螺旋焊管机机组特征

本机由开卷、送料、矫直、剪切、接料、切边、递送、输入导扳、成型、钢管内外焊、切管 输出和翻管等单机组成。

该机在国内首次采用外辊可调、拉剪、拉矫揉性传动及阻力调型法等新工艺和装备 。

螺旋焊管主要用于石油、化工及交通运输等行业。其产品特点是径壁比高达775，成圆性极差。在没有侧支承时，即失稳，成为椭圆形，给成型、焊接、切断和运输等均带来较大困难。

应用户要求，1 966年始，西安重型机械研究所、成都金属结构厂、成都电讯工程学院及成都工具研究所等单位着手试制工作 通过 2300mm螺旋焊管固定辊式样机试验，到 1 00~3100mm 可调辊式螺旋焊管机组投产，历时三年，终于生产出大批量台格的直径 1500~3100mm，壁厚4~8mm 螺旋焊管。1 973年通过国家鉴定，1 978年获全国科学大会科研成果重人贡献奖 。

鉴于本产品规格多变、径大壁薄、调幅达1600ram，因而选用外抱辊悬臂式成型机架。

1 成型辊调节及数量选择

成型辊按钢管外圆成45°角均布时，其管径变化的调节轨迹A、B、C是一条与水平线成30°夹角的终边直线。但从最佳受力面考虑，应为4 。

若把底座丹成二个各与相应底面成30°夹角后，便构成满足上述二个要求的成型辊调节器。为使成型辊对焊管输出阻力最小，应使成型辊I随螺旋角的变化在小底座上绕轴回转。当规格变化时，螺旋线的轴向位置要改变，因此要求成型辊调节器能沿滑轨做横向调节。为保持底面标高不变并使其位置恒定，管径变化时，上部和侧面成型辊应做上下左右调节。上面五个调节因素是可调成型的基本要素。

2 成型机设计特点

(1)为使外辊可调，悬臂式成型机适应1600ram调幅要求，机架伸臂靠传动机构沿方形导柱做上下调节。

(2)为解决薄壁管内外焊接时易烧穿问题，而设有内外焊剂垫。

(3)应使内焊点尽量靠近成型啮合点及底盘回转中心，以防带钢回弹产生错边并利于内焊头调正及跟踪。

1 飞铣切管工作原理为解决特大直径薄壁螺旋焊管的飞切定尺问题，先后做了气割、铣切和锯切等试验。其中以铣切法为好。立辊2和平辊1紧靠运行中的管端和外管壁，通过连杆3同拉杆4相连。拉杆4与切管机头7连接并由压辊5导向.即可实现切割过程的跟踪与同步。

钢管出了输出导架失承后成了椭圆形 当后桥微调时管子产生抖动，尚有焊缝加强高及直径变化等都给切管刀具以可变的冲击力而损坏刀具。

2 圆盘剪刀盘结构

通常圆盘剪有悬臂式和通轴式两种。后者比前者的刚性好，但更换刀盘费时费力 为此我们采用如图9的剖分式结构。它有通轴式刚性又有悬臂式维护方便的特点。为提高其使用寿命并解决刀刃瘢剥现象.我们用5CrMnMo村质经等温球化退火处理，获得满意效果。

3 后桥揉性传动机构

后桥传动常用成型回转中心齿轮传动法和后桥远端扇形齿条传动法两种 其缺点是给加工、安装和维修带来不便。本机采用钢绳驱动法，钢绳1绕在可驱动的卷筒2上.两端通过可调锁紧器3与后桥4相连，即可实现后桥驱动。多年生产实践证明，揉性传动法具有结构简单、运行灵活、使用可靠、投资少等优点。

管径变化必伴有 脱剪"现象。靠推钢卷或调立辊来防止"脱剪"，其结果不是带钢边部被轧厚(严重时为带钢厚度的一倍)，就是在输送带钢的一侧或另一侧交替出现波浪形"隆起"。严重时立辊被挤断或带钢卡在输人导板里，推不动。这表明，成型三要素之外，还有其他因素，如带钢月牙弯、屈服极限、钢管输出阻力、设备安装精度、焊接及成型工艺等。为把管径控制在给定偏差范围内，我们相应地采取如下调型措施。

1 带钢月牙弯

经实测，有的钢卷双侧塔形达100ram 以 ，带钢月牙弯每10m 高达120ram。靠切边可消除绝大部分月牙弯，但当立辊、递送辊等对带钢的强制限位解除后，带钢的弹复使小部分月牙弯仍会在成型时表现出来。该残余月牙弯的存在将改变带钢输入方向(成型角 )和带钢宽度B，从而导致管径D 的变化。

按规定这样的钢卷是禁用的.可又必须使用时，我们采取下列调型方法:

(1)增加切边量 但增加值是有限的，以免浪费钢材。

(2)提高设备安装精度 为防止带钢送偏，送料设备的任何两个单机间的不平行度误差不大于±0.5ram，各送料矫直辊两端的辊隙误差不大于± 0.1mm。

(3)视月牙弯大小，开卷机后移3O~ 50m 或把开卷机做成可横移式，借以对月牙弯等因素形成的带钢"隆起"起缓冲或消隆作用，但不能消除月牙弯。

(4)用开刀借料法。月牙弯越大，越容易脱剪。一旦脱剪，属停机停产事故.较难处理。

提前在最小允许切边量的B- B面切断，把下部带钢左移至不脱剪位置后与上部带钢对接。用横移所借得的料来补偿不足的切边量，虽然可防止脱剪，但要停机影响产量 严重时要切2~3次.甚至要剪去一段后再对接，增加了钢材损耗。

2 三辊弯板机的调型

通过政堂带钢预弯曲曲率来控制管径偏差可用辊l下降或辊2、3升起使管径减小一反之管径变大，也可使辊1、2、3的某端同时升或降，使初始的弯管呈喇叭口状 外端若为"收口"，管径变大;若为"扩口"，管径变小。

由于辊1的位置变化，改变了输出管的底面标高，不但增大了输出阻力，而且给焊接带来不利。因此，最佳调型方案应是辊1、2不动，靠辊3升降。

3 钢管输出阻力调型

出了输出导架的钢管，随着管长的增加，管子的椭圆度和重量也不断增加.致使钢管输出阻力不断增大 反映到内焊点上，就同被输人的带钢在啮合点处产生一个速度差 相对速度较高的带钢，在成型过程中就必然以增大焊管外径，并以错边形式表现出来，破坏了成型和可焊条件。差值越大，管径变化越大。只要使输出辊道的回转速度能随输出阻力的增加成比例地增大，借以抵消增加的输出阻力，即可达到控制管径偏差的目的。

影响管径变化的因素除已述者外，尚有带钢机械特性(如屈服极限)、钢管成型的初始弯曲及弹复、设备制造及安装精度、工人的维修及操作水平等。因此，用改变输出阻力来控制管径偏差，体现的是诸多影响因素的综合效果。

根据上述工作原理，管径变大时，提高输出辊道速度，把管径"拧"下来，使管径变小;管径变小时，降低主动输出辊道速度，把管径"憋"上去，使管径变大多年生产实践证明，用输出阻力调型法来控制管径偏差是成功而有效的 。

截止到奉机鉴定时，用本技术已生产出近3万米直径 1800~28OOmm、长5~ 1Om 油罐用螺旋焊管，用于运输及化工等部门。

应用户对产品质量要求，我们曾对直径2308mm、壁厚4mm、长7500mm 的螺旋焊管做r负j盘爆破买验、焊缝金相分析技x 光椿伤检验。其结果表明，均达到当时的部颁标准 。