一、基本情況
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(guan)。
鋼管外徑(jing)：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼(gang)管(guan)長(chang)度：4～24（26/28）m。
二、工藝(yi)流程
常寶φ114mm CPE機組工藝布置如圖6-4所示。
三、主要工藝(yi)設備參(can)數及性能
1. 環形加熱(re)爐
環形爐(lu)(lu)由LOI天津公(gong)司設計及制(zhi)作，加熱溫度為1250～1280℃。裝(zhuang)出(chu)料(liao)機(ji)為電動(dong)，兩套機(ji)構均(jun)附(fu)帶(dai)在緊急狀態(tai)下可手動(dong)驅動(dong)裝(zhuang)出(chu)料(liao)夾鉗從爐(lu)(lu)內退出(chu)爐(lu)(lu)外(wai)的裝(zhuang)置。爐(lu)(lu)門為氣動(dong)側開，傳動(dong)裝(zhuang)置會有效避開熾熱的爐(lu)(lu)氣，以保證良(liang)好的使(shi)用壽(shou)命。以下為環形加熱爐(lu)(lu)主要參數：
中(zhong)徑：15m；
爐底寬度(du)：2.95m；
最大加熱長(chang)度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大裝出料節奏(zou)：18180p/h。
2. 錐形輥穿孔機
管(guan)坯(pi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)是(shi)熱軋無縫(feng)鋼管(guan)生產中(zhong)的最(zui)重要的變形工序(xu)，它的任務是(shi)將實心坯(pi)穿(chuan)(chuan)制成空心毛管(guan)。常(chang)寶(bao)ф114mm CPE機組采用錐形輥穿(chuan)(chuan)孔(kong)機，生產的毛管(guan)精度高，附加變形小，適于生產薄壁管(guan)。以(yi)下為穿(chuan)(chuan)孔(kong)機主要參數(shu)。
管坯(pi)直徑(jing)：φ130mm、φ150mm；
最大／最小(xiao)軋輥直(zhi)徑：800mm／700mm；
最(zui)大(da)出口速度：0.76m／s；
軋制力矩(ju)：1610kN·m；
主電機功率：1500kW×2臺；
主電機(ji)轉速最大(da)：550r/min。
3. 縮口(kou)機
縮(suo)口(kou)(kou)是(shi)CPE生產線的關鍵工序之一，縮(suo)口(kou)(kou)機將毛管頭部壓縮(suo)，使其抱緊芯棒頭部的臺階(jie)，用以(yi)承受頂推過程中的拉力(li)。二(er)爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機的收口(kou)(kou)模是(shi)由(you)二(er)塊半(ban)個(ge)模型的收口(kou)(kou)模組成(cheng)的，三爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機的收口(kou)(kou)模是(shi)由(you)三塊模型合成(cheng)一個(ge)收口(kou)(kou)模形(xing)狀，三爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機有以(yi)下優點：
a. 收口處毛管與(yu)芯棒(bang)的包(bao)容性更(geng)好，發(fa)生(sheng)頂穿事故的可能性更(geng)小(xiao)；
b. 收口處毛(mao)管(guan)的(de)長(chang)度可以減小，從而可以減小頂管(guan)后(hou)的(de)切(qie)頭長(chang)度，提高(gao)成(cheng)材(cai)率(lv)；
c. 更(geng)有利于軋(ya)制高合金材料。
常寶φ114mm CPE機組生產線(xian)選(xuan)擇了三爪縮(suo)口機，如圖6-5所示(shi)。
以下為縮口機的主(zhu)要參(can)數。
縮(suo)(suo)口機(ji)型式(shi)：三(san)爪式(shi)縮(suo)(suo)口機(ji)；
縮(suo)口力：100t；
動力(li)源(yuan)：液壓，16MPa壓力(li)；
毛(mao)管規格：φ1~160mm;
縮口控制(zhi)方(fang)式：壓力(li)控制(zhi)；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管(guan)機
頂(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)由床(chuang)身、主傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)、齒條、推(tui)桿和(he)前后(hou)臺組成，床(chuang)身包括了固(gu)定(ding)輥模、可調輥模和(he)床(chuang)身機(ji)座，如圖6-6所示(shi)。頂(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)過(guo)程(cheng)中，頂(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)主傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)通過(guo)齒輪齒條和(he)推(tui)桿將動(dong)(dong)(dong)力(li)傳(chuan)遞(di)到芯棒上，芯棒帶動(dong)(dong)(dong)毛管(guan)(guan)(guan)(guan)通過(guo)一系列(lie)孔型逐漸減小的輥模進行減壁(bi)變形，完成頂(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)過(guo)程(cheng)，主要特(te)點為：
