螺旋焊管机组递送机液压系统改进.pdf

Hv dr a u l i c s Pn e uma t i c s＆ S e a l s ， NO．6． 2 01 0 螺旋焊管机组递送机液压系统改进 杨青建 f 山东胜 利钢 管有 限公 司 ， 山东淄博2 5 5 0 8 2 摘要 递送机作为螺旋焊管机组带钢成型 的动力 ， 在生产 中起着非常重要 的作用 。 本文通过对递送 机工作原理 的分析 ， 重新设计液压 系统 ， 使递送机在工作 中， 能够平稳 的输送带钢 ， 避免 了因递送 机造成 的跑偏 、 打滑等现象 ， 稳定 了生产的顺利进行。 关键词 螺旋焊管； 递送机； 液压系统； 打滑； 跑偏 中图分类号 T H1 3 7 ． 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 0 6 0 0 4 1 一 O 2 I m p r o v e m e n t o f t h e Hy d r a ul i c S y s t e m f o r D e h ve r y M a c h i n e Y A NG Q i i a n S h e n g l i S t e e l P i p e C o ． ，L t d ． ， Z i b o 2 5 5 0 8 2 ，C h i n a Ab s t r a c t De l i v e r y ma c h i n e i s p o we r f o r S S A W p i p e 。 wh i c h i n p r o d u c t i o n p l a y s a v e ry i mp o r t a n t r o l e ． I n t h i s p a p e r , I a n a l y s i s t h e w o r k i n g p r i n c i p l e o f t h e d e l i v e ry ma c h i n e ， r e - d e s i g n o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m， S O t h a t t h e d e l i v e ry ma c h i n e h a v e a s mo o t h c o n v e y o r b e l t s t e e l ， t o a v o i d t h e d e v i a t i o n a n d s l i p p i n g p h e n o me n a ， t o h a v e a s t a b l e o f p r o d u c t i o n p r o c e e d s mo o t h l y ． Ke y W o r d s S S AW ； d e l i v e ry ma c h i n e ； h y d r a u l i c s y s t e m； d e v i a t i o n ； s l i p p i n g O 引言 递送机是螺旋焊管机组的主机 ，是带钢成型动力 的来源。结构上采用两辊结构 ， 压下装置采用带蓄能器 的液压系统 ， 既保证 了足够的压下力 ， 防止带钢跑偏 、 打滑， 又减少 了能耗 。但是随着大壁厚钢管的生产 ， 系 统压 力越 来越 高 ，而且 带 钢对 头焊 缝 的 高度 也越 来 越 高。 在生产 1 0 1 6 x 1 7 ． 5 ra m钢管时 ， 特别是当带钢对头 经过时 ， 由于对头焊缝较 高 ， 上辊被抬起 ， 液压缸不能 够及时将上辊压下， 出现带钢打滑现象。带钢打滑会造 成焊接烧穿等不 良现象 ， 严重影响了生产的顺利进行。 针对上面的问题 。对递送机液压系统作 出一下改造方 案来解决 。 1 递送机结构分 析 递送 机结 构如 图 1 所 示 ， 带 钢从 下辊 3和上 辊 4 中 间穿过 ， 压下液压缸 5作用 在上辊两端 ． 在 液压缸的 y ／ ／ ／ LJ J 1 T { 1 一 底座2 一 机架3 一 下辊4 一 上辊5 一 压下液压缸 图 l 递送机结构示意图 收 稿 日期 2 0 0 9 1 0 1 5 作者简介 杨青建 1 9 8 1 一 ， 男 ， 2 0 0 5年毕业于东北大学 ， 主要从事埋弧焊 钢管生产设备 的管理 、 设计与研究工作 。 作用力下 ， 使上下辊与带钢产生足够大的摩擦力 ， 带动 带钢向前走。从结构上可以看出 ， 带钢打滑 ， 是由于液 压缸作用在上辊 的压力太小 ，上下辊对带钢产生的摩 擦力不能克服带钢 向前的阻力。所以， 保证液压缸内压 力 的稳 定是带 钢不 打滑 的唯 一方 法 。 2 液压系统管路改造 原液压系统 ，由于液压缸与蓄能器连接管路通径 只有 1 2 m m， 连接管路又长 ， 当带钢对头经过递送机时 ． 