國(guó)產(chǎn)Φ280mm十一輥高鋼級(jí)精密鋼管矯直機(jī)組
Φ280 mm Eleven-roller High Grade Precision Steel Tube Straightening Machine in China Domestic
我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的精密管材矯直機(jī)適用管材規(guī)格范圍不斷擴(kuò)大(Φ3mm-Φ220mm) ，但被矯管材的屈服強(qiáng)度均小于650MPa，難以適應(yīng)新近市場(chǎng)急需的高鋼級(jí)精密管材高效矯直的要求。針對(duì)這一問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了 Φ280mm十一輥高鋼級(jí)精密鋼管矯直機(jī)。該矯直機(jī)組為離線設(shè)備，用于退火之后或者不經(jīng)退火的冷軋、冷拔鋼管的矯且，被矯管材屈服強(qiáng)度達(dá)到 850MPa，矯后管材直線度小于0.25mm/m，矯立盲區(qū)控制在400mm以內(nèi)。近兩年生產(chǎn)實(shí)踐表明，針對(duì)高鋼級(jí)、大直徑精密矯直工藝中的敏感因素，采用輪式多環(huán)節(jié)矯直的設(shè)備方案是可行的。同時(shí)對(duì)機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)、前臺(tái)C形套內(nèi)襯材料、 換輥機(jī)構(gòu)及矯直輥噴淋系統(tǒng)存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)方向。
目前，精密管材已經(jīng)在高檔轎車(chē)的減震器、抽油泵、核電站熱交換器、工程機(jī)械液壓缸、非 API標(biāo)準(zhǔn)的石油管、爆發(fā)力強(qiáng)的自動(dòng)式連發(fā)槍械用管、細(xì)長(zhǎng)的航空器材用油氣傳輸管和高檔氣瓶管等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。由于此類(lèi)管材的屈服極限偏低，直徑偏小，通過(guò)多個(gè)環(huán)節(jié)的矯直可實(shí)現(xiàn)0.3 mm/m的精度，因此常用于普通的減震器和抽油泵用管。但是對(duì)于爆發(fā)力強(qiáng)的自動(dòng)式連發(fā)槍械用管和高檔氣瓶用管而言.其材質(zhì)較硬，屈服極限在850MPa左右，通過(guò)多環(huán)節(jié)且降低速度的矯直手段較得好的直線度時(shí)，會(huì)存在管材斷面尺寸超差、生產(chǎn)效率偏低的問(wèn)題，因此實(shí)現(xiàn)高精度矯直就存在一定難度。所以開(kāi)發(fā)適合高鋼級(jí)鋼管高效精密矯直設(shè)備成為精密管材生產(chǎn)中較為迫切的問(wèn)題。
2011年為江蘇某廠工程機(jī)械用液壓缸租氣瓶營(yíng)生產(chǎn)線項(xiàng)目配套的Φ280mm十一輥矯直機(jī)的研制就要求解決高效精密矯直高鋼級(jí)管材的工藝問(wèn)題。在有效解決工藝問(wèn)題的前提下，研發(fā)人員開(kāi)始嘗試抑制鋼管擴(kuò)徑的微張力矯直工藝，同時(shí)驗(yàn)證了有關(guān)經(jīng)典計(jì)算矯直力的公式。其短輥距的設(shè)計(jì)也為大直徑鋼管頭尾矯直盲區(qū)的縮小提出了解決辦法。
一、 國(guó)內(nèi)精密矯直機(jī)的研究現(xiàn)狀
普通管材矯直機(jī)的矯后直線度為 1mm/m , 精密矯直機(jī)的矯后直線度為0.5mm/m，高精度矯直機(jī)的矯后直線度為0.3mm/m、矯后直線度0.2mm/m的矯直機(jī)也劃分到高精度矯直機(jī)之列。精密矯直設(shè)備的矯直環(huán)節(jié)多，矯直速度低，而且其矯直輥和矯直機(jī)工藝調(diào)整機(jī)構(gòu)的精度普遍較高，同時(shí)要求矯直機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境優(yōu)良。
