8.2 軋管廠精整管排鋸8.2.1 精整鋸切機組設(shè)備概述

精整鋸切機組主要由四臺管排鋸及其輔助設(shè)備組成。目的是將定徑后經(jīng)過冷床冷卻的厚壁鋼管進行切頭尾、分段，使切后厚壁鋼管的定尺長度、管端質(zhì)量符合相關(guān)要求。精整管排鋸可切割厚壁鋼管規(guī)格為：外徑從Φ114.3～340 mm；壁厚從4.5～40 mm。

四臺管排鋸中有三臺為德國制造，型號為WAGNER 1600R的圓盤冷鋸機，另一臺為奧地利制造，型號為KSA1600L的圓盤冷鋸機。輔助設(shè)備包括管排輥道、切頭尾擋板、定尺擋板、回轉(zhuǎn)臂、緩沖鏈等。

8.2.1.1 鋸切機組的基本構(gòu)成

鋸切機組主要由冷床及下料裝置、主機和輔助設(shè)備構(gòu)成

1 冷床：為步進式，有冷卻均勻、厚壁鋼管表面損傷小，同時起到厚壁鋼管矯直的目的。

冷床末端設(shè)有水冷槽，當厚壁鋼管溫度高時，可進入水冷槽中進行冷卻。

2 下料裝置：為了使冷床末端的厚壁鋼管下降到管排收集臺架上，在冷床末端安裝有下料接料叉，其向兩個方向傾斜。一是可以將厚壁鋼管順利地從接料臺架上滾到接料叉上，二是將厚壁鋼管傾斜，把水冷后厚壁鋼管內(nèi)的水傾倒干凈。通過兩級接料叉將厚壁鋼管放到管排收集臺架上。

3 主要設(shè)備參數(shù)

1) 冷床

冷床長： 58m

冷床寬： 36 m

齒數(shù)： 164個

齒距： 350 mm

冷床傾角： 2.77°

步進周期： 20秒/支

生產(chǎn)能力： 120支/小時　　Max 130支/小時

2) 下料裝置

撥叉間距： 3 m

撥叉數(shù)： 11個

下落高度： 2 m

3) 冷床動梁電機：

提升電機：4臺直流電機　　100KW　　　 1100 rpm

平移電機：4臺直流電機　　22KW　　　　1600 rpm

4 主機包括：鋸牌坊、鋸座、主傳動裝置、進給裝置、夾具、鋸片減震裝置、鋸片冷卻裝置、鋸片清屑裝置等。

1) 鋸牌坊：為支承鋸座的重要部分、框架結(jié)構(gòu)。底部與基礎(chǔ)固定，中間由銅板作為鋸座的滑道。鋸座在鋸牌坊中間進行上下滑動。

2) 鋸座：裝有鋸片主軸，內(nèi)部為齒輪傳動的減速機構(gòu)，其主要作用為將主電機的動力傳遞到鋸片主軸上，驅(qū)動鋸片旋轉(zhuǎn)。

3) 主傳動裝置：由主電機及鋸座內(nèi)的齒輪構(gòu)成，通過主電機、減速機使鋸片主軸達到一定的轉(zhuǎn)速和扭距。

4) 進給裝置：由進給電機帶動進給絲桿，使鋸座在牌坊的滑道中上下移動，完成鋸機進給及返回動作，并由平衡液壓缸保持其進給的平衡穩(wěn)定性。

5) 夾具：由水平夾具、垂直夾具構(gòu)成。水平夾具和垂直夾具每臺鋸上共有三對（入口一對， 出口兩對），分別由液壓缸帶動，可使管排保持在輥道正中，并對管排進行夾緊，使管排在切割過程中不會移動、打轉(zhuǎn)。同時具有工位擴張功能，使鋸片在返回時鋸齒不會與厚壁鋼管端面接觸以保護鋸齒及厚壁鋼管端面的質(zhì)量。

