可調節防倒鋼裝置在TBS成型工藝中的應用

陳文豪，王海峰，馮清振

（1.浙江金洲管道工業有限公司，浙江 湖州313000；2.中海石油金洲管道有限公司，浙江 湖州313000）

可調節防倒鋼裝置在TBS成型工藝中的應用

陳文豪1，王海峰2，馮清振2

（1.浙江金洲管道工業有限公司，浙江 湖州313000；2.中海石油金洲管道有限公司，浙江 湖州313000）

在HFW焊管的生產過程中，為了避免鋼帶出現倒鋼現象，提高HFW焊管生產效率和成材率，對現有TBS成型設備和工藝進行了分析研究，提出了TBS成型設備的改進方案，設計了一種可調節防倒鋼裝置。該裝置可安裝在TBS成型機架的出入口兩側，并可根據鋼管不同規格進行適當上下調節。應用結果表明，該可調節防倒鋼裝置適合直徑為Φ219～Φ610mm所有規格HFW焊管的生產，可有效對鋼帶進行限位，既提高了生產效率，又保證了產品質量。

焊管；HFW焊管；TBS成型；鋼帶；倒鋼

TBS成型工藝中鋼帶出現扭轉的問題會造成鋼管焊縫偏移，影響焊縫質量，嚴重時會造成焊偏、無法焊接等嚴重質量事故，從而使鋼管報廢，成材率下降。鋼帶出現倒鋼現象則直接造成被迫停機，嚴重影響生產效率。另外，當倒鋼現象嚴重時需打開成型機架，原調型尺寸則會發生變化，導致大部分成型機架必須重新調整，降低了成材率，增加了生產成本。本研究針對上述問題研制了一種可調節防倒鋼裝置，并在實際生產中進行了應用，以期對HFW焊管生產提供一定的幫助。

1 TBS成型設備存在的問題

浙江金洲管道工業有限公司HFW630高頻直縫焊管生產線的TBS成型機組中沒有防倒鋼裝置，在生產初期頻繁出現鋼帶側翻倒鋼現象，最長處理時間達到3個班次，成材率和生產效率非常低。實際生產統計分析發現，當采用TBS成型方式時，生產Φ406mm以下規格鋼管容易出現鋼帶側翻倒鋼現象，并且厚壁管比薄壁管出現的幾率大，處理難度也相對較大。

2 TBS成型設備的改進方案

根據對實際生產過程的觀察，鋼帶在TBS成型設備中行走不穩定主要體現在鋼帶接頭前后20 m附近。當月牙彎和鐮刀彎較大時兩側上下移動幅度大，造成帶鋼傾斜側翻。因此，需要在TBS成型設備出入口兩側增加一種限制鋼帶偏斜的裝置，使鋼帶在前進過程中始終保持一定的壓緊力，避免鋼帶出現側翻倒鋼現象。經過研究分析，浙江金洲管道工業有限公司設計制作了一種可調節防倒鋼裝置，在成型的入口和出口處兩側各安裝一對，其高度可根據不同鋼管的規格進行調整，使鋼帶兩側高度位置始終受限。此裝置適用于TBS成型工藝中直徑Φ219～610mm規格鋼管的生產。

3 可調節防倒鋼裝置的設計

可調節防倒鋼裝置結構如圖1所示，該裝置包括固定支架、調節機構、滑塊、壓輥等4個部分，整體結構呈L形懸臂形式。該裝置安裝部位的尺寸和原TBS設備的小排輥相同，可方便固定于TBS設備的小排輥位置上。

從圖1中可以看出，L形防倒鋼裝置的固定支架上裝有2個導軌，帶有可轉動壓輥的滑塊在導軌內上下移動，滑塊的移動通過固定在固定支架頂部的絲杠進行調節；為了防止絲杠磨損較快并減小轉動時的摩擦力，配合的螺母采用了耐磨的青銅材料，并用螺栓固定于固定支架上；將絲杠的頂部銑削成四方形，便于扳手調節，絲杠的下部設計成圓形凸臺，可用兩個半圓形壓塊與滑塊連接，使絲杠可方便轉動并帶動滑塊在導軌中上下移動。

