钢管扩径机的液压驱动系统设计.pdf

2 0 1 1 年 1 1 月第 3 9卷第 2 2期机床与液压 MAC HI NE T00L HYDRAUL I C S NO V ． 2 0l l Vo 1 ． 3 9 No ． 2 2 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 2 2 ． 0 2 2 钢管扩径机的液压驱动系统设计陈秀梅，杨庆东北京信息科技大学，北京 1 0 0 1 9 2 摘要随着管道建设向高强度、高韧性的方向发展以及对钢管质量要求的不断提高，制管技术及装备也在不断推陈出新。扩径机作为提高钢管质量的一种极为关键的技术装备，越来越多地在制管生产中得到运用。在介绍钢管扩径机工作原理的基础上，主要进行了钢管扩径机液压驱动系统的原理设计。关键词扩径机；液压驱动系统中图分类号T H 1 3 7 文献标识码B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 2 2 0 6 9 2 The De s i g n o f Hy dr a u l i c Dr i v e S y s t e m a bo ut t h e Tu be Ex p a nd e r M a c h i n e C HE N X i u me i ，Y A N G Q i n g d o n g B e i j i n g I n f o r m a t i o n S c i e n c eT e c h n o l o g y U n i v e r s i t y ，B e i j i n g 1 0 0 1 9 2 ，C h i n a Ab s t r a c t As t h e p i p e l i n e c o n s t r u c t i o n d e v e l o p i n g t o w a r d t h e d i r e c t i o n o f h i g h s t r e n g t h a n d h i g h t o u g h n e s s ， t h e d e ma n d o f e n t e r p r i s e o n s t e e l p i p e q u a l i t y i s h i g h，S O t h e n e w t u b e t e c h n o l o g y a n d e q u i p me n t h a v e b e e n i n t r o d u c e d ． F o r t h e t u b e e x p a n d e r ma c h i n e a s t h e k e y t o i mp r o v e t h e q u a l i t y o f t u b e， i t h a s b e e n u t i l i z e d mo r e a n d mo r e u n i v e r s all y i n t h e t u b e ma n u f a c t u r i n g ． On t h e b a s i s o f i n t r o d u c i n g t h e w o r k i n g p rin c i p l e s o f t u b e e x p a n d e r ma c h i n e ，a h y d r a u l i c d r i v e s y s t e m w a s d e s i g n e d i n p ri n c i p l e f o r t h e ma c h i n e ． Ke y wo r d s T u b e e x p a n d e r ma c h i n e；Hy d r a u l i c d riv e s y s t e m 油气长输管线完全采用直缝埋弧焊管是管线工业发展的必然趋势，扩径是直缝埋弧焊管生产中的重要工序之一。在钢管生产中，对焊接后的钢管扩径，可以消除变形，改善尺寸精度，提高钢管的平直度；并且消除残余应力，提高屈服强度。扩径机作为提高焊管质量的一种极为关键的技术装备，越来越多地在制管生产中得到运用⋯。文中主要就钢管扩径机的液压驱动系统进行了设计、分析。 1 钢管扩径机工作原理欲扩径的钢管在扩径前需用高压水将管内的焊渣、氧化铁皮等杂物冲净，由送管装置将钢管送到第一台扩径机前的旋转装置上，旋转钢管使焊缝转到中心线的上方，并对准扩径头有槽沟的扇形块，然后用升降辊道将钢管升至其中心线与扩径头中心线相一致。钢管不扩径的一端用液压台车上的夹钳夹住，并将钢管插入扩径头，可对钢管第一段进行扩径，每扩一段扩径头的动力油缸返回原始位置，然后，再将钢管向前送一段，逐段重复进行直到扩径至稍过于钢管全长的一半时为止，然后钢管快速从扩径头全部退出，返回原始位置，升降辊道下降将钢管再放在旋转装置上，并将其送到第二台扩径机前，准备进行另一半钢管的扩径。同时另一根钢管也送到第一台扩径机前，这样，总是同时有两根钢管进行扩径。 2 钢管扩径机液压驱动系统原理分析钢管扩径机的动作要求，设计钢管扩径机的液压驱动系统原理如图 1 所示。 