6) 鋸片減震裝置：在鋸座左右兩側(cè)各安裝一套減震裝置。主要由銅導(dǎo)板，位置調(diào)整裝置及液壓缸組成。銅導(dǎo)板內(nèi)側(cè)有許多小孔，通有高壓風，液壓裝置使銅導(dǎo)板在鋸機進給過程中靠近鋸片（約0.05mm）使內(nèi)外銅導(dǎo)板與鋸片之間形成一個氣墊，以達到鋸片減震的目的。鋸機返回時，液壓裝置使銅導(dǎo)板與鋸片分離。

7) 鋸片冷卻裝置：由一個叉型的風管組成，叉內(nèi)側(cè)開有很多小孔，高壓風從中吹出，對鋸片進行冷卻，冷卻空氣溫度可達－10℃。

8) 鋸片清屑裝置：由電機帶動金屬傳送帶，將切割后的鋸屑運出。

5 輔助裝置包括：管排輥道、氣動對中裝置、切頭尾小車及擋板、定尺裝置、回轉(zhuǎn)臂、緩沖臺架等。

1) 管排輥道：由上百個輥道組成，輥道較寬（920mm），分別由電機帶動，以實現(xiàn)管排的運輸。

2) 氣動對中裝置：鋸機前后設(shè)有管排對中裝置，由氣動缸帶動一對夾子，將管排固定在輥道的正中間，便于切割且可提高鋸口端面質(zhì)量。

3) 切頭小車及擋板：在管排鋸出口處設(shè)有切頭小車，由電機帶動，齒輪傳動使切頭小車在齒條上行走，小車下裝有升降擋板，使擋板可以在線、離線。小車行走約1000mm，即可使切頭長度在200~1200mm內(nèi)調(diào)整，由U31編碼器向上位機傳遞小車位置。

4) 切尾小車及擋板：在管排鋸入口處設(shè)有切尾小車，由電機帶動，齒輪傳動使切頭小車在齒條上行走，小車下裝有升降擋板，使擋板可以在線、離線。小車行走約1000mm，即可使切尾長度在200~1200mm內(nèi)調(diào)整。為了達到管頭下料目的，在切尾擋板上裝有推料液壓缸。由U31編碼器向上位機傳遞小車位置。

5) 定尺裝置：在管排鋸后都裝有定尺裝置，其由液壓缸帶動升降擋板在線、離線。由另一個液壓缸對定尺擋板位置進行鎖定。由電機帶動鋼絲繩拖動定尺擋板進行位置調(diào)整，擋板位置由U31編碼器向上位機上傳遞。定尺擋板的調(diào)整范圍為9米，即可把定尺長度控制在6~15米的長度范圍。定尺精度調(diào)整分精調(diào)和粗調(diào)兩種。厚壁鋼管主動切尾時實現(xiàn)粗調(diào)，精度為100mm，厚壁鋼管被動切尾時實現(xiàn)精調(diào)，精度為1mm。

6) 回轉(zhuǎn)臂：由托盤及配重組成臂體，一根軸可連接多個臂體，達到橫移管排的目的。精整鋸切區(qū)域共有8個回轉(zhuǎn)臂。

7) 緩沖臺架：有鋼軌及鏈子組成，鏈子由鏈輪傳動，達到橫移厚壁鋼管及緩沖的目的。

8) WVC 1600R圓盤鋸機主要參數(shù)

