JCOE成型機(jī)模塊化設(shè)計(jì)

王 芳

（太原重工齒輪傳動(dòng)分公司， 山西 太原 030024）

JCOE成型機(jī)模塊化設(shè)計(jì)

王 芳

（太原重工齒輪傳動(dòng)分公司， 山西 太原 030024）

介紹了JCOE生產(chǎn)工藝成型機(jī)的功能及主要結(jié)構(gòu)模塊，并列出了每個(gè)模塊的配置。設(shè)計(jì)時(shí)將各種模塊系列化，不僅能夠提高設(shè)計(jì)效率，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，而且還能讓客戶(hù)清晰明了地根據(jù)需求選擇合適的模塊配置。

JCOE 成型機(jī) 模塊化

隨著經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，我國(guó)海底石油、天然氣行業(yè)經(jīng)歷了高速的發(fā)展并邁向更高的臺(tái)階，承載其主要輸送介質(zhì)的直縫埋弧焊管也經(jīng)歷了高速的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)直縫埋弧焊管生產(chǎn)線以JCOE生產(chǎn)工藝為主，其中成型機(jī)為JCOE生產(chǎn)線上的主要設(shè)備，但是高端設(shè)備還只能是進(jìn)口，國(guó)內(nèi)僅有的設(shè)備供貨商其核心技術(shù)也是由國(guó)外控制，因此作為用戶(hù)只能選擇價(jià)格高、配置不高的設(shè)備。這就要求不斷提高生產(chǎn)裝備水平，而且針對(duì)不同的市場(chǎng)、不同的客戶(hù)，提供適合的設(shè)備[1]。

1 成型機(jī)機(jī)組的功能

成型機(jī)機(jī)組主要由成型機(jī)主機(jī)、輸入輥道、推料裝置、固定支撐裝置、傾斜支撐裝置組成。

鋼板經(jīng)輸入輥道送入成型機(jī)區(qū)定位后，推料裝置將鋼板步進(jìn)推入成型機(jī)主機(jī)，按工藝參數(shù)，首先將1/2板寬經(jīng)上下模具壓制成型，稱(chēng)為“J”成型；其次將另一端1/2板寬壓制成型，稱(chēng)為“C”成型；最后從鋼板中央壓制最后一步，得到一開(kāi)口的圓管筒，稱(chēng)為“O”成型[2]。成型過(guò)程如圖1所示。

圖1 成型過(guò)程圖

管坯質(zhì)量的高低取決于成型機(jī)機(jī)組的配置，對(duì)成型機(jī)的主要要求有：機(jī)架的剛性要好、成型機(jī)主缸相對(duì)于不動(dòng)標(biāo)尺要嚴(yán)格同步、補(bǔ)償系統(tǒng)能補(bǔ)償下梁的彈性變形、推料裝置需要同步且步長(zhǎng)要求準(zhǔn)確[3]。

2 成型機(jī)主機(jī)的主要模塊

成型機(jī)主機(jī)模塊主要分為：機(jī)架、活動(dòng)梁、上模、下模、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。每個(gè)模塊有不同的配置，不同的配置對(duì)加工制造、安裝、使用，以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量都有影響。設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品大綱的需求以及用戶(hù)的要求可以選擇適合的配置。

2.1 機(jī)架

圖2為成型機(jī)機(jī)架示意圖，其主要功能就是為了承受鋼板在壓制過(guò)程中發(fā)生的壓制力的反力。目前一般跨度為13.5 m，壓制力3 000～7 000 t，要求其具有良好的剛性，加工、運(yùn)輸、安裝便利。此模塊有三類(lèi)：預(yù)應(yīng)力機(jī)架、門(mén)式機(jī)架、C型機(jī)架。這些模塊可以單獨(dú)使用，也可以組合使用[4]。

圖2 成型機(jī)機(jī)架示意圖

2.2 活動(dòng)梁

下頁(yè)圖3為活動(dòng)梁，是主缸與導(dǎo)向中間梁的組合，主要功能是提供鋼板成型所需的壓制力，并為上模提供導(dǎo)向功能，此模塊有兩類(lèi)：雙缸活動(dòng)梁和多缸活動(dòng)梁，其中多缸活動(dòng)梁又有兩種結(jié)構(gòu)：柱塞缸和活塞缸。

圖3 活動(dòng)梁示意圖

2.3 上模

上模（如圖4所示），是刀架與工具的組合，主要功能是通過(guò)與下模配合將鋼板壓制成開(kāi)口的管筒。其中所裝的工具要與壓制管坯規(guī)格相符。此模塊有兩類(lèi)：鉸鏈連接上模和硬連接上模。

圖4 上模示意圖

2.4 下模

下模（如圖5所示），是兩個(gè)開(kāi)口可調(diào)的弧形塊，與上模配合將鋼板壓制成開(kāi)口的管筒。此模塊有兩類(lèi)：開(kāi)口度自動(dòng)可調(diào)和開(kāi)口度人工墊片調(diào)整。

圖5 下模示意圖

2.5 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)

補(bǔ)償機(jī)構(gòu)（如圖6所示），是補(bǔ)償壓制力導(dǎo)致的機(jī)架產(chǎn)生的彈性變形。此模塊有兩類(lèi)：液壓自動(dòng)補(bǔ)償方式和機(jī)械預(yù)補(bǔ)償方式。還可以通過(guò)組合局部補(bǔ)償方式提高產(chǎn)品局部精度。

圖6 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)示意圖

2.6 液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)閥塊采用伺服比例閥，根據(jù)JCOE成型機(jī)工作特點(diǎn)，液壓系統(tǒng)也有兩類(lèi)：帶充液液壓控制系統(tǒng)和不帶充液液壓控制系統(tǒng)。

電氣系統(tǒng)采用多軸控制模塊及同步控制軟件，控制上模絕對(duì)同步壓下。

3 結(jié)語(yǔ)

將JCOE成型機(jī)主機(jī)部分分解成幾大模塊，并且列出每個(gè)模塊的可配置選項(xiàng)，使各種模塊系列化，接口部分統(tǒng)一，不僅能夠提高設(shè)計(jì)效率簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，而且還能讓客戶(hù)可以清晰明了地采用菜單式選配置。

[1] 李延豐，孫奇.JCOE直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線的研發(fā)和應(yīng)用[J].焊管，2014，27（6）：48-52.

[2] 楊繼鋒.JCO直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)介[J].軋鋼，2000，17（6）：45-46.

[3] 王三云.國(guó)外大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況[J].焊管，2000，23（6）：50-54.

[4] 唐中川，高強(qiáng).UOE和JCOE管線管的性能和成本分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（2）：14-16.

（編輯：王瑾）

Modular Design for JCO Forming Machine

Wang Fang
（Gear Transmission Subcompany,Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030024）

In this paper,the function and the main structural modules of JCOE production process forming machine are introduced,and the configuration of each module is listed.The serialization of various modules in design can not only improve design efficiency,simplify design procedures,but also allow customers to clearly and correctly choose the appropriate module configuration according to requirements.

JCOE,forming machine,modularization

TH128

A

1672-1152（2017）04-0044-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.17

2017-07-06

王芳（1980—），女，碩士，畢業(yè)于太原科技大學(xué)，工程師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作。