1620鋼管平頭倒棱機技術資料

1、整機概述

1.1工程概況

　　該平頭倒棱機采用成熟可靠的先進工藝和技術，主要目標是：對鋼管端面機械平頭倒棱。產品實物質量、生產成本、各項消耗指標和勞動生產率等滿足產品工藝和效率要求。

1.2 產品大綱及執行標準

1.2.1生產規模及產品方案

（1）生產規模

大口徑直縫焊管工程設計年產8萬噸Φ711-Φ1620mm的大口徑螺旋埋弧焊管產品:

（2）產品品種

生產的產品品種為石油天然氣輸送鋼管。

（4）鋼管條件

鋼管直度：0.3%L

鋼管橢圓度偏差：3%D(max)

鋼管直徑偏差：±1.6mm

單根鋼管最大重量:17噸

1.3用途、作用

　　機器的用途、作用是將已成型的合格鋼管兩端，在本機上進行機械切削加工，獲得精度等級符合用戶要求的坡口形狀。

1.4總圖

1.5.設備構成

　　該機為對稱布置的機組形式:左右對稱的兩臺主機分別擺放在橫移車導軌的兩側，兩鋼管托起裝置擺放在主機中心線上，位于主機的前端。主機由滑臺車、床頭箱、刀盤、鋼管夾緊裝置等組成。主機以外的設備有鋼管托起裝置、橫移車、液壓系統、電氣系統組成。

1.5.1.主要部件介紹

1.5.1.1、滑臺車：滑臺車由導軌、車體和車體上的滑板組成。車體在導軌上滾動，車體上有一縱向滑板，滑板上安裝床頭箱等部件。

滑臺車的作用：

1）車體沿導軌滾動，帶動鋼管夾緊裝置、滑板和滑板上安裝的床頭箱一起移動。作用是滿足鋼管長度從8000～12500mm范圍的變化以及為橫向進管留出足夠空間。

2）滑板移動帶動其上安裝的床頭箱及刀盤一起移動，滿足刀盤快速進給，使切削刀具接近管端和切削時實現工進。

　　車體為整體式結構，為優質碳素鋼焊接結構件，有足夠的強度和剛度，，導軌由起重機導軌加工而成，有足夠剛性和強度。

　　車體上面為滑臺，滑臺的下導軌面，固定有自潤滑導軌板和銅滑塊?；_導軌為鑲鋼淬火導軌。導軌配有自動潤滑裝置

　　滑臺車運行驅動裝置由電機+減速機組成。電機采用變頻控制，可實現無級調速，實現快速行走、慢速趨近等功能。

　　滑板的驅動機構由伺服電機+減速機+滾珠絲桿絲母傳動副組成，實現刀盤的快進、工進及進給變速功能。

1.5.1.2 床頭箱

　　床頭箱為刀盤的傳動部件。

　　床頭箱安裝在滑臺的上滑板上，床頭箱為焊接結構件，主軸采用通用精密金切機床普遍采用的結構形式，其精度及剛性高，主軸采用98KW直流電機經同步帶+帶輪降速后驅動主軸旋轉，其額定轉速為45R/min,主軸輸出額定扭矩25000Nm，通過電機無級變速，轉速為20轉/分～200轉/分，充分滿足對60mm壁厚。ф1620mm管徑的鋼管端面僅靠軸向進刀一次加工成型。

主機前端安裝有刀盤，刀盤直徑ф1900mm，刀盤的前端面上對稱布置四個刀臺，刀臺可沿刀盤中心徑向移動，以適應不同管徑的加工。刀臺移動到合適位置后，用螺釘固定，刀臺上有浮動刀座，該機構采用美國進口浮動刀座的結構，靠模輥輪利用鋼管內徑定位進行仿形加工。刀座上固定一個專用刀桿，刀桿上安裝標準刀片。

1.5.1.3 鋼管夾緊裝置

　　鋼管夾緊裝置是為了在加工端面時將鋼管夾緊。鋼管夾緊裝置安裝在滑臺車上，位于滑臺車前端，夾緊裝置采用4個1/4圓夾塊夾持鋼管。使用兩液壓油缸在夾緊裝置的兩側同時作用，夾緊力最高可達20000N。夾緊模塊為環形模塊，不同的管徑可采用整體塊或組合塊，做一套半環形模塊，共計8種能滿足從ф711～ф1422mm范圍內客戶要求標準管徑的夾緊要求。該機夾緊胎具采用焊接結構，節省更換規格時間