鋸片直徑：　　　　　　1600 mm　　　 盤體厚：9 mm（硬質(zhì)合金鋸片）

水平夾具開口度：　　　100～1100 mm

垂直夾具開口度： 70～380 mm

鋸機進給行程： 580 mm

最大管排寬度： 1050 mm

鋸片速度： 11～150 m/min

鋸片進給速度： 50～1000mm/min

水平夾具壓力： 0.5～7 Mpa

水平夾具夾緊力： 6300～85000 N

垂直夾具壓力： 1～7 Mpa

垂直夾具夾緊力： 3500～27500 N

鋸片驅(qū)動電機： 130KW　　1500rpm

鋸片進給電機： 12KW　　 1468rpm

液壓泵電機： 18.5KW　　1500rpm

冷卻空氣壓力： 0.6MPa

9) KSA1600L的圓盤鋸機

鋸片直徑： 1600 mm 厚：8.1 mm

水平夾具開口寬： 110 ～ 1050 mm

垂直夾具開口高： 110 ～ 420 mm

鋸片速度： max 250 m/min

鋸片送進速度： 10～1500 mm/min

快速返回速度： 7000 mm/min

夾具壓力： max 100 bar

最大管排寬度： 1000 mm

所有設(shè)備的動作，都可由操作臺上控制面板上的操作按鈕實現(xiàn)。操作面板可實現(xiàn)厚壁鋼管鋸切全過程自動控制（自動），部分設(shè)備的自動控制（半自動），單體設(shè)備的動作控制（手動）。

8.2.2 管排鋸的切割過程及工藝控制要點8.2.2.1 管排鋸的切割過程

1 管排在擋板處撞齊后（切頭、切尾、定尺），擋板離線。

2 氣動對中裝置動作，將管排固定在管排輥道正中。

3 鋸屑板下降，鋸主機前后升降輥道下降到低位。

4 垂直夾緊預(yù)夾緊。

5 水平夾具夾緊，達到設(shè)定壓力要求。

6 垂直夾緊二次夾緊，達到設(shè)定壓力要求。

7 鋸片快速進給至轉(zhuǎn)換點后，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的工作進給速度。

8 鋸片對管排進行切割，到達鋸片行程設(shè)定點后，管排被完全切斷。

9 出口夾具工位擴張打開，鋸片主軸向外伸出3，鋸片減震器打開。

10 鋸片快速返回到位。

11 鋸片主軸3返回

12 水平夾具打開后垂直夾具打開。

13 夾具工位擴張返回。

14 鋸屑板及鋸主機前后升降輥道返回到高位。

8.2.2.2 管排鋸工藝控制要點

1 厚壁鋼管切割溫度

定徑后，厚壁鋼管經(jīng)過冷床冷卻，一些壁厚較厚及生產(chǎn)節(jié)奏較快的厚壁鋼管，在到達冷床末端時，管體溫度仍在80攝氏度以上（尤其是夏季），這時，厚壁鋼管就必須進行水冷，以便于進行鋸切。

2 厚壁鋼管的成排收集

因管排輥道的寬度及鋸機水平夾具寬度（最大1100mm）原因，收集后的管排寬度不應(yīng)超過1050mm（KSA1600L的圓盤鋸機管排最大寬度不能超過1000 mm）

每排管最大支數(shù)見表8-1。

表8-1

外徑（mm）	≤120	≤ 140	≤ 195	≤ 250	≤ 300	≤344.1
支數(shù)	7	6	5	4	3	2

否則，厚壁鋼管最大寬度超過標準，一是管排運行時會撞壞鋸機夾具，二是管排在輥道上不能正常運行。

3 鋸切參數(shù)的設(shè)定

根據(jù)被切厚壁鋼管的規(guī)格、材質(zhì)設(shè)定相應(yīng)的鋸切參數(shù)。鋸切參數(shù)主要包括：鋸片速度（鋸片線速度）、鋸片單齒切屑量、鋸片齒數(shù)還包括鋸機夾具壓力。具體參數(shù)的設(shè)定，參照表8-2。

表8-2

厚壁鋼管壁厚 S（mm）	鋸切線速度（m/min）	鋸片進給速度（mm/min）
S < 10	≤ 130	≤ 600
10 ≤S≤ 16	≤ 115	≤ 500
16 < S	≤ 105	≤ 400

表中鋸片進給速度為調(diào)整鋸片速度和鋸片單齒切屑量后，所生成的數(shù)值。根據(jù)生產(chǎn)厚壁鋼管品種情況，鋸切速度和進給速度按以下公式計算：

Лd.n

鋸切速度：V1= ———— m/min

1000

式中：D：鋸片直徑

n：鋸片轉(zhuǎn)速

1000S/ZV1

進給速度：V1= ———— =（S/Z）.Z.N

T

式中：S/Z：單齒切屑量

Z：齒數(shù)

T：齒節(jié)數(shù)