目前，中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司是國(guó)內(nèi)對(duì)精密矯直機(jī)研究最深入、最系統(tǒng)、業(yè)績(jī)最多的企業(yè)，其對(duì)精密矯直機(jī)的矯直環(huán)節(jié)數(shù)量與精度的關(guān)系、矯直機(jī)矯直棍子參數(shù)、矯直輥初始傾斜角度、矯直速度、矯直工藝調(diào)整量、整機(jī)加工工藝以及使用情況作了詳細(xì)的研究，形成了大量的文獻(xiàn)資料。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論研究是在一臺(tái)設(shè)備上多個(gè)環(huán)節(jié)矯直環(huán)境下研究，而其他學(xué)者是在一臺(tái)設(shè)備上通過(guò)兩次以上矯直過(guò)程來(lái)模擬多環(huán)節(jié)矯直，兩者的研究在矯直環(huán)節(jié)數(shù)量和矯直速度上得到了相同的認(rèn)識(shí)，即要想獲得高的矯直精度，矯直環(huán)節(jié)要多，矯直速度要降低。但后者對(duì)于各個(gè)矯直環(huán)節(jié)之間相互影響和每個(gè)環(huán)節(jié)所要達(dá)到的矯直效果的研究顯得力不從心，而前者已經(jīng)得到了經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的結(jié)論，例如前者對(duì)輥身長(zhǎng)度、矯直過(guò)程中的負(fù)作用原理、矯直輥初始角度等都有深入的研究。
國(guó)內(nèi)目前使用精密矯直機(jī)較多的行業(yè)為小直徑焊管、液壓缸制造、核電站用管等行業(yè)。矯直管材直徑范圍在3-220mm之間，鋼管D/t值大于16，屬于中厚壁鋼管，生產(chǎn)線年產(chǎn)量在3萬(wàn)噸以下。除小直徑焊管利潤(rùn)略低之外，其他行業(yè)目前產(chǎn)出的附加值較高，因此設(shè)備的管理和技術(shù)支持到位，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除矯直過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于推廣和發(fā)展精密矯直技術(shù)有著相當(dāng)積極的作用。
二、 Φ280mm十一棍矯直機(jī)的主要技術(shù)要求和方案設(shè)定
2.1 被矯管材參數(shù)
管材外徑范圍: 80-280mm;
管材壁厚范圍: 10-30mm;
管材長(zhǎng)度范圍: 7-14m;
管材屈服強(qiáng)度:≤850 MPa;
矯直機(jī)生產(chǎn)節(jié)奏: 8 t/h;
被矯管材特性:未經(jīng)退火的冷軋、冷拔鋼管，表面粘附有軋制和拔制潤(rùn)滑油; 退火后的軋制，冷拔鋼管。
2.2 矯直后產(chǎn)品質(zhì)量要求
矯直后管體直線度: ≤0.25mm/m;
鋼管端部直線度:管端400mm以內(nèi)直線度≤0.75mm/m;
鋼管斷面尺寸要求: 18≤D/t≤28時(shí)，擴(kuò)徑量≤0.28mm;
鋼管表面狀態(tài):不得產(chǎn)生任何新的缺陷;
鋼管內(nèi)部狀態(tài):沿端部用光源通長(zhǎng)照射鋼管內(nèi)部，不得有竹節(jié)狀光圈。
2.3 設(shè)備方案的初步擬定
方案的初步擬定內(nèi)容包括:矯直環(huán)節(jié)、設(shè)備結(jié)構(gòu)形式、矯直機(jī)關(guān)鍵輥距以及矯直輥參數(shù)等的確定。
2.3.1 主要技術(shù)參數(shù)的確定