1.5.1.4 鋼管v型升降架

　　兩組鋼管v形升降架安裝在每一床身的前方，中間留出運管小車的通道，v型升降架由油缸驅動，導向柱導向，兩組鋼管v形升降架上升基本同步控制，上升高度在更換規格時手動調整，v型架的托料力為130×2KN，托料架油缸有兩級壓力，并且可調：當托管時，兩托料架應能把鋼管托起，當夾緊裝置夾管時，托料油缸降壓，使鋼管按夾緊裝置定心，托料架起輔助支撐作用，防止鋼管變形、震動。

1.5.2、液壓系統

1.5.2.1、液壓系統有三個獨立的液壓站組成。機組的每一滑座上各有一個15Kw功率的液壓站。另一托料裝置液壓站為22Kw功率。

　　各液壓站均由油箱、油溫油位控制和油過濾裝置、電機油泵組、各類壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥、液壓附件及液壓管路組成。滿足機床工況的各類要求。

兩滑臺車上液壓站的作用：是為鋼管夾緊裝置的油缸提供動力，實現鋼管夾緊及松開動作。

位于機組中部地坑內的液壓站，為v型架提供液壓動力，并能實現兩種壓力：當鋼管上升時高壓油使鋼管快速上升；當夾緊裝置夾緊鋼管及夾持過程中，低壓油起輔助支撐作用，防止鋼管變形。v型架的升降為粗同步。

液壓系統采用用戶指定的元件。

1.5.2．2、潤滑系統

本機配置有獨立的的潤滑系統，主要用于主軸軸承及傳動齒輪的潤滑,潤滑站安在床頭箱的后側，潤滑油泵的電機功率為0.75 KW， 油壓:2 Mpa 。

1.5.3、電氣系統　

　　鋼管倒棱機電氣控制系統采用西門子s7-300系列plc，主傳動采用西門子6RA70全數字直流調速系統，進給系統采用全數字制系統，并配有HMI人際界面，低壓電器采用韓國LG產品，主令操作原件采用二工產品。本控制系統采用西門子profibus總線結構將各個交直流控制系統通過profibus總線組成一個完整的基礎自動化控制網絡，所有的控制參數及運行狀況及故障信息均可通過HMI人機界面，進行數字化設置和顯示。使整個系統的操作簡便，直觀，故障率低，運行穩定，可靠。

1.6工藝性能

1.6.1技術參數

①鋼管長度：      8000～12500㎜

②鋼管外徑：      φ711～φ1422㎜

③鋼管壁厚：      8～60 mm

④材   質：      壁厚X80≤40㎜；（δs max=690Mpa）

⑤坡口形式：壁厚＜18.4mm時，坡口角30o-35o；18.4mm≤壁厚＜30mm時，加工復合坡口；壁厚≥30mm時，加工雙復合坡口；

1.6.2生產節拍：

8-12根/小時,平均10根/小時

1.7主要性能技術參數

1.7.1、床頭箱技術參數

1.7.1.1.主電機功率:     98kw(直流電機)

1.7.1.2.主軸輸出最大扭矩: 23000 NM  

1.7.1.3.主軸轉速范圍：   20-100轉/分（無級調速）

       （切削速度按150m/min計算。）

1.7.2、刀盤技術參數：

1.7.2.1.刀盤直徑：             1900 mm

1.7.2.2.刀盤上刀座數量：      4（平頭1、內倒棱1、主倒棱2）

1.7.2.3.每一刀座固定刀片數：  1片

1.7.3、上滑板的主要技術參數

1.7.3.1.上滑板行走驅動方式：伺服減速電機＋滾珠絲杠+直線導軌

1.7.3.2.上滑板行走驅動電機額定功率:  7 kw

1.7.3.3.上滑板最大行程：             500 mm  

1.7.3.4.上滑板的額定速度：           1-2000mm/min

1.7.3.5.上滑板的速度范圍：             1～3000 mm/ min

1.7.4、滑臺車(在導軌上滾動)的主要技術參數：

1.7.4.1.滑臺車行走驅動方式：減速電機＋齒輪、齒條機構

1.7.4.2.滑臺車行走驅動電機功率：       7 kw（變頻電機）

1.7.4.3.滑臺車的行走距離：             4050 mm

1.7.4.4.滑臺車的額定速度：             8960 mm/min

1.7.4.5.滑臺車的速度范圍：             800～15708mm/ min

1.7.5、鋼管夾緊裝置的主要參數：

1.7.5.1.夾緊油缸數量：                 2 套

1.7.5.2.公稱夾緊力：                   134706X2=269412 N

1.7.5.3.油缸行程：                     200 mm

1.7.5.4．油缸加緊行程速度：             ≈70 mm/s

1.7.5.5.油缸松開行程速度：             ≈42 mm/s

1.7.5.6.油缸額定壓力：                 16 MPa

1.7.6、主機上液壓站參數

1.7.6.1.主機上液壓站包括液壓系統數：    2（夾緊系統）

1.7.6.2.夾緊系統油泵電機功率：        15x2=30kw (1470 r/min)