4 夾具壓力的調(diào)整

為防止厚壁鋼管切割后，由于鋸機夾具壓力過大，造成管端橢圓度超標，可根據(jù)被切厚壁鋼管的徑壁比和材質(zhì)，選擇夾具壓力。夾具壓力分P1、P2、P3（夾具夾緊時的壓力）和保壓（二次夾緊后切割時的壓力）。一般壓力調(diào)整為：P1約為30 ~ 35 bar、P2約為45 ~ 50 bar、P3約為65 ~ 70 bar。保壓調(diào)整為25~30bar。徑壁比大于30的選擇P1壓力，22~30的選擇P2壓力，22以上的選擇P3壓力。

5 切頭尾長度調(diào)整

根據(jù)厚壁鋼管壁厚的情況，選擇厚壁鋼管的切頭尾長度，以保證切后管端壁厚在標準范圍內(nèi)，并保證厚壁鋼管頭尾切割長度最短。此項工作可在操作臺的上位機上實現(xiàn)。切頭尾長度設(shè)定范圍必須在200mm~1200mm之間。

6 定尺長度的調(diào)整

根據(jù)生產(chǎn)合同計劃，調(diào)整厚壁鋼管切割定尺長度。使切后定尺長度滿足合同要求。并使厚壁鋼管定尺長度在規(guī)定范圍內(nèi)得以優(yōu)化切割。定尺長度要求范圍在500mm以外的，鋸機可采用主動切尾方式，即最后一倍尺長度差與來料長度差相同（都在定尺長度規(guī)定范圍內(nèi)），定尺長度要求在500mm以內(nèi)的，可采用被動切尾方式，即所有倍尺長度均相同。厚壁鋼管定尺長度的調(diào)整及倍尺數(shù)，可由位于操作臺上的上位機來實現(xiàn)。

7 管端質(zhì)量的控制

切后厚壁鋼管斷面平面度、切斜度及幾何尺寸要在控制標準范圍內(nèi)。

8.2.3 常見切割缺陷的處理方法8.2.3.1 定尺長度超標。

1 原因分析：

1) 定尺長度實際數(shù)值與OIS顯示數(shù)值不符。

2) 定尺鎖緊裝置失靈，厚壁鋼管在撞齊時，定尺擋板后移。

3) 來料厚壁鋼管長度差超標。

2 處理方法：

1) 調(diào)整U31編碼器，使定尺長度實際數(shù)值與OIS顯示數(shù)值相符。

2) 檢查鎖緊裝置，調(diào)整傳感元件位置，使定尺裝置正常鎖緊。

3) 調(diào)整定尺長度在標準范圍內(nèi)，采取被動切尾方式。

8.2.3.2 鋸口斷面出現(xiàn)凸棱。

1 原因分析：

1) 鋸片有打齒現(xiàn)象或端跳變大。

2) 鋸片齒寬差超標。

3) 鋸片穩(wěn)定器調(diào)整不適當與鋸片間隙過大或過小。

4) 鋸切參數(shù)設(shè)定不合理。

2 處理方法：

1) 更換鋸片。

2) 調(diào)整穩(wěn)定器與鋸片間隙在0.1mm左右。

3) 適當更改鋸切參數(shù)。

8.2.3.3 鋸口斷面切斜。

1 原因分析：

1) 鋸片端跳過大。

2) 鋸片切割面積過大，鋸齒變鈍。

2 處理方法：

1) 更換鋸片。

2) 調(diào)整穩(wěn)定器與鋸片間隙在0.1mm左右。

3) 更改鋸機切割參數(shù)。

8.2.3.4 鋸口橢圓度超標。

1 原因分析：鋸機夾具壓力過大。

2 處理方法：根據(jù)被切厚壁鋼管材質(zhì)和徑壁比，采取相應(yīng)的壓力值。

8.2.3.5 鋸口斷面粘有長條鋸屑。

1 原因分析：

1) 鋸片進給行程不夠。

2) 鋸片鋸齒變鈍。

2 處理方法：

1) 調(diào)整鋸切行程。

2) 更換鋸片。

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