一(yi)、基本情況(kuang)
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(jing)管。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機組工藝布(bu)置如(ru)圖6-4所示。
三、主要工藝設備(bei)參數(shu)及性能
1. 環形加熱爐
環形爐由LOI天津公司設計及制作，加(jia)熱溫度為(wei)1250～1280℃。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)出(chu)料機為(wei)電動(dong)，兩套機構均附帶在(zai)緊急狀態下可(ke)手動(dong)驅動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)出(chu)料夾(jia)鉗從(cong)爐內退(tui)出(chu)爐外的裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置。爐門為(wei)氣動(dong)側開，傳動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置會有效避開熾熱的爐氣，以(yi)保(bao)證良(liang)好的使(shi)用壽命。以(yi)下為(wei)環形加(jia)熱爐主要參數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最大加(jia)熱能力：40t／h；
最大裝出料節(jie)奏：18180p/h。
2. 錐形輥(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)
管(guan)坯穿孔是(shi)熱軋無縫鋼管(guan)生(sheng)(sheng)產中的(de)最重(zhong)要(yao)的(de)變形工(gong)序，它的(de)任務是(shi)將實心坯穿制成空心毛管(guan)。常寶(bao)ф114mm CPE機(ji)組(zu)采用錐形輥穿孔機(ji)，生(sheng)(sheng)產的(de)毛管(guan)精(jing)度高，附加(jia)變形小，適于生(sheng)(sheng)產薄壁管(guan)。以下為穿孔機(ji)主要(yao)參數。
管(guan)坯直(zhi)徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小軋輥直徑：800mm／700mm；
最大出口速度：0.76m／s；
軋制力(li)矩：1610kN·m；
主電(dian)機功率：1500kW×2臺；
主電機轉速最大(da)：550r/min。
3. 縮(suo)口機
縮口(kou)(kou)(kou)是CPE生產(chan)線(xian)的(de)關鍵(jian)工(gong)序(xu)之一，縮口(kou)(kou)(kou)機將毛管頭部壓縮，使其抱(bao)緊芯棒頭部的(de)臺(tai)階(jie)，用以承受頂推過程中(zhong)的(de)拉力。二爪縮口(kou)(kou)(kou)機的(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模是由(you)二塊半(ban)個(ge)(ge)模型(xing)的(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模組成(cheng)的(de)，三爪縮口(kou)(kou)(kou)機的(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模是由(you)三塊模型(xing)合成(cheng)一個(ge)(ge)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模形狀，三爪縮口(kou)(kou)(kou)機有(you)以下(xia)優點(dian)：
a. 收口處(chu)毛管(guan)與(yu)芯棒的包容性更好(hao)，發生(sheng)頂穿事故(gu)的可(ke)能性更小；
b. 收口處(chu)毛管的(de)長度(du)可(ke)以減(jian)小，從而可(ke)以減(jian)小頂管后的(de)切頭長度(du)，提高成材(cai)率；
c. 更(geng)有利于軋制高合金材料。
常(chang)寶φ114mm CPE機組(zu)生(sheng)產線選擇了三(san)爪縮口機，如圖6-5所示。
以(yi)下為縮口(kou)機(ji)的主要參數。
縮(suo)口(kou)機型式(shi)：三爪式(shi)縮(suo)口(kou)機；
縮口(kou)力：100t；
動(dong)力源(yuan)：液壓(ya)，16MPa壓(ya)力；
毛(mao)管(guan)規格：φ1~160mm;
縮口控(kong)制方式：壓力控(kong)制；
冷(leng)卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管(guan)機
頂管(guan)(guan)機(ji)由床身(shen)(shen)、主(zhu)傳動、齒(chi)條、推桿(gan)和(he)(he)前后(hou)臺組成(cheng)，床身(shen)(shen)包括了固定(ding)輥模(mo)(mo)(mo)、可調輥模(mo)(mo)(mo)和(he)(he)床身(shen)(shen)機(ji)座，如圖6-6所示。頂管(guan)(guan)過(guo)程(cheng)中，頂管(guan)(guan)機(ji)主(zhu)傳動通(tong)過(guo)齒(chi)輪(lun)齒(chi)條和(he)(he)推桿(gan)將(jiang)動力傳遞到(dao)芯棒上，芯棒帶動毛管(guan)(guan)通(tong)過(guo)一系列孔(kong)型逐(zhu)漸減小的輥模(mo)(mo)(mo)進行減壁變(bian)形，完成(cheng)頂管(guan)(guan)過(guo)程(cheng)，主(zhu)要特點為(wei)：
a. 參與變形(xing)的輥模(mo)為三(san)輥非傳動結構(gou)，分為固定式和可調式兩(liang)種，輥模(mo)結構(gou)簡單，維(wei)護量(liang)小(xiao)，重量(liang)輕，工作可靠，工藝(yi)事故處理簡單；
