預(yù)焊機(jī)在石油企業(yè)中的應(yīng)用研究

崔巍+張洋+溫少飛

【摘 要】 近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)焊機(jī)技術(shù)的不斷完善，預(yù)焊機(jī)已經(jīng)在我國(guó)大部分石油鋼管企業(yè)被廣泛應(yīng)用起來(lái)。在大口徑直縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程中，預(yù)焊機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配調(diào)試等方面的技術(shù)要求都非常高，本文對(duì)預(yù)焊機(jī)在鋼管行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】 預(yù)焊機(jī) 鋼管企業(yè) 應(yīng)用研究

1 預(yù)焊機(jī)在鋼管制造企業(yè)中的應(yīng)用

1.1 鋼管制造企業(yè)中預(yù)焊機(jī)的工作原理

在鋼管制造企業(yè)的生產(chǎn)線中，壓制成的開(kāi)口鋼管與預(yù)焊機(jī)的上端相連，將鋼管固定在預(yù)焊機(jī)的開(kāi)口處，預(yù)焊機(jī)內(nèi)部干燥裝置會(huì)對(duì)其開(kāi)口處的鋼管進(jìn)行干燥處理，同時(shí)預(yù)焊機(jī)鋼管連接入口處的溫度也會(huì)大幅度升高，裝置前后的壓輥會(huì)隨即進(jìn)入導(dǎo)向軌道，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)控制進(jìn)料輥，將鋼管導(dǎo)入預(yù)焊機(jī)中。

輔機(jī)由輸送輥道、進(jìn)料輥道、旋轉(zhuǎn)對(duì)中輥、出料輥道、鏈條進(jìn)給裝置等組成。主、輔機(jī)聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)直縫焊管成形生產(chǎn)線中的合縫預(yù)焊單元。該機(jī)具有技術(shù)水平先進(jìn)，功能齊全，操作靈活，使用方便等特點(diǎn)。每組液壓輥的合縫力由數(shù)控系統(tǒng)給定、比例壓力閥調(diào)整。當(dāng)合縫時(shí)的反力達(dá)到給定壓力時(shí)，比例壓力閥溢流，液壓輥可適量退讓。

通常情況下，預(yù)焊機(jī)上會(huì)設(shè)置壓輥裝置，環(huán)行架上9組合縫伸縮輥中的4組可沿圓周進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)調(diào)整，針對(duì)不同規(guī)格的鋼管取得最佳合縫效果，多個(gè)壓輥機(jī)構(gòu)也會(huì)使預(yù)焊機(jī)更加可靠、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，為其工作提供了完善的轉(zhuǎn)軸機(jī)制，在裝置運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸機(jī)制可以有效的避免鋼管錯(cuò)位現(xiàn)象。預(yù)焊機(jī)兩邊的壓輥裝置通常是通過(guò)液壓伺服數(shù)控進(jìn)行控制，具有很高的同步精度和定位精度，每組液壓伺服數(shù)控伸縮輥梁的工作行程可單獨(dú)控制。數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)后，會(huì)帶動(dòng)壓輥機(jī)構(gòu)的導(dǎo)管和輥架做向心運(yùn)動(dòng)，更方便預(yù)焊機(jī)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)連續(xù)和高質(zhì)量的合縫，對(duì)接預(yù)焊變?yōu)榫哂袌A形封閉截面長(zhǎng)筒的一臺(tái)專(zhuān)用設(shè)備。

通過(guò)對(duì)預(yù)焊機(jī)的工作原理進(jìn)行分析可知預(yù)焊機(jī)在鋼管制造企業(yè)中的應(yīng)用，可以為下道內(nèi)焊、外焊提供有可靠質(zhì)量保證的直縫管坯，有效的提高了鋼管生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

1.2 預(yù)焊機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)組成

鋼管制造企業(yè)常用的預(yù)焊機(jī)其結(jié)構(gòu)組成相對(duì)復(fù)雜，基本由主機(jī)、推料裝置、輸送輥道、焊接輔助裝置、液壓伺服系統(tǒng)和電控系統(tǒng)、反饋機(jī)構(gòu)等部件組成，這些裝置的綜合應(yīng)用，可以有效提高預(yù)焊機(jī)的運(yùn)行效率、拓寬預(yù)焊機(jī)的應(yīng)用范圍。在預(yù)焊機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中涉及到了很多先進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如氣動(dòng)配管系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)等。

預(yù)焊機(jī)的機(jī)架部分是其功能組成中最重要的裝置，其結(jié)構(gòu)組成也相對(duì)復(fù)雜，由主托圈、底座、支撐桿、齒條、壓輥構(gòu)成，其中支撐桿和壓輥裝置是保證其機(jī)架正常運(yùn)行的重要組成部分。當(dāng)鋼管進(jìn)入預(yù)焊機(jī)之后，預(yù)焊機(jī)的機(jī)架裝置會(huì)對(duì)其進(jìn)行夾持、對(duì)接焊縫處理，此時(shí)預(yù)焊機(jī)的焊縫方向是朝上的。

壓輥裝置是維持預(yù)焊機(jī)的重要裝置，壓輥裝置通常采用的是凹輥面和圓弧輥面，這樣可以使鋼管焊縫之間不出現(xiàn)縫隙，提高鋼管焊縫的密實(shí)度。