蓄能器补压速度缓慢 ， 液压缸 内压力瞬间变得很小 ． 造 成带钢打滑、 跑偏现象。下面对管路重新计算设计 图 2计 算 模 型 2 ． 1 液压系统基本参数计算 如图 2 ， 已知辊子半径 R 2 9 0 ram， 带钢对头处焊缝 高度 h 6 mm， 递送机输送带钢的速度 v 1 ． 6 m ／ m i n ， 求得 弧长 P M 5 9 ． 0 6 4 m m， 所 需 时 间 拄 0 ． 0 3 6 9 m i n ； 在这 短 时 间 内平 均流量 q Q 1 1 ．4 95 L ／ mi n。 一 f t 2 ． 2 金属管管道参数计算 对压力油管道 ， 管内油液的流速取 l m ／ s ， 则管子 41 液 压 气 动 与 密 -J ／ 2 0 1 0年 第 6期 内 径d ≤ 1 ． 1 3 ／ 旦 1 6 m m ； 工 作压力低于2 5 M P a 。 钢管 ’ 规格选用无缝钢管 2 2 x 3 。 通过以上计算可以看出，液压缸与蓄能器连接管 路通径应大于 1 6 mm， 与之前的 1 2 mm相差较 大 ， 考虑 到今后生产压力更高 ， 焊缝更高 ， 以及管路的影响 ， 直 接使用通径 2 0 m m的管路 ， 即选用无缝管 b 2 8 x 4 。 将液 压缸 油 口 b 1 2 2 x 1 ． 5改为 M3 3 x 2 。 3 液压 系统原理设 计 根据 以上分析及实际使用情况的方便性 。最后得 到液压系统原理图如图 3所示 ，压力油管与 回油管利 用原系统管路。调节递送机上辊压紧力时． 关闭高压截 l 一 减压 阀2 一 单 向阀3 一 压力 表开关4 一 压力表 5 一 高压球 阀6 卜 _ 高压截止 阀7 一 蓄能器8 一 高压球阀 图 3液压 系统原理图 至阀 6 ， 打开高压球阀 5和 8 ， 调节减压 阀 1到合适压 力 ， 压力稳定后 ， 关 闭球 阀 8 ， 系统压力通过蓄能器提 供。 该系统管路简单 ， 减少了管路压降的影响 单 向阀 2 密封效果好 ， 近似零泄漏 ， 能够使系统保压很长时间 调整两个减压阀可以使两边得到不 同的压力，防止带 钢跑偏 。 在使用之前 ， 蓄能器必须充氮气 ， 液压缸工作 的压 力在 4 I O MP a 之间， 因为蓄能器主要提供保压效果 ． 所 有 蓄能器 内充 氮气 压力 应 在 2 ． 5 ～ 3 ． 6 MP a范 围之 内 ， 蓄 能器容积选用 2 0 L或更大为宜。 4 结束语 改造完之后 ， 蓄能器稳压效果明显 ， 经过带钢对头 时， 能够迅速补充压力 ， 不再 出现打滑现象 ， 达到了理 想 效果 。 参 考 文 献 【 1 】 成 大先 机械设计手册 [ M] ． 北京 化学工业出版社 。 2 0 0 2 ． [ 2 】 陆望龙． 液压系统使用 与维修手册 [ M] ． 北 京 化 学工业 出版 社 ． 2 0 0 8 ． [ 3 】 袁 晓东 ． 卸卷小 车液压 系统改进设计 [ J ] ． 液 压气动与 密封 ， 2 0 0 8 1 ． [ 4 ] 薛峰． 钢坯称重系统的改进设计 [ J ] ．液压气动与密封 ， 2 0 0 8 2 ． [ 5 】 王巍． 连轧机组 泵站 系统 的安装调试 [ J ] ． 液 压气动与 密封 ， 2 0 0 8 4 ． [ 6 】 张德 明． 液压平 衡 回路应 用实例分析 [ J ] ． 液 压气动与 密封 ， 2 0 0 7 6 ． [ 7 】 陈超丽 ． 对传 动液压设备 改造的探讨 [ J ] ． 液 压气动 与密封 ， 2 0 0 8 6 ． [ 8 】 黎启柏 ． 液压元件手册 [ M] ． 北京 冶金工业出版社 、 机械 工业 出版 社 ． 1 9 9 9 ． 液压的优缺 与机械传动 、 电气传动相比， 液压传动具有以下优点 ①液压传动的各种元件， 可以根据需要方便、 灵活地来布置； ②重量轻、 体积小、 运动惯性小、 反应速 度快； ③操纵控制方便 ， 可实现大范围的无级调速 调速范围达 2 0 0 0 1 ； ④可自动实现过载保护； ⑤一般 采用矿物油作为工作介质 ， 相对运动面可 自行润滑 ， 使用寿命长 ； ⑥很容易实现往 复直线运动 ； ⑦很容易 实现机器的 自动化 ， 当采用电液联合控制后 ， 不仅可实现更高程度的自动控制过程， 而且可以实现遥控。 当然 ， 液压传动也存在着一些缺点 ①由于液体流动的阻力和泄漏较大， 所以效率较低， 如果处理不当， 泄漏不仅污染场地， 而且还可能 引起火灾和爆炸事故； ②由于工作性能易受到温度变化的影响， 因此不宜在很高或很低的温度条件下工 作； ③液压元件的制造精度要求较高， 因而价格较贵； ④由于液体介质的泄漏及可压缩性影响， 难以得到 严格的传动比； ⑤液压传动出故障时不易找出原因， 使用和维修要求有较高的技术水平。 4 2