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(jing)管。
鋼管(guan)外(wai)徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管長(chang)度(du)：4～24（26/28）m。
二、工藝流(liu)程
常寶φ114mm CPE機組(zu)工藝布置如圖6-4所示。
三(san)、主要(yao)工藝設備參數(shu)及性能
1. 環形(xing)加熱爐
環形爐由LOI天(tian)津公司設計及制作，加熱溫度為1250～1280℃。裝(zhuang)出料機(ji)(ji)為電(dian)動(dong)，兩套機(ji)(ji)構均附帶在緊急(ji)狀態下可(ke)手動(dong)驅動(dong)裝(zhuang)出料夾鉗從爐內退出爐外的裝(zhuang)置。爐門為氣動(dong)側(ce)開，傳動(dong)裝(zhuang)置會有效避開熾(chi)熱的爐氣，以保證良好的使用壽命(ming)。以下為環形加熱爐主要參數(shu)：
中徑：15m；
爐(lu)底寬度：2.95m；
最大加熱(re)長度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大(da)裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐形(xing)輥穿孔機(ji)
管(guan)(guan)坯穿孔(kong)(kong)是(shi)熱軋無縫鋼(gang)管(guan)(guan)生產(chan)中的(de)最(zui)重要(yao)的(de)變形(xing)工序，它(ta)的(de)任務(wu)是(shi)將實心(xin)坯穿制成空心(xin)毛(mao)管(guan)(guan)。常寶ф114mm CPE機(ji)組采用錐形(xing)輥穿孔(kong)(kong)機(ji)，生產(chan)的(de)毛(mao)管(guan)(guan)精度高(gao)，附(fu)加變形(xing)小(xiao)，適于生產(chan)薄壁(bi)管(guan)(guan)。以下為穿孔(kong)(kong)機(ji)主要(yao)參數。
管坯直(zhi)徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小軋輥(gun)直徑：800mm／700mm；
最大(da)出(chu)口(kou)速度：0.76m／s；
軋制力矩(ju)：1610kN·m；
主電(dian)機(ji)功率：1500kW×2臺；
主電機轉(zhuan)速最(zui)大：550r/min。
3. 縮(suo)口機
縮(suo)口(kou)是(shi)CPE生產線的(de)(de)關鍵工(gong)序之一(yi)，縮(suo)口(kou)機(ji)將毛管頭(tou)(tou)部(bu)壓(ya)縮(suo)，使其抱緊芯棒頭(tou)(tou)部(bu)的(de)(de)臺階，用(yong)以承受(shou)頂(ding)推過程中(zhong)的(de)(de)拉力。二爪(zhua)縮(suo)口(kou)機(ji)的(de)(de)收口(kou)模(mo)是(shi)由二塊(kuai)半(ban)個(ge)模(mo)型的(de)(de)收口(kou)模(mo)組(zu)成的(de)(de)，三爪(zhua)縮(suo)口(kou)機(ji)的(de)(de)收口(kou)模(mo)是(shi)由三塊(kuai)模(mo)型合(he)成一(yi)個(ge)收口(kou)模(mo)形狀(zhuang)，三爪(zhua)縮(suo)口(kou)機(ji)有以下優點：
a. 收(shou)口處毛管與(yu)芯棒的包容性更好，發生頂(ding)穿事(shi)故(gu)的可(ke)能性更小；
b. 收口(kou)處(chu)毛管的(de)長(chang)度可(ke)以(yi)減小，從而可(ke)以(yi)減小頂管后的(de)切頭長(chang)度，提(ti)高成材率；
c. 更(geng)有利于軋制(zhi)高合金材(cai)料。
常寶φ114mm CPE機(ji)(ji)組生產(chan)線選擇了三爪縮口機(ji)(ji)，如圖6-5所示。
以下為縮(suo)口(kou)機的主要參(can)數(shu)。
縮口(kou)機型式：三爪式縮口(kou)機；
縮口力：100t；
動力(li)源(yuan)：液壓(ya)，16MPa壓(ya)力(li)；
毛(mao)管規(gui)格(ge)：φ1~160mm;
縮(suo)口(kou)控制(zhi)(zhi)方式：壓(ya)力控制(zhi)(zhi)；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂(ding)管(guan)機(ji)由床身、主傳(chuan)動(dong)、齒(chi)條、推桿(gan)和(he)前后臺組成，床身包括了固定輥模(mo)、可(ke)調(diao)輥模(mo)和(he)床身機(ji)座(zuo)，如圖6-6所示。頂(ding)管(guan)過(guo)(guo)程中，頂(ding)管(guan)機(ji)主傳(chuan)動(dong)通過(guo)(guo)齒(chi)輪齒(chi)條和(he)推桿(gan)將動(dong)力(li)傳(chuan)遞(di)到芯棒(bang)上，芯棒(bang)帶動(dong)毛管(guan)通過(guo)(guo)一系列孔型逐漸減小的輥模(mo)進行減壁變(bian)形，完成頂(ding)管(guan)過(guo)(guo)程，主要(yao)特(te)點(dian)為：
a. 參與變形的輥(gun)模為(wei)三輥(gun)非傳動結構，分為(wei)固定式和(he)可調(diao)式兩種，輥(gun)模結構簡(jian)單，維護(hu)量小，重量輕，工作可靠，工藝事故處理簡(jian)單；
b. 床(chuang)身為加工有固定插槽的焊接(jie)結構，輥模架直接(jie)插入床(chuang)身中，裝配簡單，輥模更換(huan)和位置調整容易，不需要專門的換(huan)輥機構；
c. 只有一套電機(ji)和齒輪減速箱傳動(dong)系(xi)統(tong)帶動(dong)齒輪齒條裝(zhuang)置提供動(dong)力，傳動(dong)系(xi)統(tong)簡(jian)單(dan)，控(kong)制點少；