b. 床身為加工有(you)固(gu)定插(cha)槽(cao)的焊接結構(gou)，輥模(mo)架(jia)直接插(cha)入床身中，裝配簡單(dan)，輥模(mo)更換(huan)和位置調整(zheng)容易，不需要專門的換(huan)輥機(ji)構(gou)；
c. 只有(you)一套(tao)電機和齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速箱傳動(dong)系(xi)統帶動(dong)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)條裝置提供動(dong)力，傳動(dong)系(xi)統簡單，控制(zhi)點(dian)少；
d. 減(jian)(jian)少(shao)了軋輥傳動系統包括：軋輥傳動電機(ji)、減(jian)(jian)速機(ji)、傳動軸、聯軸器等(deng)；
e. 設備外形小(xiao)，機(ji)座基(ji)礎(chu)淺，土建施工容易，節省基(ji)礎(chu)費用(yong)。
以下為(wei)頂(ding)管機主要參數:
荒管外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架(jia)(jia)Φ410mm，可調機架(jia)(jia)Φ336mm；
最大入(ru)口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最大頂推力：1100kN；
電機功率：2000kW／臺(tai)，共(gong)2臺(tai)；
限(xian)動(dong)力：2900kN；
額(e)定轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管(guan)后芯棒(bang)(bang)(bang)與荒管(guan)是緊貼在一起的(de)，為了(le)便于(yu)下一工序的(de)脫棒(bang)(bang)(bang)，需(xu)要進行松(song)(song)(song)棒(bang)(bang)(bang)。松(song)(song)(song)棒(bang)(bang)(bang)機對(dui)荒管(guan)軋制后，使荒管(guan)與芯棒(bang)(bang)(bang)之間產生1～1.5mm的(de)間隙，以利(li)于(yu)脫棒(bang)(bang)(bang)。以下為松(song)(song)(song)棒(bang)(bang)(bang)機主要參數。
荒(huang)管外徑：φ95～130mm；
荒管(guan)壁(bi)厚(hou)：3～12（16）mm；
荒管(guan)長度(du)：8000～18000mm；
松(song)棒速度（基速）：1.5m／s；
調速范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫(tuo)(tuo)棒(bang)(bang)機(ji)的作(zuo)用(yong)是將芯(xin)棒(bang)(bang)從荒管中(zhong)脫(tuo)(tuo)出(chu)，脫(tuo)(tuo)棒(bang)(bang)時夾(jia)送輥(gun)夾(jia)緊芯(xin)棒(bang)(bang)運動使芯(xin)棒(bang)(bang)從荒管中(zhong)脫(tuo)(tuo)出(chu)，同(tong)時荒管由一組活(huo)動擋(dang)板(ban)擋(dang)住，以使芯(xin)棒(bang)(bang)和荒管分(fen)離(li)。脫(tuo)(tuo)棒(bang)(bang)機(ji)如(ru)圖6-7所(suo)示(shi)。
以下為(wei)脫棒機(ji)主(zhu)要參數(shu)。
最大輥徑（最大）：300mm；
最大(da)拉力：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速(su)度：1.5m／s；
傳動(dong)電機：90kW，1450r／min。
7. 張減(jian)機
采用24架(jia)張減機，為(wei)單輥(gun)(gun)(gun)(gun)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)的(de)方式，如圖6-8所示(shi)。設備的(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系統依(yi)靠(kao)每(mei)輥(gun)(gun)(gun)(gun)一個電機來實現（共(gong)72臺電機），每(mei)個軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)有一個齒輪箱(xiang)，電機和(he)齒輪箱(xiang)直接(jie)(jie)連接(jie)(jie)，上下(xia)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸(zhou)與相(xiang)應軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸(zhou)的(de)連接(jie)(jie)由(you)液壓缸來實現，帶動(dong)(dong)接(jie)(jie)軸(zhou)法(fa)蘭向軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)法(fa)蘭移動(dong)(dong)。當軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)機架(jia)被推(tui)入機身框架(jia)，軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)聯(lian)軸(zhou)器和(he)后傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)裝置連接(jie)(jie)，聯(lian)軸(zhou)器的(de)連接(jie)(jie)將由(you)電氣基(ji)礎自動(dong)(dong)化系統管(guan)理。以下(xia)為(wei)張減機主要參數(shu)。
軋輥名義直(zhi)徑：φ250mm；
機(ji)架間距：235mm；
入(ru)口鋼管最大(da)速度：1.25m／s；
出口鋼管最大(da)速度：6m／s；
電機(ji)功率：93kW／臺，共72臺；
電機轉速：200～2000r／min。
