技术方案

1综合说明

1.1设计依据 

φ273mm热轧无缝钢管生产线预询价书。

1.2项目概况

φ273Accu-Roll热轧无缝钢管机组，设计年产直径φ168-φ273mm，壁厚12-40mm无缝钢管20-25万吨。主要品种有：石油套管管体、石油套管接箍料、钻杆管体管料、流体管、结构管等。

产品执行标准：

石油套管管体           API SPEC 5CT

石油套管接箍料         API SPEC 5CT

钻杆管体管料            API SPCE 5DP 

推荐选择主轧机机型为Accu-Roll轧管机。

1.3设计范围

依据委托方认可的产品方案、工艺路线和设备选型，对热轧无缝钢管生产线进行设计和设备供应。

1.4设计原则及指导思想

1)以市场为导向，经济效益为中心，确定产品大纲和年生产总量；

2)设备选型技术先进，工艺流程合理；

3)设备立足国内配备，降低工程投资；

4)工程设计符合国家法令、法规，以及各类设计规范。

1.5设计概况

1)20万t/年热轧无缝钢管机组，年需要管坯约22.226万t。

2 产品方案及金属平衡

2.1 产品方案

新建的φ273mm热轧无缝钢管机组工程，主轧机为Accu-Roll轧管机，计划年产φ168-273，壁厚12-40的热轧无缝钢管20万吨。

技术特点：

a）Accu-Roll轧管机，在投资相同的条件下，具有生产效率高、产品规格范围宽（特别是能轧制薄壁管），生产灵活，系统稳定可靠，操作简便，市场适应能力强等优点。

轧制范围广：可生产石、套管、钻杆、中低压锅炉管、液压支柱管、气瓶管、流体管等专用管线，至2010年国内建成的AR轧机共37套，是国内热轧无缝钢管机组数量最多的机型，设计产量达500万吨，实际可达900万吨。

产品质量好：壁厚精度高，内外表面质量好，产品壁厚精度达到3-7%。

扩径能力强：生产工艺灵活，可扩径、等径、缩径轧制。

b）管坯切断

管坯切断采用带锯方式可以大大节约投资。

c）卧式穿孔机

采用卧式穿孔机与立式穿孔机相比，可以大大降低厂房高度和设备基础深度、方便换辊、轧辊轴承工作环境好可以提高轴承寿命，两个轧辊磨损均匀，保证产品质量，节约工程投资。

e）全线采用PLC控制，提高自动化水平。

2.1.1产品品种、标准和钢级（钢号）

●石油套管管体及接箍料

标准：API  SPEC  5CT-2002

钢级：J55、K55、N80、L80、C75、C90、C95、P110、Q125

●钻杆管体管料

标准：API SPCE 5DP

钢级：API标准钢级(E75/G105/S135)材质

2.2管坯料供应及金属平衡

2.2.1管坯规格：

管坯直径        Φ180、Φ210、Φ250mm

管坯长度                     1800-4500 mm

管坯外径公差      ±1.4%

管坯椭圆度      2.5%

管坯端面斜度      3.0°

管坯的弯曲度      2.5mm/m

连铸圆管坯不得有任何影响无缝钢管质量的内部和表面缺陷。

圆坯的表面缺陷最大允许深度为0.5mm。大于此要求的缺陷应修磨，修磨的深度不得超过圆坯直径的1.4％，修磨后管坯表面不能带有棱角。不允许通过焊接方式对管坯进行的修补。

圆管坯不得有内部夹层和缩孔缺陷存在。

车间采用的管坯为碳素钢、低合金结构钢、合金结构钢。

各钢种的化学成分除满足相应的标准要求以外，还需满足以下要求：

P + S    < 0.045 %

O2    < 40 ppm

N2    < 100 ppm

H2    < 4 ppm

3轧钢工艺及设备

3.1轧钢生产工艺

3.1.1轧钢生产工艺流程简述

按照生产计划安排投料，行车吊管坯到锯机前的上料台上，按工艺要求锯切坯料。锯切后的坯料再用行车吊到环形加热炉前入炉台架上。

随后管坯被逐支入加热炉，当管坯加热温度达1230℃-1270℃时,用出钢机从炉子中夹出加热后的坯料放在斜台上，坯料靠自重滚到出炉辊道上；

坯料输送到穿孔机前台受料槽中,启动推钢机把圆管坯推入旋转的轧辊孔型中穿孔轧制。圆管坯被轧辊咬入时，推钢机回退的到原始位置。圆管坯在轧辊和顶头的作用下, 穿孔成规定几何尺寸的空心毛管；

