一、基(ji)本情況
常寶精特能源管材有限公司新建的φ114mm CPE機組是由中冶京誠工程技術有限公司設計，主軋機（頂管機）、縮口機設備由中冶京誠設計，天津賽瑞公司（中冶京誠公司合資公司）制造；穿孔機、松棒機、脫棒機由太原通澤重工設計制造，24架張減機由德國梅爾公司設計制造。該機組設計年產量為10萬噸，產品主要為高壓鍋爐管和高鋼級油井管。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚(hou)：2.6～12.5mm；
鋼(gang)管長(chang)度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機組工藝布(bu)置如圖(tu)6-4所示。
三、主要工(gong)藝設(she)備參數及(ji)性能
1. 環形加熱爐(lu)
環(huan)形爐由LOI天津公(gong)司設計及制作，加(jia)熱溫(wen)度為1250～1280℃。裝(zhuang)(zhuang)出料(liao)機(ji)為電(dian)動(dong)(dong)，兩套機(ji)構均附(fu)帶在(zai)緊急狀態(tai)下可手動(dong)(dong)驅動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)出料(liao)夾(jia)鉗從爐內(nei)退(tui)出爐外的裝(zhuang)(zhuang)置。爐門為氣動(dong)(dong)側開，傳動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置會有效(xiao)避開熾(chi)熱的爐氣，以保證良好的使用壽命(ming)。以下為環(huan)形加(jia)熱爐主(zhu)要參數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長(chang)度：2.8m；
最大加(jia)熱能力(li)：40t／h；
最大裝出料節(jie)奏：18180p/h。
2. 錐形輥穿孔機
管坯穿(chuan)孔是熱軋無縫鋼(gang)管生(sheng)產(chan)中的最(zui)重要的變形工序，它(ta)的任(ren)務是將實心(xin)坯穿(chuan)制成空心(xin)毛(mao)管。常寶(bao)ф114mm CPE機組采用錐(zhui)形輥穿(chuan)孔機，生(sheng)產(chan)的毛(mao)管精度(du)高(gao)，附加變形小，適于生(sheng)產(chan)薄壁(bi)管。以下為穿(chuan)孔機主要參數。
管坯直(zhi)徑：φ130mm、φ150mm；
最(zui)大／最(zui)小(xiao)軋輥直徑：800mm／700mm；
最大(da)出口速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電機(ji)功率：1500kW×2臺；
主(zhu)電機轉速最大：550r/min。
3. 縮口機
縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)是(shi)CPE生(sheng)產線的關鍵工序之一，縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)將(jiang)毛管頭(tou)部壓縮(suo)(suo)(suo)，使其(qi)抱緊芯棒頭(tou)部的臺階，用以(yi)承(cheng)受頂推過(guo)程中的拉力。二(er)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)的收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)是(shi)由二(er)塊(kuai)半(ban)個(ge)模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)的收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)組成的，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)的收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)是(shi)由三(san)塊(kuai)模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)合(he)成一個(ge)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)形狀，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)有以(yi)下優(you)點(dian)：
a. 收口處毛(mao)管(guan)與芯(xin)棒的包(bao)容性(xing)更(geng)好，發(fa)生(sheng)頂穿事故的可能性(xing)更(geng)小；
b. 收(shou)口處(chu)毛管(guan)的長(chang)度(du)可以減小，從而可以減小頂(ding)管(guan)后的切頭長(chang)度(du)，提高成材(cai)率；
c. 更有(you)利(li)于軋制高合金(jin)材料。
常寶φ114mm CPE機(ji)組生產線選擇了三(san)爪(zhua)縮(suo)口機(ji)，如圖6-5所示。
以下為縮口機的(de)主(zhu)要參數。
縮口(kou)機型(xing)式：三爪式縮口(kou)機；
縮口力：100t；
動力(li)源(yuan)：液壓，16MPa壓力(li)；
毛(mao)管(guan)規格：φ1~160mm;
縮口(kou)控(kong)制方(fang)式：壓(ya)力控(kong)制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管(guan)機
頂(ding)管(guan)(guan)機(ji)由床身(shen)、主(zhu)傳(chuan)動(dong)、齒(chi)條、推桿(gan)和前后臺組成，床身(shen)包括了固定輥模(mo)、可(ke)調(diao)輥模(mo)和床身(shen)機(ji)座，如圖6-6所(suo)示(shi)。頂(ding)管(guan)(guan)過程(cheng)中，頂(ding)管(guan)(guan)機(ji)主(zhu)傳(chuan)動(dong)通過齒(chi)輪齒(chi)條和推桿(gan)將動(dong)力(li)傳(chuan)遞到芯棒(bang)上(shang)，芯棒(bang)帶動(dong)毛管(guan)(guan)通過一系列(lie)孔型逐漸減小的輥模(mo)進行減壁(bi)變形，完成頂(ding)管(guan)(guan)過程(cheng)，主(zhu)要特點為：