根據(jù)Φ280mm矯直機(jī)矯后直線度的要求，矯直環(huán)節(jié)必須在3.5個(gè)環(huán)節(jié)以上，即矯直棍數(shù)在10棍以上，管材屈服強(qiáng)度較以往精密矯直機(jī)最大屈服強(qiáng)度提高1.3倍，又有端部直線度和擴(kuò)徑量的較高要求，從力能參數(shù)上計(jì)算，矯直機(jī)輥距變大，和端部盲區(qū)的要求發(fā)生矛盾，若采用組合式輥距的輥系排列方式才有可能保證鋼管端部矯直效果。依據(jù)來(lái)料鋼管的機(jī)械特性，結(jié)合文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]以及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定矯直機(jī)的輥數(shù)為11棍，組合輥系，關(guān)鍵輥距定為960mm，關(guān)鍵輥距的提出是解決縮小矯直盲區(qū)的重要手段，關(guān)鍵輥距960mm和端部盲區(qū)長(zhǎng)度之間的差值需在矯直輥參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)子以考慮和保證，矯直棍直徑定為480mm，據(jù)此展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)。
2.3.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式的確定
據(jù)文獻(xiàn)[4]的研究成果，采用十輥對(duì)置的方案可以使矯直精度達(dá)到0.3mm/m，文獻(xiàn)[7]描述了大直徑十棍滑架式的矯直設(shè)備。對(duì)于可否采用文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[7]的成果將主機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)為對(duì)置輥系滑架式結(jié)構(gòu)，以通過(guò)降低矯直速度來(lái)實(shí)現(xiàn)高矯直精度的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為:
①若采用上述方案存在矯直精度不易保證的缺點(diǎn)，文獻(xiàn)[7]中的Φ920mm鋼管矯后實(shí)際直線度僅為 1.5mm/m;
②存在成本增加的不利因素，用于Φ500mm 以下鋼管的多輥矯直機(jī)，采用滑架式的結(jié)構(gòu)質(zhì)量遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)轂式結(jié)構(gòu)，制造成本不易接受，但大直徑的滑架式結(jié)構(gòu)(如圖1所示)具有制造工藝方便的優(yōu)勢(shì)，這也是文獻(xiàn)[7]采用滑架式結(jié)構(gòu)的原因;
③滑架式結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)整機(jī)立柱布局對(duì)稱(chēng)，限制了矯直輥的初始角度，降低了管材和矯直輥的實(shí)際等效接觸長(zhǎng)度，不利于矯直精度的提高，或者是對(duì)管材的對(duì)壓作用過(guò)于明顯，造成矯后管材端面尺寸偏差較大，且對(duì)于Φ280mm矯直機(jī)提出的端部400mm以內(nèi)的矯直精度無(wú)法通過(guò)輥距和矯直輥參數(shù)的優(yōu)化得到補(bǔ)償，達(dá)不到Φ280mm矯直機(jī)的技術(shù)要求。因此，主機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)優(yōu)先選用轉(zhuǎn)轂式組合輥系(如圖2所示)。
三、機(jī)組設(shè)備組成及功能描述
Φ280mm 十一輥矯直機(jī)組為離線設(shè)備，用于退火之后或者不經(jīng)退火的冷軋、冷拔鋼管的矯直。機(jī)組設(shè)備由前臺(tái)、主機(jī)、后臺(tái)、矯直輥在線清潔機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的電氣和液壓裝置組成。除主機(jī)滿足相關(guān)矯直直線度的技術(shù)要求外，前臺(tái)設(shè)備需要考慮成捆鋼管的存儲(chǔ)散料問(wèn)題，主機(jī)需要考慮高速喂料和矯直輥面清潔問(wèn)題，后臺(tái)考慮在線直線度的簡(jiǎn)易測(cè)量問(wèn)題，以提高生產(chǎn)效率，盡可能地降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.1 前臺(tái)
