一(yi)、基本情(qing)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管。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚(hou)：2.6～12.5mm；
鋼(gang)管長度：4～24（26/28）m。
二、工(gong)藝流程
常寶φ114mm CPE機組工藝布置(zhi)如(ru)圖6-4所示。
三(san)、主要工(gong)藝設備(bei)參數(shu)及性能
1. 環形加熱爐(lu)
環(huan)形(xing)爐(lu)(lu)由LOI天(tian)津公(gong)司設計及制作，加熱(re)溫度為(wei)1250～1280℃。裝出料(liao)機(ji)為(wei)電動(dong)，兩套(tao)機(ji)構均附帶在(zai)緊(jin)急(ji)狀態下可手動(dong)驅動(dong)裝出料(liao)夾鉗從爐(lu)(lu)內退出爐(lu)(lu)外(wai)的裝置。爐(lu)(lu)門為(wei)氣動(dong)側開，傳動(dong)裝置會有效避(bi)開熾熱(re)的爐(lu)(lu)氣，以(yi)保(bao)證良好(hao)的使(shi)用壽命(ming)。以(yi)下為(wei)環(huan)形(xing)加熱(re)爐(lu)(lu)主(zhu)要(yao)參(can)數：
中(zhong)徑(jing)：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最大(da)加熱(re)能(neng)力：40t／h；
最大(da)裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐形輥穿孔機
管(guan)坯(pi)穿孔(kong)是熱(re)軋無縫鋼管(guan)生產(chan)(chan)中的最重要的變形工序，它的任務是將(jiang)實(shi)心(xin)坯(pi)穿制成空(kong)心(xin)毛(mao)管(guan)。常寶ф114mm CPE機組采用錐(zhui)形輥(gun)穿孔(kong)機，生產(chan)(chan)的毛(mao)管(guan)精度高，附加變形小，適于(yu)生產(chan)(chan)薄壁管(guan)。以下為穿孔(kong)機主要參數。
管坯直徑(jing)：φ130mm、φ150mm；
最大(da)／最小(xiao)軋輥直徑：800mm／700mm；
最大出口速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電機功(gong)率(lv)：1500kW×2臺；
主(zhu)電機轉(zhuan)速最大：550r/min。
3. 縮口(kou)機
縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)是(shi)CPE生產線的(de)(de)關鍵工(gong)序(xu)之(zhi)一(yi)，縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)(ji)將毛(mao)管頭(tou)部壓縮(suo)(suo)(suo)，使其(qi)抱(bao)緊芯棒頭(tou)部的(de)(de)臺階，用以(yi)承受頂推(tui)過程中的(de)(de)拉力。二爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)(ji)的(de)(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)是(shi)由(you)二塊半(ban)個(ge)(ge)模(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)組成的(de)(de)，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)(ji)的(de)(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)是(shi)由(you)三(san)塊模(mo)(mo)型(xing)合成一(yi)個(ge)(ge)收(shou)(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)形狀，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)(ji)有以(yi)下優(you)點：
a. 收口處毛管與芯棒的包容性(xing)更好(hao)，發生頂穿事(shi)故的可能(neng)性(xing)更小；
b. 收口處毛管(guan)的(de)長度可以減(jian)小(xiao)(xiao)，從而可以減(jian)小(xiao)(xiao)頂管(guan)后(hou)的(de)切頭長度，提高成材率；
c. 更有利(li)于軋制高合金材料。
常寶φ114mm CPE機組生產線選擇了三爪縮口機，如圖6-5所示。
以下為縮口機的主要(yao)參數。
縮口機型式：三爪式縮口機；
縮口力：100t；
動(dong)力(li)源：液(ye)壓，16MPa壓力(li)；
毛管規格(ge)：φ1~160mm;
縮口控制方(fang)式：壓力控制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機(ji)
頂(ding)管(guan)(guan)(guan)機由床(chuang)(chuang)身(shen)、主傳(chuan)動、齒條、推桿和前(qian)后臺組成，床(chuang)(chuang)身(shen)包括了固(gu)定輥模、可調(diao)輥模和床(chuang)(chuang)身(shen)機座，如圖6-6所示(shi)。頂(ding)管(guan)(guan)(guan)過(guo)程中(zhong)，頂(ding)管(guan)(guan)(guan)機主傳(chuan)動通過(guo)齒輪齒條和推桿將動力傳(chuan)遞到芯(xin)棒上(shang)，芯(xin)棒帶動毛管(guan)(guan)(guan)通過(guo)一系(xi)列孔型逐(zhu)漸減小的(de)輥模進行減壁(bi)變形，完(wan)成頂(ding)管(guan)(guan)(guan)過(guo)程，主要特(te)點為：