穿孔完毕，毛管从后台输出；

穿孔毛管由运输装置运送至轧管机前台，向毛管内插入被润滑的芯棒。随后毛管被送入孔型中限动轧制。毛管在轧辊、导盘和芯棒组成的孔型的作用下，减径减壁轧制成荒管；

轧制完毕后的荒管从轧管机的后台输出，再运送到三辊定径机定径；

定径后的钢管即为合符产品标准直径和壁厚的热态无缝钢管；

钢管定径后再输入冷床上冷却至温度≤150℃；

冷床上冷却后的钢管输送到矫直机矫直；

矫直后的钢管再经切头转入后道工序；

3.1.2生产工艺流程

轧管机轧管

高压水除鳞

定减径径

冷床冷却

3.2轧钢主要设备选型及性能

3.2.1工艺方案确定及特点

要想产品的几何尺寸精度高，壁厚均匀度好，内外表面质量好，正确的选择机型是非常必要的。

生产直径 168～273mm的石油套管管体、石油套管接箍料、管线管、流体输送管、结构管等,国内外已经广泛地采用Accu—Roll轧管机组。由于Accu—Roll轧管机组的产品质量优、几何尺寸精度高、机械性能好、品种适应性强、生产的钢种范围广、小批量生产灵活、基本建设投资小、建设速度快、年产量适中等优势，目前已经被建设业主首选。

本设计选择下面生产工艺和设备：

管坯冷锯机锯断+环形炉加热+锥形辊穿孔机穿孔毛管+Accu-Roll轧制荒管+三辊微张力定径机定径+冷床冷却+矫直机矫直+切管机切断的生产工序。这种生产工艺在我国的应用已经成熟。

Accu-Roll组的主要变形轧机是锥形辊穿孔机、Accu-Roll轧管机和三辊微张力定径机。

Accu—Roll轧管机组的优点：

—适应多品种，轧制规格范围广。能够有效的轧制API钢级的石等各种普通材和专用管材。

—产品壁厚精度高，内外表面质量优良。

—金属变形机组少。

本设计采用连铸圆管坯，质量好，成本低；采用带锯机锯断管坯，锯断端面整齐；采用环形炉加热管坯，加热温度均匀，能耗低；采用锥形辊穿孔机，穿孔延伸系数大，与轧管机分配变形量容易和合理，穿孔效率高，穿孔壁厚均匀；采用限动芯棒Accu-Roll，轧管延伸系数大，壁厚均匀，内外表面质量好，实现双倍尺轧制，工具消耗量小；采用三辊微张力定径机定径，外径精度高，壁厚增厚量得到有效的控制，定径钢管头尾直度高；采用先进的精整设备，确保管体质量好，生产效率高。

采用可编程序控制器(PLC)实现基础自动化控制，在保证完成工艺要求的功能情况下，简化自动控制系统。基础自动化控制实现加热炉区自动控制；生产线上各个区域的设备动作顺序控制、位置控制；各轧机之间的工艺操作和设备动作的联锁控制。

