石油管生產(chǎn)線用磁力打包系統(tǒng)

摘要： 本系統(tǒng)結(jié)合近20條油套管生產(chǎn)線配置打包系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，先后開(kāi)發(fā)了三種鋼管打包設(shè)備，均為專(zhuān)利產(chǎn)品。本系統(tǒng)專(zhuān)利（20132034512X）主要特點(diǎn)石油管打包過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，按照不同的管徑及打包要求，自動(dòng)計(jì)數(shù)、排管、對(duì)齊、起吊、下放、打捆、移送入庫(kù)；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、安全系數(shù)高；設(shè)備大大提高工作節(jié)奏，減少成品管沖擊、降低噪音。

關(guān)鍵詞：磁力起吊、 油套管、鋼管打包、 打捆機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

石油管生產(chǎn)線，成品打包是生產(chǎn)線最后一個(gè)工序，是保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；目前比較小的油套管加工企業(yè)，都沒(méi)有形成生產(chǎn)線連續(xù)工序加工，更不用說(shuō)配備自動(dòng)打包設(shè)備，主要靠人工進(jìn)行捆扎；規(guī)模梢大的加工型企業(yè)，雖然也借助設(shè)備進(jìn)行打包，但還是過(guò)多的借助人力來(lái)完成，基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作，造成打包速度慢，質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境差，且吊裝的過(guò)程中容易破壞石油管絲扣及表面油漆，嚴(yán)重影響產(chǎn)量及外觀質(zhì)量[1][4]。本文所闡述的裝置是在，我公司2010年開(kāi)發(fā)《油套管生產(chǎn)線專(zhuān)用自動(dòng)打包裝置》專(zhuān)利產(chǎn)品（號(hào)： 201020266678.1），及2011年開(kāi)發(fā)的《鋼管、油套管生產(chǎn)線打包系統(tǒng)》專(zhuān)利產(chǎn)品（號(hào)： 201220113390.X），結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用效果基礎(chǔ)上改進(jìn)研發(fā)的新型《油套管生產(chǎn)線的磁力打包系統(tǒng)》專(zhuān)利產(chǎn)品（號(hào)20132034512X）。專(zhuān)利產(chǎn)品（ 201020266678.1）是將鋼管滾入坡道用齒輪齒條設(shè)計(jì)成升降結(jié)構(gòu)，但第一層管的落差依然很大，鋼管滾入時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的撞擊及噪音[2][3]；專(zhuān)利產(chǎn)品（201220113390.X）是成品管先滾到塑膠鋼絲繩上，但依然排除不了鋼管間的撞擊噪音，且在第二層及第三層容易出現(xiàn)亂管的情況，為捆扎工作帶來(lái)不便。本系統(tǒng)徹底解決了成品管進(jìn)入打包框的強(qiáng)烈撞擊問(wèn)題，可以說(shuō)鋼管基本沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，基本消除打包噪音，是理想的生產(chǎn)線全自動(dòng)打包設(shè)備[4]。

設(shè)備主機(jī)結(jié)構(gòu)

打包系統(tǒng)主要由排管鏈床、排管對(duì)齊裝置、磁力吊裝置、捆料輸送裝置、捆料收集筐五大部分組成；排管鏈床由4組同軸鏈傳動(dòng)，鏈條上固定有聚四氟乙烯塊形成的間隔性斜坡，成品油套管根據(jù)打捆要求進(jìn)行排組，（如Φ140管徑7根一捆：2-3-2（根）；Φ73管徑19根一捆：3-4-5-4-3（根）；），成品管通過(guò)PLC控制，依次按要求排列在鏈床斜坡上。排管對(duì)齊裝置由起升斜輥及液壓對(duì)齊擋板組成，將整排鋼管根據(jù)要求對(duì)齊，并且每排對(duì)齊的位置由液壓定位擋板限定。磁力吊裝置由桁架、行車(chē)、限位裝置、起升鋼絲繩、三組磁力吸盤(pán)組成。捆料輸送裝置由可升降的捆料輸送輥，由電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)，起升裝置由液壓連桿起升。捆料收集框尺寸根據(jù)打包鋼管尺寸人工調(diào)整[4][6]。

1-從動(dòng)鏈輪、2-鏈條、3-斜塊、4-支撐立柱、5-鏈條滾架、6-鏈條導(dǎo)向槽、7-對(duì)齊電機(jī)減速器、8-對(duì)齊斜輥、9-捆移送電機(jī)減速器、10-捆料框、11-吊車(chē)支架、12-行架限位、13-吊車(chē)行架、14-行架軌道、15-電磁鐵固定架、16-起吊鋼絲繩、17-電磁鐵、18-筐體固定斜邊、19-筐體活動(dòng)斜邊、20-筐體支座；