前臺(tái)由散料臺(tái)架、撥料機(jī)向以及C形扣瓦等經(jīng)典工藝裝置組成，但在設(shè)計(jì)上對(duì)機(jī)構(gòu)做了很大改進(jìn)與創(chuàng)新，解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾彎曲鋼管的散料和喂料勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。
3. 1.1 散料機(jī)構(gòu)
由于被矯鋼管單重較大，若采用人工散料，勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，且存在不安全因素。設(shè)置新型散料機(jī)構(gòu)的目的是為了將成捆的鋼管散開(kāi)， 方便單根撥人矯直機(jī)前臺(tái)C形扣瓦。散料臺(tái)架由兜料機(jī)構(gòu)、抖動(dòng)機(jī)構(gòu)、平鋪臺(tái)架、運(yùn)輸鏈以及過(guò)度篦條組成，其，結(jié)構(gòu)如圖3所示，它是專(zhuān)門(mén)為大直徑鋼管散料開(kāi)發(fā)
的機(jī)構(gòu)，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。其工藝過(guò)程為: 成捆的鋼管落入兜料機(jī)構(gòu)的布袋上，在布袋纏繞機(jī)鉤的收縮過(guò)程中，鋼管呈層狀滾落到運(yùn)輸鏈條上，隨著鏈條將鋼管運(yùn)往C形扣瓦。運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，鋼管與鋼管之間的距離拉開(kāi).最終散布于運(yùn)輸鏈條之上，達(dá)到了自動(dòng)散料的目的。
3. 1.2 便于更換內(nèi)襯的C形扣瓦
C形扣瓦內(nèi)部襯有軟材料保護(hù)層，防止鋼管在甩動(dòng)過(guò)程中被劃傷，為了節(jié)省軟材料內(nèi)襯的更換時(shí)間，設(shè)置為內(nèi)膽式機(jī)構(gòu)，即軟材料黏附在薄壁鋼筒之上，鋼筒固定在外部C形扣瓦的焊接架上。不僅使磨損后的內(nèi)襯更換方便，而且使內(nèi)襯的備件制作更為容易。
3. 1.3 方便鋼管導(dǎo)入的喂料機(jī)構(gòu)
喂料導(dǎo)人機(jī)構(gòu)位于前臺(tái)和主機(jī)之間.設(shè)置導(dǎo)入機(jī)構(gòu)的目的是為了保證鋼管順利準(zhǔn)確地進(jìn)入主機(jī)1#矯直輥，且不發(fā)生卡阻及管頭跑偏現(xiàn)象。精密矯直機(jī)一直使用圓筒型導(dǎo)衛(wèi)，這種導(dǎo)衛(wèi)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于更換等優(yōu)勢(shì)，但是這種導(dǎo)衛(wèi)和鋼管外圓之間的間隙過(guò)大，在高速喂料時(shí)，極易發(fā)生鋼管跑偏和頂撞導(dǎo)衛(wèi)事故，因此開(kāi)發(fā)了一種強(qiáng)迫鋼管對(duì)中的導(dǎo)衛(wèi)裝置，具有機(jī)構(gòu)質(zhì)量輕、導(dǎo)向準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，用于該機(jī)的鋼管喂入導(dǎo)向。
喂料導(dǎo)入機(jī)構(gòu)可簡(jiǎn)單描述為: 喂料輥呈上下對(duì)置布置，下輥為驅(qū)動(dòng)輥，上輥為被動(dòng)輥，下輥的V形角為100°(如圖4所示)，上輥為平輥，便于鋼管準(zhǔn)確和矯直中心線對(duì)中。上、下兩輥均
能升降，便于喂料時(shí)接觸鋼管，矯直時(shí)迅速和鋼管脫離。