3.2.2 主要设备选择

为了经济合理、优质地完成设计规定的产品方案，本设计在保证装备水平先进、工程质量优良、产品质量高、市场竞争能力强的前提下，尽量节省投资，以获得良好的经济效益。

热轧生产线设备包括：管坯带锯机、环形加热炉、锥形辊穿孔机、限动芯棒Accu-Roll、三辊微张力定径机、冷床。

钢管精整线设备包括：6辊全传动矫直机、切管机

             车间主要设备表

3.2.3.1轧钢工艺设备性能

1）管坯带锯机

a设备组成

主要设备有上料台、输入辊道、带锯机、输出辊道、收集台。

b设备性能

锯切材料：碳素结构钢、合金结构钢

锯切材料规格：Φ180、Φ210、Φ250mm

锯切后长度       1800-4500mm

锯切后长度公差   ±3mm

最小锯切长度     20mm

锯切断面粗糙度                 ≤200-250RMS

断面切斜度                     0.3/100 mm

锯切周期                       2-3min/每个切口

机组操作                       手动、半自动

2）环形加热炉

a设备组成

主要由上料台架、装料机、环形加热炉及炉底传动机械、出料机、出炉运输辊道、废管坯收集料筐等

b设备性能

加热钢种（钢级）J55、N80等。

加热管坯规格             Φ180、Φ210、Φ250mm

加热管坯长度              1800～4500㎜

炉子平均直径              约28000㎜

炉底有效宽度              约4700 ㎜

加热钢温                  1230～1270℃

3）穿孔机

a设备组成

穿孔机组的主要设备有：穿孔机前台、锥形辊穿孔机主机、穿孔机主传动装置、穿孔机后台一段、穿孔机后台二段、液压站、润滑站等。

b设备技术性能

机型            锥形辊，卧式

管坯            

直径            Φ180、Φ210、Φ250mm

长度            1800～4500㎜

毛管　  

            直径　      φ184～285㎜

壁厚　　     12.5～42.5 ㎜

长度         4500～10500 ㎜

轧辊    

直径         1200  ㎜ 暂定

长度         750  ㎜  暂定

主传动电机    

            DC  功率      1250KW×2 

管坯穿孔温度             1150℃～1250℃

穿孔机最大生产节奏         2       根/分钟 

穿孔机出口速度         0.8（max）  m/s

c 工艺流程简述

加热好的管坯经出料机出料，进入穿孔机前台的受料槽，推料缸推动管坯经入口导管送入穿孔机的孔型进行穿孔。当穿孔机咬入管坯后，推杆以较快的速度返回。

穿孔机的两套锥形轧辊左右水平布置，单独传动，导板上下布置。推坯气缸推入的管坯迅速咬入，并在高速旋转的轧辊间产生塑性变形，中心产生疏松的空腔，在顶头的作用下形成毛管。

穿孔机后台一段设有五架定心辊和五组升降辊道五架定心辊可以实现抱顶杆、毛管导向、抱辊打开三个工位。定心辊先抱住顶杆，可加强顶杆的刚度，当穿出的毛管到达第一架定心辊之前时，定心辊的液压缸缩回第一个行程，三个导向辊打开到一定位置，使其与顶杆间形成一环形空间，这样，毛管在这三个导向辊的引导下，通过这环形空间沿轧制线方向前进。当毛管到达第二架定心辊之前时，第二架动作相同。依次类推。当穿孔结束后，五组升降辊道升起到达支持毛管位置，第二至第五架定心辊的驱动液压缸缩回第二个行程，定心辊上部打开，后台二段的顶杆小车传动装置启动，带动顶杆和毛管后退，至脱管模口处将毛管卡住后，顶杆和顶头从毛管中抽出，翻料装置将毛管翻出后台。顶杆小车带动顶杆快速前进到起始位置进入下一根毛管的穿孔工作循环。

d设备参数及结构说明

穿孔机进口台

推坯节奏                 ≥2       根/分

推坯速度：               ≤1 m/s

设备结构说明

由进口导槽（带扣瓦）和推坯机两大部分组成，其功能是接受加热后的管坯，由推坯机推入穿孔机内，辅助穿孔机咬入。

进口导槽为固定槽，由耐热钢导槽及焊接底座等组成，导槽和焊接底座中间设有垫板，可以根据管坯规格调整导槽高度，底座调整采用螺钉顶启方式，实现管坯中心线标高的调整。垫板、导槽与底座之间联接必须牢靠。

    推坯机由导向装置、推杆、推头等组成。当管坯进入进口导槽后，扣瓦扣住管坯，气缸带动推杆和推头向穿孔机方向推动管坯前进。当穿孔机咬入管坯后，快速返回。

穿孔机主机

设备参数

送进角                             8.5º暂定

辗轧角                              12.5º暂定

最大轧辊转速                     ～115 r/min

最大出口速度                     0.8     m/s

穿孔机主机座

    穿孔机工作机座为锥形穿孔机工作机座，轧辊左、右布置液压锁紧。两台主电机单独带动两台主减速机，通过两套大扭矩、长万向接轴驱动左右轧辊。导板为上、下布置，液压锁紧。入口导套锁紧在机架的入口处。侧压进机构由涡轮丝杠机构组成、电机带动调整轧辊开口度，丝杠、丝母动态间隙由平衡液压缸消除。机架为铸钢式，安装在底座上。

