不锈钢管坯外表面局部修磨设备的研制

为了解决大规格不锈钢坯料管由于穿孔机热加工后造成管坯局部区域壁厚不均,需通过后续冷轧管机或冷拔管机进行纠偏加工,生产加工道次增多,且效果不理想的问题,设计了单边(局部)浮动磨削加工修磨机。介绍了该修磨机的主要技术参数,各设备单元的结构组成及其主要功能。并采用该修磨机对某规格不锈钢坯料管进行了修磨,修磨后的产品光滑、接刀处圆弧过渡,实现了设计要求,满足了生产需要。     

三点式导向机构在HFW焊管内毛刺修磨机上的应用

HFW焊管单头内毛刺修磨机主机通常采用钢丝软轴传动方式,由于软轴刚性不足,修磨过程中极易产生修磨轴心轨迹偏离的问题。为了解决这个问题,设计了一种三点式支撑导向机构,该机构主要由导向槽、导向槽底座、缓冲弹簧、导向轮、限位辊、导向板等部分组成。三点式支撑导向机构安全可靠,维修方便,应用于HFW焊管内毛刺修磨机上,能够很好地保证修磨的定位精度和磨削深度,修磨质量明显提高,表面粗糙度达到Ra12.5,并使工作效率和产品合格率得到有效提升。     

焊缝自动修磨系统分析研究

为了提高钢管管端焊缝的修磨质量和修磨效率,设计了一种焊缝自动修磨系统。该系统以ABB机器人系统为主要执行机构,西门子S1200 PLC为信号交互中枢,配合激光扫描和磨削机构,并采用以太网通讯功能,结合MES系统可实时上传设备数据和修磨数据,便于生产调度的管理和追溯。焊缝自动修磨系统的应用,提高了生产装备的自动化、智能化水平,降低了操作人员的劳动强度,提高了生产效率。     

JCOE焊管椭圆度和管径误差的控制

通过分析JCOE双面埋弧焊管的生产工艺特点,包括原材料性能、成型、预焊和扩径的工艺参数对铜管椭圆度和管径误差的影响,总结出：JCOE钢管管端椭圆度≤0．012D时。椭圆度指标会有明显提高,钢管平均椭圆度一次合格率从原来的85．4％提高到98．46％;钢管管端直径误差（D≥610mm）控制在±1．3mm,管端管径尺寸精度控制也能得到明显改善,管端管径一次合格率从原来的90．56％上升至现在的99-47％。指出了钢管椭圆度调整方案和铜管管端直径误差控制改进办法,以及常见问题产生的原因和改进措施,对提高铜管的椭圆度和管径精度有一定借鉴意义。     

钢管管端圆周截面形状测量系统及算法分析

介绍了大直径直缝埋孤焊管管端圆周截面形状自动测量系统的组成,重点阐述了钢管周长、长轴、短轴以及圆心坐标的两种不同算法,即累加积分法和最小二乘椭圆拟合法。通过试验测量及两种不同算法的计算结果对比,得出了两种算法与实测值的误差,并进行了分析。分析结果表明,累加积分算法对钢管长轴短轴的计算结果更接近实际测量值。同时提出了提高该钢管管端圆周截面形状测量系统精度的改进措施。     

小直径螺旋焊管机组焊垫辊设计

为了有效避免螺旋焊管机组中焊垫辊设计不合理造成的错边、烧穿、内焊裂纹等焊接缺陷,同时满足小直径钢管生产工艺需求,通过对焊垫辊缸体和活塞杆的理论计算和有限元模拟,对焊垫辊缸体和活塞杆进行了重新设计。新设计的焊垫辊有效解决了焊垫辊放置空间不足的问题,很好地解决了Φ508 mm以下小直径螺旋焊管生产过程中出现的工艺问题和焊接质量问题,取得了预期效果,获得了较好的焊缝质量。     

Measurement System of Steel Pipe End Circumferential Cross-section Shape and Algorithm analysis

介绍了大直径直缝埋弧焊管管端圆周截面形状自动测量系统的组成,重点阐述了钢管周长、长轴、短轴以及圆心坐标的两种不同算法,即累加积分法和最小二乘椭圆拟合法.通过试验测量及两种不同算法的计算结果对比,得出了两种算法与实测值的误差,并进行了分析.分析结果表明,累加积分算法对钢管长轴短轴的计算结果更接近实际测量值.同时提出了提高该钢管管端圆周截面形状测量系统精度的改进措施.     

COE新型制管工艺应用研究

为了解决小直径直缝埋弧焊管质量不稳定、效率低等生产技术难题,综合考察了UOE、JCOE、HFW焊管制造工艺。在对钢管成型技术、预焊技术和扩径技术进行分析的基础上,开发出COE直缝埋弧焊管制造工艺。应用实践表明:采用COE制管工艺极大地提高了小直径埋弧焊管的生产效率,降低了生产成本,并且焊管管体成型好,产品质量稳定,在小直径埋弧焊管制造方面具有良好的推广前景。     