該喂料導(dǎo)入機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是: 在喂料過(guò)程中給鋼管以前進(jìn)的動(dòng)力，并能?chē)?yán)格限制鋼管前進(jìn)的方向，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確喂料導(dǎo)人的功能。
3.2 主機(jī)
主機(jī)是實(shí)現(xiàn)鋼管矯直的關(guān)鍵設(shè)備，主機(jī)輥系如圖5所示，經(jīng)過(guò)3.5個(gè)矯直環(huán)節(jié)的矯直和3對(duì)輥的對(duì)壓實(shí)現(xiàn)被矯鋼管直線度的提高以及橢圓度的歸圓。主機(jī)由主機(jī)本體以及相應(yīng)的矯直輥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，并設(shè)置了矯直輥換輥機(jī)構(gòu)和矯直棍在線修磨、清潔系統(tǒng)。
主機(jī)本體主要特點(diǎn):
(1). 運(yùn)用組合式輥系布置方式回避了多環(huán)節(jié)矯直過(guò)程中出現(xiàn)的負(fù)作用因素。
(2). 組合式輥系中出現(xiàn)的短輥距(圖5中和L2)，一方面減小了管頭和管尾的矯直盲區(qū)，同時(shí)使短輥上管子和輥?zhàn)訉?shí)現(xiàn)了全接觸，有利于被矯鋼管圓度的提高。
(3 ). 矯直輥的轉(zhuǎn)角系統(tǒng)(角度調(diào)節(jié)系統(tǒng))采用液壓比例系統(tǒng)控制，提高了矯直輥的角度精度及矯直輥鎖緊的可靠性。
(4). 獨(dú)特的壓絲杠消除螺母間隙，實(shí)現(xiàn)間隙調(diào)節(jié)的數(shù)字化顯示，極大地抑制了矯直過(guò)程中矯直棍彈跳的可能性; 1#下輥可實(shí)現(xiàn)快開(kāi)，以方便頭部彎曲的鋼管咬入。
(5 ). 簡(jiǎn)化上矯直輥和下中間矯直輥的壓下及壓上傳動(dòng)鏈以及其數(shù)值檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)鏈，提高傳動(dòng)精度，檢測(cè)元件設(shè)置在壓上、壓下絲杠頭部，便于直接檢測(cè)壓上、壓下數(shù)據(jù)。
(6). 矯直機(jī)上、下橫梁的定位依靠立柱，矯直機(jī)矯直輥的初始角度也以立柱定位，定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，并在矯直輥輥盤(pán)上加工定位面，精確矯直輥的初始角度，較以往通過(guò)樣棒檢查矯直輥和樣棒切合程度標(biāo)定矯直輥初始角度的方法，在精度上有很大提高，并且降低了大規(guī)格矯直機(jī)初始角度定位時(shí)的人工勞動(dòng)強(qiáng)度。
(7 ). 分區(qū)甘油潤(rùn)滑機(jī)制，減少了甘油配管交錯(cuò)，設(shè)備檢修維護(hù)方便，設(shè)備外觀整齊，在主機(jī)上設(shè)置 2個(gè)集中甘油潤(rùn)滑區(qū)，上橫架的矯直輥壓下、矯直棍轉(zhuǎn)角以及矯直輥鈾承潤(rùn)滑設(shè)置在矯直機(jī)頂部，下橫梁的矯直輥壓上、轉(zhuǎn)角以及矯直輥軸承的潤(rùn)滑設(shè)置在下橫梁側(cè)邊的地坑。
主機(jī)矯直輥傳動(dòng)系統(tǒng)主要特點(diǎn) :
①多環(huán)節(jié)矯直過(guò)程中的擴(kuò)徑現(xiàn)象一直是困擾精密嬌直機(jī)的難題，英國(guó)BONX和意大利麥爾公司采用增大矯直輥初始角度來(lái)減小擴(kuò)徑量，雖然能減小擴(kuò)徑量，但矯直精度降低約 30% ;
②采用小角度的組合輥系方案 .一方面輥系的優(yōu)勢(shì)使得擴(kuò)徑量不大，但是材質(zhì)偏軟的鋼管仍然會(huì)表現(xiàn)出擴(kuò)徑，雖然可以通過(guò)對(duì)這部分鋼管的擴(kuò)徑量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以此來(lái)調(diào)節(jié)上游加工工序的尺寸偏差，保證最終成品鋼管的尺寸精度，但是這種方法存在工作量偏大、人工干預(yù)因素過(guò)多、得到的擴(kuò)徑量數(shù)值不能在不同的企業(yè)中通用等缺點(diǎn)。