穿孔机主传动

穿孔机主传动由主电机、减速机、万向接轴、联轴器、万向接轴托架及上下底座等组成。其功能是驱动穿孔机轧辊实现管坯咬入、穿孔。主减速机采用渐开线硬齿面圆柱斜齿轮传动，箱体采用焊接结构。上下万向接轴托架是用来换辊时托起万向接轴并拉出或缩回用的。万向接轴靠近轧辊的一头装有一对中头，换辊时可起到导入作用，能实现快速换辊。

穿孔机出口台一段设备参数

输出辊道

● V形辊子尺寸：Φ300xΦ200x300 mm ,夹角140°

● 辊子速度：约1.8 m/s

● 辊道齿轮电机：5台，N=4 KW, n=237 r/min

● 辊道升降调整齿轮电机：1台， N=2.2KW, n=141 r/min

设备结构说明    

    穿孔机出口台一段主要由六架三辊导向装置、输出辊道、拨料装置、脱管装置、顶头冷却水箱及连接底座等组成。其功能是与出口台二段组合在一起，与穿孔机紧密配合，共同完成管坯穿孔。穿孔时，三辊导向装置抱紧顶杆，保证顶头位于轧制中心；为毛管导向，使其沿轧制线前进；使毛管与顶杆分离，并且将毛管从侧面拨离轧制线。

三辊导向装置由三个导向辊、一组连杆机构、一个装在摆动杠杆上的液压缸、机架和一个装在机架上的液压缸等组成。它除了具有抱紧顶杆和为毛管导向的功能外，还有一个功能就是三个导向辊中的上辊可单独抬起，以便于毛管从侧面拨出。三辊导向装置的三个导向辊以轧制线为中心呈圆周分布，分别通过杠杆、连杆与回转杠杆（分配件）相连，回转杠杆由一个装在机架上的液压缸（开口缸）驱动，三个导向辊随着回转杠杆同步摆动，其中与上辊摆动杠杆相连的连杆是一个摆动液压缸（上辊缸）。管坯穿孔前，此液压缸伸出，开口缸也伸出，通过连杆机构的作用，使三个导向辊抱紧顶杆，当穿出的毛管到达三辊导向装置前时，开口缸缩回，三个导向辊打开到毛管导向位置，穿孔完毕，顶杆从毛管中抽出时，上辊缸缩回，与其相连的上辊抬起，使毛管能从轧制线中拨出。

三辊导向装置的开口度调整由一台电机与蜗轮丝杠升降机通过凸轮机构实现同步调整。调节蜗轮丝杠升降机上的行程，与三辊导向装置的连杆机构上的碰块配合，便可控制三个导向辊的开口度，以适应不同管径的需要。第一个三辊导向装置的位置尽可能靠近轧辊。

输出辊道可以升降，以实现管坯穿孔前辊子托顶杆、穿孔时辊子下降、穿孔完毕辊子升起输送毛管的要求。辊子装在各自的摆动杠杆上，这些摆动杠杆用拉杆串连在一起，使辊子同时摆动升降。为了实现顶杆、毛管直径变化的要求，输出辊道采用了由一个液压缸、一台手动调整的蜗轮丝杠升降机组成的辊道升降、调整系统。

穿孔后的毛管由拨料装置拨入链式输送机，运输到轧管机前预穿棒工位。

脱管装置由一焊接支座和装在其上的脱管模口组成，模口可根据穿孔毛管直径的变化更换。其功能是将毛管挡住，由出口台二段的止推小车将顶杆从毛管中抽出。

顶头外冷却装置位于脱管装置和穿孔机出口台二段之间，由双层焊接件及底座构成，内圈园周面上布有很多小孔，内通冷却水。其功能是当顶头、顶杆从毛管中抽出后，顶头置于冷却装置中，对顶头进行强制外冷却。

穿孔机出口台二段

设备参数 

●  小车最大运行速度：3 m/s（可调）

●  最大止推力：       150吨

●  锁门调整行程：      ±115 mm

小车移动电机：2台，ZZJ812, N=75 KW, n=500～1080 r/min

●  锁门调节电机：1台， N=5.5 KW, n=1000 r/min

设备说明

穿孔机出口台二段主要由机座装置、闭锁装置、顶杆止推小车、传动装置等组成。其功能是和穿孔机出口台一段组合在一起，共同配合穿孔机完成管坯的穿轧。穿孔时，它使顶头、顶杆牢固地位于穿轧位置。顶头位置可以轴向调整，由闭锁装置锁紧。