工作原理

油套管生產(chǎn)線磁力打包裝置，設(shè)置在生產(chǎn)線的最后一個(gè)工序，加工噴漆完成的油套管按照事先設(shè)定好的程序依次按排數(shù)量進(jìn)入排管鏈床，進(jìn)入排管鏈床前有計(jì)數(shù)器，每排數(shù)量達(dá)到預(yù)定數(shù)量后，鏈床前行進(jìn)行下一排鋼管排管；當(dāng)最前面的排管到達(dá)對(duì)齊工位后，對(duì)齊斜輥抬起，使整排鋼管離開(kāi)鏈床，對(duì)排管進(jìn)行對(duì)齊，對(duì)齊工作完成后，對(duì)齊斜輥下落，整排鋼管回到排管鏈床上，然后啟動(dòng)的是磁力行吊裝置，行車(chē)帶著磁力吊架將對(duì)齊完成的整排鋼管吸住→提起→運(yùn)送→下放至捆料收集筐內(nèi)；當(dāng)整捆管按順序排好后，在捆料收集框進(jìn)行捆扎工作。捆料輸送裝置是將完成捆扎的捆料抬起，并有移送輥將整捆料已送出生產(chǎn)線，由庫(kù)房組織發(fā)貨。在整個(gè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，所有的電機(jī)減速器、液缸動(dòng)作均由PLC程序控制完成，接近開(kāi)關(guān)及計(jì)數(shù)器將信號(hào)傳遞到PLC程序控制箱。在打包期間無(wú)需任何體力勞動(dòng)，只需一人監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，或有異常緊急停車(chē)[4]。

主要特點(diǎn)

1、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化程序控制，可配套于全自動(dòng)油套管生產(chǎn)線；

2、其結(jié)構(gòu)和功能可適用于多種類(lèi)、多管徑的管類(lèi)生產(chǎn)線打捆作業(yè)；

3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局合理、打包成品整齊美觀、設(shè)備運(yùn)行成本低；

4、成品管間沒(méi)有相對(duì)碰撞，設(shè)備運(yùn)行噪音極低，成品捆完全符合API規(guī)范要求；

5、成品油套管都由磁力吊安排放置在收集筐內(nèi)，整個(gè)過(guò)程全部自動(dòng)進(jìn)行，而且還可以手動(dòng)逐步工作，當(dāng)完成一個(gè)打包流程后各部件循環(huán)進(jìn)入下一個(gè)打包流程。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

本系統(tǒng)2012年研制成功后，首次應(yīng)用于山東泰豐Φ140-Φ340套管生產(chǎn)線項(xiàng)目，共配套兩套，現(xiàn)場(chǎng)使用效果非常好，打包節(jié)奏很快，完全可以滿(mǎn)足Φ140套管年產(chǎn)5萬(wàn)噸的打包要求，而且還有很大的提升空間，基本做到全自動(dòng)程序化運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)噪音相比以往有很大改善，設(shè)備性能被用戶(hù)充分認(rèn)可。隨后2013年我們又對(duì)2007-2011年建造的延長(zhǎng)7條油套管生產(chǎn)線進(jìn)行了升級(jí)改造，打包全部改為本裝置，改造后生產(chǎn)線成品打包效果比以前工作效率提高超過(guò)50%，打包外觀質(zhì)量也改善顯著，現(xiàn)場(chǎng)噪音明顯減小，并且至少節(jié)省出一個(gè)勞動(dòng)力，得到延長(zhǎng)集團(tuán)裝備制造公司的充分肯定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 解慶，馬永剛.油套管生產(chǎn)線設(shè)計(jì)[B].石油礦場(chǎng)機(jī)械， 2010，39（9）：45-48

[2] 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司.油套管生產(chǎn)線專(zhuān)用自動(dòng)打包裝置，中國(guó)，201020266678.1.[P].2010-10-03

[3] 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司. 鋼管、油套管生產(chǎn)線打包系統(tǒng). 中國(guó)，201220113390.X [P].2012-12-05

[4] 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司. 油套管生產(chǎn)線磁力打包系統(tǒng). 中國(guó)，20132034512X [P].2013-7-18

[5] 梁志宏. 鋼管捆扎六角成型優(yōu)化設(shè)計(jì)[A]. 沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2001，20（2）：16-20

[6] 勝利油田高原石油裝備有限責(zé)任公司. 石油套管打包料筐裝置. 中國(guó)，200820172931 [P].2009-11-04