a. 參與變形的輥模為三(san)輥非傳動結(jie)(jie)構，分為固定式和可調式兩種，輥模結(jie)(jie)構簡單，維護量(liang)小，重(zhong)量(liang)輕，工(gong)作可靠，工(gong)藝事故處理簡單；
b. 床身為(wei)加工有固定(ding)插(cha)槽的焊接(jie)(jie)結構，輥模(mo)架直接(jie)(jie)插(cha)入床身中，裝配(pei)簡(jian)單，輥模(mo)更換和位置調整容易(yi)，不需(xu)要專門的換輥機構；
c. 只有(you)一套電機和齒輪(lun)減(jian)速(su)箱傳(chuan)動(dong)系統(tong)帶動(dong)齒輪(lun)齒條裝(zhuang)置提供動(dong)力，傳(chuan)動(dong)系統(tong)簡單，控制點少；
d. 減少了軋輥(gun)傳動(dong)系統包括：軋輥(gun)傳動(dong)電機、減速(su)機、傳動(dong)軸(zhou)、聯軸(zhou)器等；
e. 設備外(wai)形小，機(ji)座(zuo)基礎淺(qian)，土建(jian)施工容易(yi)，節省基礎費用。
以下為頂管機(ji)主要(yao)參數(shu):
荒(huang)管外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固(gu)定機架Φ410mm，可(ke)調機架Φ336mm；
最大入口速度(du)：1.5m／s；
最大出口速(su)度：6m／s；
最大頂推力：1100kN；
電機功率：2000kW／臺，共2臺；
限動力：2900kN；
額(e)定轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒(bang)機
頂(ding)管后(hou)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)與荒管是(shi)緊貼在一(yi)起的，為(wei)了便(bian)于下一(yi)工(gong)序的脫(tuo)棒(bang)(bang)(bang)，需要進行(xing)松棒(bang)(bang)(bang)。松棒(bang)(bang)(bang)機對荒管軋制后(hou)，使(shi)荒管與芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)之(zhi)間(jian)產生1～1.5mm的間(jian)隙，以利于脫(tuo)棒(bang)(bang)(bang)。以下為(wei)松棒(bang)(bang)(bang)機主要參數。
荒管外徑(jing)：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒管(guan)長度：8000～18000mm；
松棒速(su)(su)度（基(ji)速(su)(su)）：1.5m／s；
調(diao)速范圍：0.8～2m／s；
軋制(zhi)節奏：2～3p／min；
軋輥(gun)喉徑：Φ350mm；
軋(ya)輥安裝角：30°±5°；
電機功率(lv)（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機(ji)
脫棒(bang)機(ji)的(de)作用是將芯棒(bang)從(cong)荒管中脫出，脫棒(bang)時(shi)(shi)夾(jia)送輥(gun)夾(jia)緊芯棒(bang)運動(dong)使(shi)芯棒(bang)從(cong)荒管中脫出，同時(shi)(shi)荒管由一組活動(dong)擋板擋住，以使(shi)芯棒(bang)和荒管分離。脫棒(bang)機(ji)如圖6-7所示。
以下為(wei)脫棒機主要參數(shu)。
最大輥徑（最大）：300mm；
最大拉力：4.5t；
芯棒直(zhi)徑：φ86～105mm；
脫棒速度(du)：1.5m／s；
傳動(dong)電(dian)機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架(jia)張減(jian)(jian)機(ji)，為(wei)單輥(gun)傳(chuan)動(dong)(dong)的(de)方(fang)式(shi)，如圖6-8所示。設備的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)依靠每輥(gun)一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)來實現（共72臺電(dian)機(ji)），每個(ge)軋輥(gun)有一(yi)個(ge)齒輪箱，電(dian)機(ji)和(he)齒輪箱直(zhi)接連接，上下傳(chuan)動(dong)(dong)軸與相應軋輥(gun)軸的(de)連接由液壓缸(gang)來實現，帶動(dong)(dong)接軸法蘭(lan)向軋輥(gun)法蘭(lan)移動(dong)(dong)。當軋輥(gun)機(ji)架(jia)被推(tui)入機(ji)身框架(jia)，軋輥(gun)聯軸器和(he)后傳(chuan)動(dong)(dong)裝置連接，聯軸器的(de)連接將由電(dian)氣基礎自(zi)動(dong)(dong)化系(xi)統(tong)管理。以下為(wei)張減(jian)(jian)機(ji)主要參數(shu)。
軋輥名(ming)義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼管最大速度：1.25m／s；
出口鋼管(guan)最大(da)速度：6m／s；
電機功率(lv)：93kW／臺，共72臺；
電機轉速：200～2000r／min。
