及质量检验标准规范实务全书.北方工业出版社.2006.2成大先主编 .机械设计手册第四版.化学工业出版社.2002. 作者简介 : 王青斌 (1972-),男, 甘肃天水人 , 工程师 ,1996 年 6 月毕业于甘肃工业大学( 现兰州理工大学 ) 材料工程系铸造专业, 现在天水锻压机床有限公司从事液压机设计工作。