a. 參與變形的輥模(mo)為(wei)三(san)輥非傳動結構(gou)，分(fen)為(wei)固(gu)定(ding)式和可(ke)調式兩(liang)種(zhong)，輥模(mo)結構(gou)簡(jian)單，維(wei)護量(liang)小，重(zhong)量(liang)輕，工作(zuo)可(ke)靠，工藝事故處理簡(jian)單；
b. 床身為加工有固定插槽的(de)焊接結構(gou)，輥模(mo)架直(zhi)接插入床身中，裝配簡(jian)單，輥模(mo)更換和位(wei)置調(diao)整容易，不需要專門的(de)換輥機構(gou)；
c. 只有(you)一套(tao)電機和齒(chi)輪(lun)減速箱(xiang)傳動(dong)(dong)系統(tong)帶動(dong)(dong)齒(chi)輪(lun)齒(chi)條裝置提(ti)供動(dong)(dong)力，傳動(dong)(dong)系統(tong)簡單，控制點少；
d. 減少了(le)軋輥傳(chuan)(chuan)動(dong)系統包(bao)括(kuo)：軋輥傳(chuan)(chuan)動(dong)電機、減速機、傳(chuan)(chuan)動(dong)軸、聯(lian)軸器等；
e. 設備外形小，機座基(ji)礎淺，土建施工容易，節省基(ji)礎費(fei)用。
以下為頂(ding)管機主要參(can)數:
荒管外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋(ya)輥(gun)直(zhi)徑：固定機架Φ410mm，可調機架Φ336mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最(zui)大出口速度：6m／s；
最大(da)頂推力：1100kN；
電機(ji)功(gong)率：2000kW／臺，共2臺；
限動(dong)力(li)：2900kN；
額定(ding)轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管后芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)與(yu)荒管是緊貼在(zai)一起的，為了便于(yu)下一工序的脫(tuo)棒(bang)(bang)，需要進行(xing)松(song)(song)棒(bang)(bang)。松(song)(song)棒(bang)(bang)機對荒管軋制后，使荒管與(yu)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)之(zhi)間產生(sheng)1～1.5mm的間隙，以(yi)利于(yu)脫(tuo)棒(bang)(bang)。以(yi)下為松(song)(song)棒(bang)(bang)機主要參數。
荒管外(wai)徑：φ95～130mm；
荒(huang)管(guan)壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度：8000～18000mm；
松棒速(su)度（基速(su)）：1.5m／s；
調速范圍：0.8～2m／s；
軋制(zhi)節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑：Φ350mm；
軋(ya)輥(gun)安裝(zhuang)角：30°±5°；
電(dian)機(ji)功率（DC）：180kW×2。
6. 脫(tuo)棒機(ji)
脫棒機的作(zuo)用是將芯棒從(cong)荒(huang)(huang)管(guan)(guan)中(zhong)脫出，脫棒時(shi)夾送輥夾緊(jin)芯棒運動使芯棒從(cong)荒(huang)(huang)管(guan)(guan)中(zhong)脫出，同時(shi)荒(huang)(huang)管(guan)(guan)由一組活動擋(dang)板(ban)擋(dang)住(zhu)，以使芯棒和荒(huang)(huang)管(guan)(guan)分離。脫棒機如圖(tu)6-7所(suo)示。
以下為脫棒機主要參數(shu)。
最(zui)大輥徑（最(zui)大）：300mm；
最大拉力：4.5t；
芯(xin)棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速度：1.5m／s；
傳動電(dian)機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架張減(jian)機(ji)，為(wei)單輥(gun)(gun)傳(chuan)動的(de)方式，如(ru)圖6-8所示。設備的(de)傳(chuan)動系統(tong)依靠每輥(gun)(gun)一(yi)(yi)個電(dian)機(ji)來實(shi)現(xian)（共72臺(tai)電(dian)機(ji)），每個軋輥(gun)(gun)有一(yi)(yi)個齒輪箱(xiang)，電(dian)機(ji)和齒輪箱(xiang)直接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)，上下(xia)傳(chuan)動軸與相應軋輥(gun)(gun)軸的(de)連(lian)接(jie)(jie)由液(ye)壓缸來實(shi)現(xian)，帶動接(jie)(jie)軸法蘭(lan)向軋輥(gun)(gun)法蘭(lan)移動。當軋輥(gun)(gun)機(ji)架被推入機(ji)身框架，軋輥(gun)(gun)聯軸器和后傳(chuan)動裝(zhuang)置連(lian)接(jie)(jie)，聯軸器的(de)連(lian)接(jie)(jie)將由電(dian)氣基礎自動化(hua)系統(tong)管(guan)理。以下(xia)為(wei)張減(jian)機(ji)主要參數。
軋輥名(ming)義直徑：φ250mm；
機架間(jian)距：235mm；
入口鋼管最大(da)速度：1.25m／s；
出口鋼管最(zui)大速(su)度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共(gong)72臺；
電機(ji)轉速(su)：200～2000r／min。
