預焊機在石油企業中的應用研究

崔巍+張洋+溫少飛

【摘 要】 近年來，隨著現代工業技術的不斷發展，預焊機技術的不斷完善，預焊機已經在我國大部分石油鋼管企業被廣泛應用起來。在大口徑直縫鋼管生產過程中，預焊機的工作原理、結構特點和裝配調試等方面的技術要求都非常高，本文對預焊機在鋼管行業的應用進行深入研究。

【關鍵詞】 預焊機 鋼管企業 應用研究

1 預焊機在鋼管制造企業中的應用

1.1 鋼管制造企業中預焊機的工作原理

在鋼管制造企業的生產線中，壓制成的開口鋼管與預焊機的上端相連，將鋼管固定在預焊機的開口處，預焊機內部干燥裝置會對其開口處的鋼管進行干燥處理，同時預焊機鋼管連接入口處的溫度也會大幅度升高，裝置前后的壓輥會隨即進入導向軌道，通過電氣控制系統控制進料輥，將鋼管導入預焊機中。

輔機由輸送輥道、進料輥道、旋轉對中輥、出料輥道、鏈條進給裝置等組成。主、輔機聯動可實現直縫焊管成形生產線中的合縫預焊單元。該機具有技術水平先進，功能齊全，操作靈活，使用方便等特點。每組液壓輥的合縫力由數控系統給定、比例壓力閥調整。當合縫時的反力達到給定壓力時，比例壓力閥溢流，液壓輥可適量退讓。

通常情況下，預焊機上會設置壓輥裝置，環行架上9組合縫伸縮輥中的4組可沿圓周進行角度旋轉調整，針對不同規格的鋼管取得最佳合縫效果，多個壓輥機構也會使預焊機更加可靠、穩定、安全的運行，為其工作提供了完善的轉軸機制，在裝置運行過程中，轉軸機制可以有效的避免鋼管錯位現象。預焊機兩邊的壓輥裝置通常是通過液壓伺服數控進行控制，具有很高的同步精度和定位精度，每組液壓伺服數控伸縮輥梁的工作行程可單獨控制。數控系統啟動后，會帶動壓輥機構的導管和輥架做向心運動，更方便預焊機做旋轉運動。通過連續和高質量的合縫，對接預焊變為具有圓形封閉截面長筒的一臺專用設備。

通過對預焊機的工作原理進行分析可知預焊機在鋼管制造企業中的應用，可以為下道內焊、外焊提供有可靠質量保證的直縫管坯，有效的提高了鋼管生產線的生產效率。

1.2 預焊機的設備結構組成

鋼管制造企業常用的預焊機其結構組成相對復雜，基本由主機、推料裝置、輸送輥道、焊接輔助裝置、液壓伺服系統和電控系統、反饋機構等部件組成，這些裝置的綜合應用，可以有效提高預焊機的運行效率、拓寬預焊機的應用范圍。在預焊機的應用過程中涉及到了很多先進計算機應用系統，如氣動配管系統、控制系統、監測系統以及電氣系統等。

預焊機的機架部分是其功能組成中最重要的裝置，其結構組成也相對復雜，由主托圈、底座、支撐桿、齒條、壓輥構成，其中支撐桿和壓輥裝置是保證其機架正常運行的重要組成部分。當鋼管進入預焊機之后，預焊機的機架裝置會對其進行夾持、對接焊縫處理，此時預焊機的焊縫方向是朝上的。

壓輥裝置是維持預焊機的重要裝置，壓輥裝置通常采用的是凹輥面和圓弧輥面，這樣可以使鋼管焊縫之間不出現縫隙，提高鋼管焊縫的密實度。

2 預焊機的設備調試

預焊機檢修時，首先要考慮的問題，制定合理的預焊機裝置調試方案，提高預焊機的使用壽命，目前我國預焊機調試技術的發展已逐漸成熟。

2.1 預焊機裝置托圈調試

計算預焊機裝置中壓輥長度，通過其結構長度確定裝置套管尺寸，同時在對其進行設備檢修時，要時刻注意其裝置托圈是否在正確位置上。通常情況下，預焊機的壓輥裝置的托圈下會墊小方箱和調墊鐵，這種設計有利于預焊機的精確調試。

2.2 壓輥機架調試

在鋼管制造中，壓輥機架的穩定性對整體預焊機的正常運行起到決定性作用，一般裝置導桿中的手動羅盤的位置會隨時變化，其運行錯位距離越大，裝置的運行穩定性就越差，當羅盤位置到臨界最大值時，壓輥裝置會出現運行故障，造成預焊機的停用，所以壓輥裝置羅盤調試，是整個調試工作的重點。在調試過程中，應用電機將整體羅盤的位置向上移，檢查其各裝置部件位置、運行情況正常后，再將手動羅盤放下來。

機架主要結構由底座、導軌機架組成一個框架，環行架沿著機架上的四個V形導軌垂直上下移動。另底座上還安裝主傳動裝置，主傳動工作時其與導軌機架的受力狀況在底座上系內力關系，大大降低了對地基的要求。

2.3 預焊機支撐桿調試

預焊機的主要運動裝置是支撐桿，在很多預焊機裝置中，支撐桿的運行狀態對預焊機的運行效果影響極大，在支撐桿上通常設有專用電機，以輔助控制導桿的伸縮功能，電機通電時，因為電源給導桿的動力很大，所以其伸縮范圍很廣，當電機不通電時，導桿的伸縮范圍很小，只能進行導桿本身的物理伸縮。

2.4 水平儀及鋼線調試

壓輥裝置和支撐桿的協同合作，離不開裝置鋼線和水平儀的應用，以往在預焊機裝置中，大多沒有設置水平儀裝置，初期預焊機的運行結構雖然完整，但是在裝置運行時，經常會出現壓輥裝置和支撐桿無法協同工作的現象，造成這種現象的原因，主要是預焊機裝置中沒有水平儀。對預焊機裝置中的水平儀和鋼線進行系統調試，可以提高預焊機裝置的調試效率，從而一定程度提高了鋼管制造效率。

3 預焊機主要性能檢測

隨著預焊機在鋼管制造中的廣泛應用，其性能的好壞決定了企業的生產效率和生產成本，所以預焊機的主要性能檢測問題在企業生產線管理者的眼里至關重要。目前，我國鋼管制造企業在檢測預焊機的主要性能時，其主要檢測內容，主要包括以下幾個方面：①檢測預焊機的水平底板和裝置托圈的出口側是否垂直；②在通電的情況下，分別檢驗預焊機裝置中的壓輥液壓缸打壓、轉動情況；③監測預焊機在運行時，組壓輥的轉動靈活性和轉動角度，并記錄其最大、最小的伸縮長度；④檢驗預焊機整機提升是否平穩、靈活。通過對上述功能的檢驗，可以確保預焊機在鋼管生產線上穩定、安全、可靠的運行。

4 結語

綜上所述，預焊機在我國制造企業應用范圍很廣，是鋼管制造生產線不可或缺的重要組成，對鋼管焊接質量起到決定性作用。企業通過對預焊機裝配、調試的熟練掌握以及對設備組件的不斷優化，對鋼管制造企業的整體制造能力的發展也起到至關重要的作用。

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