由于目前該設(shè)備是國(guó)內(nèi)精密矯直機(jī)中直徑最大的矯直機(jī)，矯直輥間距較大，空間上具備實(shí)現(xiàn)單獨(dú)傳動(dòng)的可能性，能否通過(guò)矯直輥的單獨(dú)傳動(dòng)使各個(gè)矯直輥之間的被矯鋼管建立起微小的張力而達(dá)到限制擴(kuò)徑的目的成為研究的焦點(diǎn)。在該矯直棍單獨(dú)傳動(dòng)矯直機(jī)上實(shí)際的矯直過(guò)程表明: 單個(gè)矯直輥扭矩分布情況和目前的經(jīng)典公式計(jì)算情況趨于一致; 對(duì)于 D/t<18時(shí)，不用調(diào)節(jié)各矯直輥的速度差; D/t>24時(shí)，有必要實(shí)現(xiàn)微張力，張力系數(shù)1.05左右，并且不用各輥之間遞增，但是輥?zhàn)拥幕鶞?zhǔn)速度不能太高。由于單獨(dú)傳動(dòng)矯直機(jī)是國(guó)產(chǎn)首套設(shè)備，且其工藝過(guò)程類(lèi)似于斜軋微張力，和我們目前基本掌握的縱軋方式下的微張力存在一定的區(qū)別，認(rèn)識(shí)和使用上還存在在一定難度，因此期望在設(shè)備實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)的鋪墊下，進(jìn)一步加大微張力矯直過(guò)程中的基本理論研究。
3.3 后臺(tái)
精密矯直機(jī)所矯鋼管為經(jīng)冷軋、冷拔鋼管，表面不允許有二次損傷，嚴(yán)禁在矯直過(guò)程中發(fā)生磕碰。在矯直過(guò)程中，后臺(tái)是易于和鋼管發(fā)生碰撞的部位，特別是在矯直速度提高之后，后臺(tái)既要抑制鋼管甩動(dòng)(鋼管頭部甩動(dòng)嚴(yán)重影響矯直質(zhì)量) ，又要防止磕碰，為此開(kāi)發(fā)了被動(dòng)交錯(cuò)運(yùn)輸輥道和夾送輥相配合的方案。
方案的優(yōu)勢(shì)在于夾送輥只有在鋼管矯直完畢需要徹底從主機(jī)中拋出時(shí)才和鋼管接觸，矯直過(guò)程中與鋼管脫離，排除了與送料機(jī)構(gòu)磕碰的可能性。
交錯(cuò)輥道呈V形并附鋼管前進(jìn)方向間隔布置，達(dá)到導(dǎo)向和抑制鋼管甩動(dòng)的目的，輥道內(nèi)部采用尼龍芯，外部為纖維低彈性布套，既耐磨又避免了鋼管和輥道的磕碰。
在線簡(jiǎn)易測(cè)量直線度對(duì)于精密矯直過(guò)程非常重要，精密矯直對(duì)于輥縫、角度等工藝調(diào)整因素非常敏感，根據(jù)矯直鋼管的情況 .經(jīng)常要對(duì)設(shè)備進(jìn)行工藝調(diào)整，通過(guò)簡(jiǎn)易的方法在線對(duì)鋼管直線度進(jìn)行測(cè)量，迅速回饋給工藝調(diào)整者，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。測(cè)量基本原理為: 在后臺(tái)和料架之間有一個(gè)過(guò)渡工位，鋼管落入過(guò)渡工位并靜止之后，在過(guò)被工位上有兩個(gè)升降支架將鋼管輕輕挺起 .隨后在兩支架之間有一滾輪滾過(guò)，通過(guò)測(cè)定滾輪的彈跳，簡(jiǎn)易測(cè)量鋼管的直線度。
四、 使用情況及存在問(wèn)題
( 1 ). 矯直輥傳動(dòng)系統(tǒng)。從理論和實(shí)際使用情況表明，單獨(dú)傳動(dòng)存在優(yōu)勢(shì)，但設(shè)備造價(jià)偏高，需要進(jìn)一步從使用經(jīng)驗(yàn)上判斷性價(jià)比的問(wèn)題。