d. 減(jian)少了(le)軋輥(gun)傳(chuan)動(dong)系統包括：軋輥(gun)傳(chuan)動(dong)電機(ji)、減(jian)速機(ji)、傳(chuan)動(dong)軸(zhou)、聯軸(zhou)器等；
e. 設備外形小，機座基礎淺，土建施(shi)工容易(yi)，節省(sheng)基礎費用。
以(yi)下為(wei)頂(ding)管機主要參數:
荒管外徑：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架Φ410mm，可調(diao)機架Φ336mm；
最大入(ru)口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最大頂(ding)推(tui)力：1100kN；
電機(ji)功率：2000kW／臺，共2臺；
限動力：2900kN；
額定(ding)轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機(ji)
頂管(guan)后芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)與(yu)(yu)荒(huang)(huang)管(guan)是緊貼在一(yi)起的，為了便于下一(yi)工序的脫棒(bang)(bang)(bang)，需要(yao)進行松棒(bang)(bang)(bang)。松棒(bang)(bang)(bang)機對荒(huang)(huang)管(guan)軋(ya)制后，使荒(huang)(huang)管(guan)與(yu)(yu)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)之間產生1～1.5mm的間隙(xi)，以利于脫棒(bang)(bang)(bang)。以下為松棒(bang)(bang)(bang)機主要(yao)參數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度(du)：8000～18000mm；
松棒(bang)速(su)度（基(ji)速(su)）：1.5m／s；
調速范圍(wei)：0.8～2m／s；
軋制節(jie)奏(zou)：2～3p／min；
軋輥喉(hou)徑：Φ350mm；
軋輥安(an)裝角：30°±5°；
電機(ji)功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫(tuo)(tuo)(tuo)棒機的作用是將芯(xin)(xin)棒從荒管中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出，脫(tuo)(tuo)(tuo)棒時(shi)夾送(song)輥(gun)夾緊(jin)芯(xin)(xin)棒運動使芯(xin)(xin)棒從荒管中(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)出，同時(shi)荒管由(you)一組活動擋板(ban)擋住，以使芯(xin)(xin)棒和荒管分離。脫(tuo)(tuo)(tuo)棒機如(ru)圖6-7所示。
以下為脫棒(bang)機主(zhu)要參數(shu)。
最大輥徑(jing)（最大）：300mm；
最(zui)大拉力：4.5t；
芯棒直(zhi)徑(jing)：φ86～105mm；
脫棒速度(du)：1.5m／s；
傳動電機：90kW，1450r／min。
7. 張減機(ji)
采用24架(jia)(jia)(jia)張(zhang)減機(ji)，為單輥(gun)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)的方式，如圖6-8所示(shi)。設備的傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)依靠每輥(gun)一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)來(lai)(lai)實現(xian)（共72臺電(dian)機(ji)），每個(ge)軋(ya)輥(gun)有一(yi)個(ge)齒輪(lun)箱(xiang)，電(dian)機(ji)和齒輪(lun)箱(xiang)直接(jie)(jie)(jie)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，上下傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)軸與(yu)相(xiang)應軋(ya)輥(gun)軸的連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)由(you)液壓缸來(lai)(lai)實現(xian)，帶動(dong)(dong)(dong)接(jie)(jie)(jie)軸法蘭向(xiang)軋(ya)輥(gun)法蘭移動(dong)(dong)(dong)。當軋(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)(jia)(jia)被推入機(ji)身框架(jia)(jia)(jia)，軋(ya)輥(gun)聯軸器(qi)和后傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)裝置連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，聯軸器(qi)的連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)將由(you)電(dian)氣基礎自動(dong)(dong)(dong)化系(xi)統(tong)管理。以下為張(zhang)減機(ji)主要參(can)數。
軋(ya)輥名義直徑：φ250mm；
機架(jia)間距：235mm；
入口鋼管最(zui)大速度(du)：1.25m／s；
出口鋼管最大(da)速度：6m／s；
電機(ji)功率：93kW／臺，共(gong)72臺；
電機轉(zhuan)速：200～2000r／min。