机座装置主要由焊接底座、导轨装置等组成。机座装置中安装有两个缓冲器。

闭锁装置由机座、轴向调整装置等组成。闭锁装置可根据工艺要求前后调整，采用液压缸锁紧，使顶杆小车牢固地锁紧在机座装置中。

顶杆止推小车由车体、车轮、芯轴、止推轴承、水箱等组成。止推小车由链条拖动。穿孔时，运行到闭锁位置，被闭锁装置锁紧，承受穿孔时的轴向力，轧制完成后，闭锁装置打开，顶杆小车后退，使顶杆从毛管中抽出。顶杆内通水冷却，冷却水由止推小车尾部进入并通过内冷却水管从尾部流出，实现循环冷却。冷却水通过加压水泵加压到2Mpa以上，顶杆小车高压水通过高压钢丝软管与现场高压水管联接，高压钢丝软管采用滑车拖动方式。

传动装置由电机、减速机和联轴器等组成，为顶杆止推小车提供动力。

4）Accu-Roll

a设备组成

轧管机组的主要设备：在线限动芯棒装置、轧机主机、轧机主传动装置、轧机出口台等。

b设备技术性能

荒管    直径                       178～290㎜  

壁厚                       10～40 ㎜

长度                       7500～10500 ㎜

轧辊  直径                             1200㎜

长度                       750㎜

限动速度                               0.08～0.3 m/s

芯棒工作段长度                    2500  ㎜

轧辊主传动电机  DC    功率        1250 KW×2 

导盘直径                          约2500  ㎜

导盘电机        DC    功率        240 KW 

c主要技术参数

轧管机工艺过程概述

●轧机前输送机把合格的穿孔毛管运输到轧机前台；

●启动芯棒小车向穿孔毛管内插入已经润滑了的芯棒，此时挡管器闭合；

●打开挡管器，启动芯棒小车将插有芯棒的穿孔毛管送入轧机旋转的轧辊孔型中限动轧制；

●穿孔毛管被轧制完后限动芯棒小车带着芯棒回退到原始位置。

●限动芯棒小车回退的同时，开启轧机后台的升降辊道，升起辊道把轧制出的荒管输送出轧钢线去下道工序后，辊道降低到原始位置。

●刚轧制使用过的芯棒在冷却站内喷水冷却；

●如此反复，进入下一个轧制周期。

功能描述：

    轧管机主机座为毛管进一步减壁、延伸轧出荒管的主变形工具。

机架为开式固定机架，机盖与机座通过液压缸连接锁紧。

作用于轧辊的轧制力，通过轧辊装置，侧压进装置的压进螺丝、压进螺母传到机架装置的框架上。

机架装置的锁紧缸将轧辊装置无间隙地锁紧在机架里。轧辊装置由液压缸平衡，使得轧辊装置紧紧压靠在侧压进螺丝上。

侧压进装置的压进螺丝由电机、联轴器、蜗轮减速机驱动。

     轧辊和导盘为由毛管到荒管轧制过程的主变形工具，通过特定的轧辊辊型实现荒管变形所需的孔型。通过主传动设备驱动旋转，将荒管咬入轧制，完成变形过程。

入口导套安装在机架前方，出口导套安装在机架后方，且有自动定位、液压锁紧的功能。

d安全互锁

1主传动稀油润滑系统，主电机方可送电运行；当油压、油温、油位超出警戒点时，主电机自动跳电保护并报警。

2当主电机电流超出设定电流或在极限电流状态下工作超出规定的时间时，主电机自动跳电保护。

3在正常工作时，前台芯棒托辊、芯棒步进梁回零位时，限动小车才允许工作。

4在正常工作时，限动小车进入工作状态，三个夹持器不允许打开，调整状态时互锁解除。

5后台活动导套未扣合时，限动小车不允许前进。调整状态时互锁解除。

6主电机冷却系统工作正常，主电机方可运行。正常工作时，主电机冷却系统发生故障，主电机自动保护。

7当冷却区前芯棒返回辊道上有芯棒时,轧管机前台芯棒返回辊道不允许启动。