埋弧焊管管端焊缝磨削机器人设计与应用

针对埋弧焊管管端焊缝磨削机占用工位、操作人员多、焊缝磨削质量不易保证等问题,提出了一种管端焊缝磨削机器人的技术方案。通过对焊缝形貌特征数据进行分析,设计了机器人磨削运动轨迹,并进行了工业测试。结果表明,直缝埋弧焊管采用直线磨削运动轨迹和圆弧修磨运动轨迹相结合的方法;螺旋埋弧焊缝采用螺旋磨削运动轨迹的方法。应用实践表明,设计的磨削机器人在焊管生产线上的应用满足使用要求。     

PLC控制系统在钻杆密封面台肩修磨机中的应用

针对目前使用的钻杆修磨装置不能实现控制定位,也没有对钻杆的磨削深度进行精确控制,只是凭借经验和观察对钻杆进行修磨,影响了磨削工件的质量和技术指标,而且还不能在自动控制的检测线上应用的问题,设计了数控钻杆密封面台肩修磨机。该修磨机采用先进的台达数控技术,结合触摸屏,利用PLC控制系统实现修磨机对钻杆面磨削的精确控制。该控制系统2008年12月在湛江钻杆检测线上应用表明,性能稳定,运行良好,能满足实际生产要求。     

钢管防腐生产线管端自动贴纸装置设计及应用

为了解决钢管防腐生产过程中人工贴纸质量不稳定、岗位员工劳动强度大等问题,设计出一种钢管防腐管端自动贴纸装置。该装置由贴纸机头、三坐标线性滑动平台、自动控制系统组成,通过伺服控制系统,执行钢管管端自动贴纸作业。现场使用效果表明,该设备具有钢管管端自动贴纸功能,且结构简单,操作方便,贴纸质量稳定,纸张搭接处平整,可适用于钢管外表面防腐生产线,能够提升贴纸工作效率和工艺精度,完全可取代钢管防腐生产过程中传统人工贴纸方式。     

钢管内壁自动打磨清扫装置的应用

为了提高螺旋埋弧焊管内检工作效率及检验质量,解决人工清理钢管内壁及管端氧化残留物时存在的效率低、清洁不均匀、易对内表面造成二次伤害等问题,设计了一种钢管内壁自动打磨清扫装置。该装置由两台同步行走小车作为主要执行机构,采用S7-200 SMART PLC为中央控制硬件进行编程,并采用电感式限位对行走小车进行行程定位,通过调整可实现Φ406 mm~Φ2 200 mm钢管内壁自动打磨清扫。实际应用表明,该装置可有效提高焊管生产线自动化程度,降低岗位人员劳动强度,提高生产效率。     

双环螺旋焊管切割机的研制

为了解决螺旋焊管两步法成型工艺预焊机组的钢管高速切割问题,研制了双环螺旋焊管切割机。介绍了切割机的设计原理、结构特点、工艺过程,并对切割机的关键技术及技术指标进行了详尽的阐述。实际应用结果表明,双环螺旋焊管切割机运行稳定、自动化程度高、切割质量好,节省了生产成本,完全能满足大管径、大壁厚的螺旋焊管预焊机组的钢管切割要求。     

大直径钢管管端切斜测量方法

管端切斜是钢管外观尺寸检查的一项比较重要指标，对大直径钢管而言传统的测量方法已不能满足要求。设计了一种测量大直径钢管管端切斜尺寸的方法，该测量方法装置简单、使用方便、产生测量误差的因素少，值得在制管厂推广使用。     

钢管通径自动调心机设计与运动分析

针对通径机对不同直径的钢管进行通径检测时,存在中心线对中问题,设计了钢管通径自动调心机.其核心部件由曲柄滑块机构及平行四边形机构组成.通过液压缸或丝杠升降机运动获取动力,使托举钢管的V型架能上下运动,实现钢管自动对中.通过运动分析,得到了钢管直径、丝杠行程和V型架调节高度之间的关系式.为实现不同直径钢管的自动对中从而提高钢管通径效率提供了理论基础.     

中直径钢管多功能喷码装置设计

针对现有钢管喷印技术存在的不足,结合钢管生产工艺提出了一种中直径钢管喷码装置的“动头不动管”的设计方案。介绍了该装置的设计思路、结构组成、工艺过程以及电控系统,同时对喷码装置在钢管生产线集成方式、设备结构、工作流程和关键技术细节等方面进行了分析。该装置采用钢管不动、喷头移动的喷印方式,可实现单头多行喷印,并且结构简单,移动方便,可满足多种工况的钢管喷印需要。     

JCOE直缝埋弧焊管内焊缝磨削机的改造

针对原有内焊缝磨削机胀紧机构过于复杂,磨削轮直径偏小易造成磨削后的焊缝残余高度不符合标准要求,以及磨削时经常会磨损磨削轮侧面等问题,对设备进行了较大的改造。改造后的内焊缝磨削机结构更加合理,性能更加优越,保证了钢管的质量。     

新型大直径厚壁钢管铣头倒棱机结构设计

对现有的平头倒棱机设备及加工技术进行了分析,提出由于加工原理的限制导致设备加工能力不足,会出现刀具振动过大,切削稳定性差等问题。以此为参考将其加工原理改进为铣削加工,通过更换刀具以及增加过渡盘等方式,设计出具有创新结构的铣头倒棱机以提升对大直径厚壁钢管的加工能力。该设备使钢管在倒棱过程中的稳定性增强并扩大了加工范围,以此提升了钢管倒棱设备的加工能力和产品附加值,且对焊管和无缝钢管均适用,目前已在现场应用。