2 預(yù)焊機(jī)的設(shè)備調(diào)試

預(yù)焊機(jī)檢修時(shí)，首先要考慮的問(wèn)題，制定合理的預(yù)焊機(jī)裝置調(diào)試方案，提高預(yù)焊機(jī)的使用壽命，目前我國(guó)預(yù)焊機(jī)調(diào)試技術(shù)的發(fā)展已逐漸成熟。

2.1 預(yù)焊機(jī)裝置托圈調(diào)試

計(jì)算預(yù)焊機(jī)裝置中壓輥長(zhǎng)度，通過(guò)其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度確定裝置套管尺寸，同時(shí)在對(duì)其進(jìn)行設(shè)備檢修時(shí)，要時(shí)刻注意其裝置托圈是否在正確位置上。通常情況下，預(yù)焊機(jī)的壓輥裝置的托圈下會(huì)墊小方箱和調(diào)墊鐵，這種設(shè)計(jì)有利于預(yù)焊機(jī)的精確調(diào)試。

2.2 壓輥機(jī)架調(diào)試

在鋼管制造中，壓輥機(jī)架的穩(wěn)定性對(duì)整體預(yù)焊機(jī)的正常運(yùn)行起到?jīng)Q定性作用，一般裝置導(dǎo)桿中的手動(dòng)羅盤(pán)的位置會(huì)隨時(shí)變化，其運(yùn)行錯(cuò)位距離越大，裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性就越差，當(dāng)羅盤(pán)位置到臨界最大值時(shí)，壓輥裝置會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，造成預(yù)焊機(jī)的停用，所以壓輥裝置羅盤(pán)調(diào)試，是整個(gè)調(diào)試工作的重點(diǎn)。在調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)用電機(jī)將整體羅盤(pán)的位置向上移，檢查其各裝置部件位置、運(yùn)行情況正常后，再將手動(dòng)羅盤(pán)放下來(lái)。

機(jī)架主要結(jié)構(gòu)由底座、導(dǎo)軌機(jī)架組成一個(gè)框架，環(huán)行架沿著機(jī)架上的四個(gè)V形導(dǎo)軌垂直上下移動(dòng)。另底座上還安裝主傳動(dòng)裝置，主傳動(dòng)工作時(shí)其與導(dǎo)軌機(jī)架的受力狀況在底座上系內(nèi)力關(guān)系，大大降低了對(duì)地基的要求。

2.3 預(yù)焊機(jī)支撐桿調(diào)試

預(yù)焊機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)裝置是支撐桿，在很多預(yù)焊機(jī)裝置中，支撐桿的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)預(yù)焊機(jī)的運(yùn)行效果影響極大，在支撐桿上通常設(shè)有專(zhuān)用電機(jī)，以輔助控制導(dǎo)桿的伸縮功能，電機(jī)通電時(shí)，因?yàn)殡娫唇o導(dǎo)桿的動(dòng)力很大，所以其伸縮范圍很廣，當(dāng)電機(jī)不通電時(shí)，導(dǎo)桿的伸縮范圍很小，只能進(jìn)行導(dǎo)桿本身的物理伸縮。

2.4 水平儀及鋼線調(diào)試

壓輥裝置和支撐桿的協(xié)同合作，離不開(kāi)裝置鋼線和水平儀的應(yīng)用，以往在預(yù)焊機(jī)裝置中，大多沒(méi)有設(shè)置水平儀裝置，初期預(yù)焊機(jī)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)雖然完整，但是在裝置運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)壓輥裝置和支撐桿無(wú)法協(xié)同工作的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因，主要是預(yù)焊機(jī)裝置中沒(méi)有水平儀。對(duì)預(yù)焊機(jī)裝置中的水平儀和鋼線進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，可以提高預(yù)焊機(jī)裝置的調(diào)試效率，從而一定程度提高了鋼管制造效率。

3 預(yù)焊機(jī)主要性能檢測(cè)

隨著預(yù)焊機(jī)在鋼管制造中的廣泛應(yīng)用，其性能的好壞決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本，所以預(yù)焊機(jī)的主要性能檢測(cè)問(wèn)題在企業(yè)生產(chǎn)線管理者的眼里至關(guān)重要。目前，我國(guó)鋼管制造企業(yè)在檢測(cè)預(yù)焊機(jī)的主要性能時(shí)，其主要檢測(cè)內(nèi)容，主要包括以下幾個(gè)方面：①檢測(cè)預(yù)焊機(jī)的水平底板和裝置托圈的出口側(cè)是否垂直；②在通電的情況下，分別檢驗(yàn)預(yù)焊機(jī)裝置中的壓輥液壓缸打壓、轉(zhuǎn)動(dòng)情況；③監(jiān)測(cè)預(yù)焊機(jī)在運(yùn)行時(shí)，組壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并記錄其最大、最小的伸縮長(zhǎng)度；④檢驗(yàn)預(yù)焊機(jī)整機(jī)提升是否平穩(wěn)、靈活。通過(guò)對(duì)上述功能的檢驗(yàn)，可以確保預(yù)焊機(jī)在鋼管生產(chǎn)線上穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)焊機(jī)在我國(guó)制造企業(yè)應(yīng)用范圍很廣，是鋼管制造生產(chǎn)線不可或缺的重要組成，對(duì)鋼管焊接質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用。企業(yè)通過(guò)對(duì)預(yù)焊機(jī)裝配、調(diào)試的熟練掌握以及對(duì)設(shè)備組件的不斷優(yōu)化，對(duì)鋼管制造企業(yè)的整體制造能力的發(fā)展也起到至關(guān)重要的作用。

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