8当润滑线辊道有芯棒时,冷却区芯棒拨料机不允许动作,当予穿链上有芯棒时,予穿链旁的芯棒拨料机不允许动作。

9当限动小车处于启动状态时,芯棒步进梁、前台芯棒托辊禁止动作。

10 机架锁紧缸锁紧后,主传动方允许启动。

e液压系统   

轧管机区域设置一套液压系统，用来驱动液压执行机构实现所有的工艺动作。由液压站、阀台、中间管路、机上管路等组成。液压站布置在轧管机入口端的地下油库里，阀台靠设备就近布置。

f稀油润滑系统

用来对两台主传动减速机润滑，由油箱、泵、控制阀、管路及附件等组成。两台主减速机分别用两套稀油润滑系统。润滑站布置在轧管机出口端的地下油库里。

5）定径机

定径机用于将热轧过程中均整后的荒管进一步轧制，使钢管的直径和壁厚达到最终的成品尺寸。该轧机单机架最大减径率为3.5%，该机组可以生产出高精度的石油（套）管等高附加值产品。

a设备组成

主要设备有：输入辊道、定径机机架和机座、主传动系统、轧辊机架更换系统、输出辊道、稀油站、液压站等。

b设备主要技术性能

结构型式：14架三辊单独传动微张力定径机,配备自动快速换辊装置。

定径钢级      碳素、合金结构钢和石钢

出口钢管

直径                        φ178～290 ㎜  

壁厚                         10～40㎜

长度                         7.5～10.5m

轧辊理论直径                         550㎜ 暂定

钢管出口速度                         ~1.2 m/s

机架中心距                           500  ㎜

主电机    DC     

型号               Z315-32  

电压               400V      电流      630A

功率               200  kw

励磁方式：         他励

电机过载：         2.2倍（转速到1600rpm）

                         负载周期30s； 

转速               680/1600/2000r/min

电机冷却方式：    自带鼓风机冷却

c机械部分

机组为14台电机单独传动，电要通过中间联轴器与联合减速机相连，联合减速机内部为十四套单独的减速及分配机构。框架式主机座有十四个装轧辊机架的工位，轧辊机架装入后由压紧液压缸锁紧，轧辊传动由减速机的输出轴通过快速联轴器与轧辊的齿接手相连。轧辊机架为内齿轮三辊式。机架更换装置由换辊小车、小车传动装置、机架推拉装置组成。出入口导卫装置安装在框架式主机座上。

轧辊机架是定径机的重要部件，是实现钢管减径和规圆的变形工具。主要由下列四部分组成：主传动装配、机架装配、冷却水配管、干油润滑配管组成。主传动装配是轧辊机架的关键部件，它由齿形接手、力矩安全环、两对螺旋伞齿轮、轴承、一根主动轴、两根从动轴、轧辊、密封等零件组成。当轧辊机架装入主机座后，主动油上的齿形接手就与减速机输出轴的快速联轴器的内齿圈相接，将旋转动力传给轧辊机架的主动轴，主动轴再通过伞齿轮带动两个从动轴。机架装配是由两件铸钢件机架通过高强蝶恋花螺栓结合在一起。轧辊机架上装有自动水冷却装置，当轧辊要架装入主机座后，轧辊机架上的水接头自动插入主机座上的快速接头，将单向阀顶开，冷却水就通过水管喷到轧辊表面和机架之间，水冷由上级控制阀根据工艺要求控制。轧辊机架轴承的润滑为干油集中配管给油器给油，迷宫式油封和旋转密封的润滑为油嘴注油式，油嘴由手动或电动干油注油。

运输机架和导管机架均不参与钢管的变形，两者结构均为焊接结构。运输机架通过与主传动连接导辊起传送钢管的作用。导管机架的作用类似导卫装置，导管可以连接一到三个机架位置。运输机架和导管机架通过更换导辊和导管来适应不同的规格品种。