A l 过滤器2 、5 、7 一二位电磁换向阀3 一压力继电器4 一电液换向阀 6 调速阀8 一增压缸 9 一同步缸l O 一伸缩缸1 1 一升降缸 1 2 、l 3 一三位电磁换向阀l 4 溢流阀l 5 变量泵图 1 扩径机液压驱动系统原理图收稿日期 2 0 1 01 0 2 5 基金项目北京市教委面上项目 K M2 0 0 9 1 0 7 7 2 0 0 3 ；北京市中青年骨干人才强教项目 P H R 2 0 1 0 8 4 3 1 作者简介陈秀梅 1 9 7 O 一，女，硕士，副教授，主要从事流体传动及控制、机械制造等方面的科研和教学工作。 E ma i l c he n x i ume i 0 4 1 26 ．c o rn。 7 0 机床与液压第 3 9 卷按下启动按钮，变量泵 1 5工作，电磁换向阀 1 3 左位接通，使升降缸 1 1 运动，提升钢管至指定高度，接通电磁换向阀 1 2下位，使伸缩缸 1 0运动，推动钢管前进。当第一次伸缩完成，触动行程开关，接通电液换向阀4左位，两个定量泵同步供油，这时电磁换向阀7右位接通，流量不同的两个泵一同为扩径设备快进提供动力。当到达工进指定位置时，时间继电器发出信号，电磁换向阀7 左位接通，截止所在油路供油，电磁换向阀5右位接通，电磁换向阀 2左位接通，使大流量泵输出流量返回油箱，停止供油。小流量、高压泵依旧工作，其油路转为带有调速阀6且通过增压缸 8的油路为扩径设备供油。随着执行元件所受阻力逐步增高，小流量、高压泵的流量减少，泵的出口压力逐步增加。通过增压缸增压，达到工作压力，进行工作进给，完成一次扩径。随时间继电器发出信号，电液换向阀4右位接通，电磁换向阀 7右位接通，液流通过大流量管路进行换向。而后电磁换向阀 1 2下位再次接通，伸缩缸再次进给，输送钢管下一部分进入以备进行扩径工序，电液换向阀4左位接通，油液再次转入小流量的速度调节回路，扩径设备进行第二次工作进给。依照此步骤重复进行，直至完成扩径。之后电磁换向阀5置左位，电液换向阀7置右位，电磁换向阀2置右位，电磁换向阀 1 2处于上位，电磁换向阀4处于右位，扩径设备流量重新接回大流量、低压管路，扩径设备和伸缩缸快退。最后电磁换向阀 l 3右位接通，降下钢管，完成整个送管、扩径动作过程。电磁铁动作顺序表如表 1 所示。表 1 电磁铁动作顺序表提升钢管启动按钮一一一一一一一一中位中位左位右位左位左位伸缩缸推动一级缸体挡块压下行程阀一一一一一一一一中位下位中位右位左位左位快进时间继电器发出信号十一一一一一一十一左位中位中位右位右位左位工进压力继电器发出信号一一一一一一左位中位中位左位左位右位时间继电器发出信号一一一一一右位下位中位右位右位右位工进时间继电器发出信号十一一一一一十一十左位中位中位左位左位右位时间继电器发出信号一一一一一右位下位中位右位右位右位工进时间继电器发出信号一一一一一一左位中位中位左位左位右位伸缩缸，扩径头退回时间继电器发出信号一一一一一一右位上位中位右位右位左位快退时间继电器发出信号一一一一一一一一中位中位右位中位左位左位停止挡块压下终点开关一一一一一一一一一中位中位中位中位左位左位 3 设计中存在问题的解决措施 1 由于在扩径头工作过程中，快速进给时需要的液压油流量大，而工作进给时需要的压力高，因此采用了双泵供油模式。需要大流量供油时，两个泵同时工作，供给大流量；当工作进给时，大流量泵截止，小流量泵单独供油，随外力增大提高压力。 2 通过分析计算，钢管的推力 1 0 M N左右时，需要液压力超过了 5 0 M P a 。为了获得高的压力，另外考虑到成本的因素，因此辅以双泵供油回路，回路中设置了一个增压缸。 3 考虑到钢管的长度均超过了5 1 3 1 ，在回路中设置了一个伸缩缸，以便于能够送钢管到位。 4 扩径头中采用多个液压缸，其间需要同步运动，除了设计控制同步的系统外，在液压回路中采用同步缸以更好地达到要求。 4结论随着长输管道对钢管质量要求的不断提高，以及国民经济和人民生活对能源需求的不断增大，高压、大输送量的管道会越来越多，对钢管的安全可靠性要求也越来越高，这都要求相应地提高扩径技术。在发达国家，经过多年研究和应用，钢管扩径工艺和扩径机的设计制造水平已较高，一台扩径机在使用寿命期内可扩径达万根以上。国内生产直缝埋弧焊管的时间还比较短，对于扩径机的研究和制造还比较少，在扩径设备质量、寿命方面存在着很大的问题。因此，认真研究扩径机的扩径工艺、设计制造方法，对于提高设备的生产效率、降低生产成本很有意义。参考文献【 1 】郭宝锋，聂绍眠，金森，等．筒形件的机械扩径成形条件 [ J ] ．中国有色金属学报， 2 0 0 2 ， 1 2 6 1 1 4 91 1 5 3 ．【 2 】雷天觉．液压工程手册 [ M] ．北京北京理工大学出版社． 1 9 9 8 ．【 3 】陈秀梅，解文龙，杨庆东．液压式钢管扩径机的设计方法研究[ J ] ．液压与气动， 2 0 0 7 5 3 0 3 2 ．【 4 】彭在美．国内外直缝焊管机组的发展趋势 [ J ] ．钢管， 1 9 9 8． 2 7 4 1 41 8 ．

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 钢管扩径机液压驱动系统设计行业标准能源电力 20201209172614681147 能源电力火力发电风力发电核电技术电力文库，行业标准法律法规培训课件案例分析规程措施技术规范煤矿论文考试题库技术方案技术标书施工组织技术总结安全管理通知公告设计图纸实用文档图书资料文档下载在线阅读视频课程培训视频

矿业文库所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。