圖1 可調節防倒鋼裝置結構示意圖

滑塊同樣采用L形懸臂形式，滑塊的立面為方形凸臺，與導軌配合，立面的中間位置有一個通孔，壓輥的銷軸過盈配合安裝在里面，使銷軸不能轉動，銷軸的另外一側用支撐板固定于滑塊平面的側面，保證將壓輥支撐固定。為了防止銷軸左右移動，用擋板和螺栓進行定位。壓輥通過軸承安裝于銷軸上，可靈活轉動。軸承的兩側安裝有密封圈、緊定套、平墊圈、止動墊圈和鎖緊圓螺母，可保存軸承內的潤滑油脂，并使軸承固定牢固。為了防止鋼帶邊沿偏斜損壞，將壓輥的外圓設計成凹面，保證鋼帶始終平穩前行。

這種可調節防倒鋼裝置安裝尺寸與TBS成型機架上的小排輥相同，可拆除相應位置的小排輥進行安裝（減少4個排輥不影響鋼帶成型質量）。受TBS設備兩側空間位置的限制，可各錯開一個小排輥位置進行安裝，具體位置如圖2所示。

該裝置安裝后不用拆卸，可根據鋼管不同規格用扳手進行適當上下調節，在調節時不必將鋼帶壓的太死，使壓輥剛好接觸到鋼帶邊緣即可。壓輥將鋼帶壓住并隨鋼帶行走而轉動，即能防止鋼帶偏斜，又能避免鋼帶邊緣擠壓損傷。可調節防倒鋼裝置在TBS成型設備中的使用如圖3所示。

圖2 可調節防倒鋼裝置在TBS成型設備中的安裝位置

圖3 可調節防倒鋼裝置在TBS成型設備中的使用

4 實際應用效果

（1）可調節防倒鋼裝置可進行高低調節，適合直徑為Φ219～Φ610mm所有規格鋼管的生產，調節方便，提高了生產效率。

（2）可轉動的壓輥既保證了鋼帶在成型過程中平穩前進，又保護了鋼帶邊沿，提高了焊縫質量。

（3）安裝了這種可調節防倒鋼裝置后，經過兩年多的生產使用，未出現鋼帶偏移側翻現象，提高了生產效率、成材率和產品質量，經濟效益相當可觀。

5 結 語

焊接鋼管成型的關鍵在于機組成型部位的準確定位與鋼帶的可靠運行，成型部位的定位是機組調型的重要工作，一般都會按照不同規格的需要進行調整，但鋼帶在前進的過程中是一個變量，會受不同方向變形力的作用出現不確定的變化。如彎邊不充分出現的板邊褶皺、下山量不合適出現的板邊波浪、鋼帶成型變形時應力的自然平衡釋放、鋼帶在TBS成型中的輕微游動等問題。通過在TBS成型裝置的出入口兩側增加防倒鋼裝置，則可有效對鋼帶進行限位，克服了以上問題對鋼帶成型過程的影響，使生產能夠順利進行。實踐證明，該可調節防倒鋼裝置是TBS成型中一種非常可靠的輔助裝置。

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Adjustable Avoiding Steel Strip Side Turn Device in the Application of TBS Forming Process

CHEN Wenhao1,WANG Haifeng2,FENG Qingzhen2
（1.Zhejiang KINGLAND Pipeline Industry Co.,Ltd.,Huzhou 313000,Zhejiang,China;2.CNOOC KINGLAND Co.,Ltd.,Huzhou 313000,Zhejiang,China）

In HFW pipe production process,in order to avoid the phenomenon of the steel strip side turn,improve production efficiency and qualified product ratio of HFW pipe,it analyzed and studied the existing TBS forming equipment and process,put forward the improvement scheme of TBS forming equipment,designed a kind of adjustable avoiding steel strip side turn device,this device can be installed on either side of the TBS forming frame gateway,and can be properly adjusted according to different steel pipe specification.The application result indicated that this device is suitable for HFW pipe production of Φ219～Φ610mm,is effective to limit steel strip.It can not only improve the production efficiency,but also ensure the quality of the product.

welded pipe;HFW pipe;TBS forming;steel strip;side turn

TE973.1 文獻標志碼：B DOI:10.19291/j.cnki.1001-3938.2016.05.009

陳文豪（1973—），男，畢業于原武漢水利電力大學，高級工程師，主要從事焊管技術、設備及新產品、新項目的研究與開發工作。

2016-02-14

李 超