框架式主机座由上横梁、下底座、左右牌坊通过高强度螺栓连接而成，具有结构紧凑、易于加工、安装调试方便等特点。快速水接头装置、压紧缸装置、导卫装置等都装配的其上。框架式主机座有十四个装轧辊机架的位置，当轧辊机架装入主机座后，压紧缸装置将轧辊机架锁紧。快速联轴器中设有弹簧自复位装置，当轧辊机架推入主机座时，如果轧辊机架上的外齿接手正好对准自动联轴器的内齿圈，则联轴器就自动相联，轧辊机架到位。如果没有对准，则外齿圈顶着内齿圈压缩弹簧后轧辊机架到位，当开动电机后内外齿圈滑动，在弹簧的作用下内外齿圈啮合复位。快速水接头装置是一个单向阀装置，它一头与车间的给水系统相联，另一头是一个单向阀，当轧辊机架推入主机座时，轧辊机架上的水接头就顶开单向阀，冷却水自动进入轧辊机架的水管之中。

机架更换装置是由机架推拉装置、左右运送小车、轨道装置、小车传动装置组成。机架推拉装置由两台液压缸、横梁支架、推头、拉钩、滑板、底座等组成。操作液压缸可使推拉横梁在底座、换辊小车的导轨滑板上滑动，以达到将机架拉出或推进主机座。开动液压缸必须严格按有关操作规程进行。左右运送小车由两个相连接的车架组成。两个车架各可放十四个机架，一个空车架将主机座中的旧机架拉出后放在其上，移动小车，小车将已装配好的新机架推入主机座内。车架由车轮支撑，车轮在轨道装置上滚动从而带动小车的移动。小车的移动由车架下面的长链条与油马达传动的渐开线链轮相啮合来实现的。轨道装置为焊接结构件，导轨为标准轨。小车传动装置是由摆动架、支架、马达支架、液压马达和液压缸以及万向接轴、链轮等组成。链轮与小车上的链条的啮合与分离是由操作摆动架下的液压缸伸缩来实现。

d 主传动与基础自动化

减径机主传动采用直流电机单独传动。根据工艺要求，直流传动装置采用西门子公司的全数字直流调速系统，即最新推出6RA7085-6DV62-0  600A  420V全数字四象限可逆直流调速装置。

该套控制装置性能好、可靠性高、能满足高动态品质与高精度的要求，同时还拥有方便快捷的通讯联网形式，可以同上位计算机操作员站联网，进行控制参数的设定和各种数据的交换。

电机的速度正常情况下能同步控制，试车时可单独调整。电机分别通过减速箱传动工作辊，从控制上采用级联技术，使机架的速度相互匹配。完全满足工艺对控制的要求。

PLC控制部分是减径机整个系统的控制核心，采用GE公司小型可编程控制器系统GE90-30PLC作为控制中心，设置若干远程I/O站（VersamaxPLC）通过Genius串行总线进行通讯，完成整个系统包括：液压泵电机传动、稀油润滑泵电机传动、冷却水阀、液压站、稀油站等的远程逻辑控制、状态监控。通过Profibus-DP现场总线通讯，将7套直流调速装置连接起来。操作方式分手动与自动两种方式。

e 操作员站：

选用一台研华PIII-600/128M/20G/1.44M/X40/17工业控制计算机放置在主控室内，作为操作员站。主要完成如下功能：

6）矫直机

a设备组成

矫直机前升降辊道及料槽、矫直机主机（2-2-2型、全传动辊6个、矫直辊轴承及辊座、立柱、上盖、下机座、上三辊压下机构、下中辊升降机构、矫直辊角度调整及锁紧机构、出入口导向装置等）、主电机、主减速机及传动连杆和联轴器、输出辊道

b设备技术性能

被矫直钢管规格  直径              φ168-φ273mm

最大壁厚            40 mm

最大长度            13500 mm

被矫直钢管屈服强度                  бs≤1100MPa

矫直钢管速度                        0.39-1.8m/s

矫直辊尺寸  直径                    460mm

长度                    660 mm

辊距：                  2×1200mm

矫直辊数量                          传动辊6个

矫直辊布置                           2—2—2

矫直辊调整角度                      28°—38°

主传动电机

数   量              2台

型   号              Z4-280-42

功   率             250kW

转   速              1000 r/min

7）切管机

a设备组成

输入输出辊道、输入输出台、主机、液压系统、润滑系统。

b设备性能

钢级                  碳素、合金结构钢和石钢

成品钢管直径          76～159 ㎜  

壁厚          4.83～25 ㎜

长度          ～12500 ㎜

机组操作              手动、半自动下载本文