( 2 ). 前臺(tái)C形套內(nèi)襯材料問(wèn)題。目前該設(shè)備的內(nèi)襯材料仍采用精密矯直機(jī)前臺(tái)內(nèi)襯的普遍材料一尼龍。使用時(shí)發(fā)現(xiàn)隨著鋼管直徑增大，鋼管在前臺(tái)的甩動(dòng)沖擊力增大，尼龍的消耗量明顯增大。通過(guò)在尼龍和C形鋼結(jié)構(gòu)之間增加吸收震動(dòng)沖擊性能好的橡膠，尼龍襯的消耗明顯下降。
( 3 ). 換輥機(jī)構(gòu)存在問(wèn)題。 輥系布置的特殊性，導(dǎo)致立柱布置不對(duì)稱(chēng)，采用傳統(tǒng)的扁擔(dān)梁式的換輥機(jī)構(gòu)使得換輥過(guò)程困難，改為C形換輥機(jī)構(gòu). C形鉤勾住矯直傳動(dòng)端的法蘭將矯直輥從主機(jī)中吊出。新設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮傳動(dòng)端法蘭與C形鉤結(jié)合面的強(qiáng)度，以免發(fā)生事故。
( 4 ). 矯直輥噴淋系統(tǒng)存在問(wèn)題。原設(shè)計(jì)為一套噴淋潤(rùn)滑油箱，即噴淋在矯直輥上的煤油落在下橫梁面上經(jīng)過(guò)過(guò)濾回到油箱，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，回收的油品雜質(zhì)太多，導(dǎo)致油品變壞，因此增加一套回油箱，待回油積滿后，在過(guò)濾機(jī)上過(guò)濾后再使用。由于煤油的揮發(fā)性較強(qiáng)，在矯直非退火狀態(tài)的鋼管時(shí)，采用低負(fù)荷齒輪潤(rùn)滑油，該潤(rùn)滑油也具有清潔輥面的作用。
( 5 ). 鋼管簡(jiǎn)易測(cè)量裝置兩支架間的距離不能過(guò)長(zhǎng)，不能適應(yīng)長(zhǎng)尺鋼管的測(cè)量。在后臺(tái)設(shè)置2.5m寬的簡(jiǎn)易平臺(tái)目測(cè)鋼管矯直情況，較為方便。
五、 結(jié)論
近兩年的生產(chǎn)實(shí)踐表明. 通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)計(jì)，大直徑高鋼級(jí)精密鋼管可以通過(guò)輥式多環(huán)節(jié)矯直的方法獲得高精度矯直。對(duì)于D/t值較大的精密鋼管，通過(guò)矯直輥單獨(dú)傳動(dòng)建立微張力的矯直，獲得了滿意的鋼管端面尺寸偏差。應(yīng)特別注意的是，在大直徑精密管材矯直過(guò)程中，前后臺(tái)的設(shè)計(jì)要充分考慮因管材直徑增大帶來(lái)的甩動(dòng)沖擊的因素。該機(jī)組可以作為國(guó)內(nèi)新上高鋼級(jí)大直徑鋼管精密矯直機(jī)的參考。
參考文獻(xiàn):
[1] 張硝慶. 高精度管材矯直原理及應(yīng)用[.J].鋼管.2002.31 (02) :28-30.
[2] 曲洪德，徐素文，汪恩輝，等 多環(huán)節(jié)組合輥列不等輥距布置提高管材矯直精度[J ]. 焊管，2001，24(04):35-37.
[3] 陳峰. 國(guó)產(chǎn)Φ220mm精密管材矯直機(jī)[J] . 焊管，2008.31 (0 1) :50-52.
[4] 陳峰，張超，汪恩輝 等 管材熱處理生產(chǎn)線輥式矯直設(shè)備的選型 [J] . 山西冶金 . 2011，34(01) : 19-21.
[5] 崔甫，矯直原理與矯直饑械 [M] . 北京: 冶金工業(yè)出版，2005.
[6] 馬基斯列遜; AM. 管材矯直機(jī) [M]. 西安重型機(jī)械研究所一室 .譯 . 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1979.
[7] 鄭小海. 王孟德. Φ920mm 十輥管材矯直機(jī)的研制 [J] 鋼管，2011，40(01) : 29-3 1.
作者: 陳峰(1981一 )，男，工程師，主要從事管材精密矯直設(shè)備的研究和設(shè)計(jì)工作。
收稿日期: 2013-04-22
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