1.7.6.3.夾緊系統油泵排量：              40x2=80 ml/r

1.7.6.4.夾緊系統油泵壓力：              16 MPa

1.7.7、托起裝置液壓站參數

1.7.7.1.兩托起裝置的同步形式：      一個電機同時驅動兩個油泵

1.7.7.2.油泵電機功率：                 22 kw (1470 r/min)

1.7.7.3.油泵排量:                       32x2=64 ml/r

1.7.7.4.油泵出口壓力:                   16MPa

1.8機器的操作說明和要求

1.8.1機器操作過程中的調整：主要是由于加工鋼管規格的管徑和管長調整引起的相關調整。該調整操作全部為手工操作。其中包括：

1)   更換夾緊裝置中的鋼管夾緊模具;

2)   調整刀盤上刀座的位置，更換刀具；

3)   調整鋼管托起裝置的托管高度；

4)   調整滑臺車的行程位置;

5)   調整小滑板的行程位置

1.8.2機器的自動工作過程

1）運管車把鋼管運送到機組中心線上。

2）鋼管托起裝置把鋼管托到主軸中心線上高于100mm的位置。

3) 滑臺車快速向中心移動，使鋼管進入鋼管夾緊裝置一定長度。

4）鋼管托起裝置降低托起油缸油壓使鋼管下落至鋼管夾緊裝置夾緊胎具下底面，鋼管夾緊裝置夾緊鋼管，使鋼管按夾緊裝置定位，此時托起裝置起輔助支撐作用，防止鋼管中部下凹及減少切削振動噪音。

5）滑板快進。

6）滑板工進、刀盤旋轉進行管端加工，直至加工到量。

7）滑板快速退回，刀盤停止旋轉，夾緊油缸松開。

8）鋼管托起裝置升壓把鋼管托起。

9）滑臺車快速退回。

10）鋼管托起裝置下降至原始位置。

11）運管車把鋼管運出，另一側運管車把第二根鋼管運入機器中心。

1.9設備電機總功率、外形尺寸 及重量

1.9.1、機器總機總功率：             約300 kw

1.9.2、機器外形（長×寬×高）：      約27000×5000×4400 mm

1.9.3、機器總重量：                 約 噸

1.10、設備能源介質參數和需要量（電、水、壓縮空氣、液壓油、潤滑油等）

1.10.1用電：電機功率約300KW

1.8.2用氣：氣壓0.4～0.8Mpa,消耗量：無

1.8.3用水：水壓0.4～0.6Mpa, 冷卻水用量：600L/Min

1.8.4用油：

 1.8.4.1設備用油：N32～N46普通液壓油，用量：1600升

 1.8.4.2潤滑油：

1.8.4.2.1齒輪潤滑油N220,用量1200升/年（每3個月更換一次）

1.8.4.2.2普通鋰基潤滑脂, 用量為500升/年(每半年更換一次)

1.11、工具和特殊工具的分類和使用壽命、年消耗量

分類：倒棱機為兩頭同時銑削，每頭含四把刀。根據管端焊接坡口形式配置導桿，非正常使用條件下，導桿可能損壞。

  使用壽命：刀片為消耗件。

年消耗量：正常切削情況下，年消耗量約2800片。

2、關鍵配套件及外購件名稱、型號、供應廠商

3、供貨范圍

本供貨范圍包括機器正常使用的全部設施。主要由以下部分組成：

注：刀桿和刀片為消耗件，隨機所帶刀桿和刀片使為機器試車準備的，用戶所需用的刀桿和刀片提前定貨。

4、備品備件清單

供方提供：

仿型滾輪組件         4套

各自制油缸運動密封件1套；

液壓系統和自制油缸固定密封件1套；

試車用刀片每種20片；

5、詢價方、報價方提交的技術資料及交付進度

注1：電氣資料

包括電氣設備原理圖、開關柜、箱、盒、操作臺現場布置圖、現場安裝的電氣管線、橋架布置圖、電纜表（類型、品種、數量）等現場安裝維護所需技術文件（包括變頻器及主要控制單元說明書）。

注2：液壓資料

包括設備的液壓原理圖、液壓元件（類型、品種、數量）、油泵電機組、閥塊、液壓管圖等現場安裝維護所需技術文件。