a. 參與(yu)變形的(de)輥模(mo)為三輥非(fei)傳動結(jie)構，分為固定(ding)式和可(ke)調(diao)式兩種，輥模(mo)結(jie)構簡單，維護量(liang)小(xiao)，重量(liang)輕，工作可(ke)靠，工藝事故(gu)處理簡單；
b. 床身(shen)為(wei)加工有固定(ding)插(cha)槽的(de)焊接(jie)結構，輥模(mo)架直接(jie)插(cha)入床身(shen)中，裝(zhuang)配簡單，輥模(mo)更換(huan)和位(wei)置(zhi)調整(zheng)容(rong)易，不需(xu)要專門的(de)換(huan)輥機(ji)構；
c. 只(zhi)有(you)一套電機和(he)齒(chi)輪減(jian)速箱(xiang)傳動系(xi)統帶動齒(chi)輪齒(chi)條裝置(zhi)提(ti)供(gong)動力(li)，傳動系(xi)統簡單，控制(zhi)點少；
d. 減少了軋(ya)輥(gun)傳(chuan)(chuan)動系統包(bao)括：軋(ya)輥(gun)傳(chuan)(chuan)動電機、減速機、傳(chuan)(chuan)動軸、聯軸器等；
e. 設(she)備外形(xing)小，機座基礎(chu)(chu)淺，土建施工容易，節省基礎(chu)(chu)費(fei)用。
以下為頂管機主要參(can)數(shu):
荒管外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋輥(gun)直徑：固定機架Φ410mm，可調機架Φ336mm；
最(zui)大入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最(zui)大頂(ding)推(tui)力：1100kN；
電機(ji)功(gong)率：2000kW／臺，共2臺；
限動(dong)力：2900kN；
額定轉矩(ju)：58800N·m／臺。
5. 松棒(bang)機
頂管(guan)后芯(xin)棒(bang)與荒(huang)(huang)管(guan)是(shi)緊貼在一(yi)起的(de)，為了(le)便于下一(yi)工(gong)序的(de)脫棒(bang)，需要進(jin)行(xing)松棒(bang)。松棒(bang)機對荒(huang)(huang)管(guan)軋(ya)制后，使荒(huang)(huang)管(guan)與芯(xin)棒(bang)之間(jian)產生(sheng)1～1.5mm的(de)間(jian)隙，以(yi)利于脫棒(bang)。以(yi)下為松棒(bang)機主要參(can)數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管壁厚(hou)：3～12（16）mm；
荒管長(chang)度：8000～18000mm；
松棒速度(du)（基速）：1.5m／s；
調(diao)速(su)范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉(hou)徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫(tuo)棒機
脫(tuo)棒(bang)機(ji)(ji)的作用是將芯(xin)(xin)棒(bang)從荒(huang)管(guan)中(zhong)脫(tuo)出(chu)，脫(tuo)棒(bang)時夾(jia)送輥夾(jia)緊芯(xin)(xin)棒(bang)運動(dong)使芯(xin)(xin)棒(bang)從荒(huang)管(guan)中(zhong)脫(tuo)出(chu)，同時荒(huang)管(guan)由一組活(huo)動(dong)擋(dang)板(ban)擋(dang)住(zhu)，以使芯(xin)(xin)棒(bang)和荒(huang)管(guan)分離。脫(tuo)棒(bang)機(ji)(ji)如(ru)圖6-7所示。
以下為脫棒(bang)機主要參數。
最大輥徑(jing)（最大）：300mm；
最(zui)大拉(la)力：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫(tuo)棒速度：1.5m／s；
傳動(dong)電機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架(jia)張(zhang)減機(ji)，為單輥(gun)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)的(de)方式(shi)，如圖6-8所示(shi)。設備的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統依(yi)靠每(mei)輥(gun)一(yi)個電(dian)機(ji)來實(shi)現（共(gong)72臺電(dian)機(ji)），每(mei)個軋(ya)(ya)輥(gun)有一(yi)個齒(chi)輪箱，電(dian)機(ji)和齒(chi)輪箱直接(jie)(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)(jie)，上下傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸與(yu)相應(ying)軋(ya)(ya)輥(gun)軸的(de)連(lian)接(jie)(jie)(jie)由液壓缸來實(shi)現，帶動(dong)(dong)(dong)接(jie)(jie)(jie)軸法(fa)蘭向軋(ya)(ya)輥(gun)法(fa)蘭移動(dong)(dong)(dong)。當軋(ya)(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)被推入機(ji)身框架(jia)，軋(ya)(ya)輥(gun)聯軸器和后傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)裝置連(lian)接(jie)(jie)(jie)，聯軸器的(de)連(lian)接(jie)(jie)(jie)將由電(dian)氣基礎自動(dong)(dong)(dong)化(hua)系統管理。以下為張(zhang)減機(ji)主要參數。
軋(ya)輥名義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼(gang)管最大速度：1.25m／s；
出口鋼管最大速度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共(gong)72臺；
電機轉速(su)：200～2000r／min。
