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。
鋼管外徑(jing)：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚(hou)：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程(cheng)
常寶(bao)φ114mm CPE機組工藝布(bu)置如(ru)圖(tu)6-4所示。
三、主要工藝設(she)備參數及性能(neng)
1. 環形加(jia)熱(re)爐
環形(xing)爐(lu)由LOI天津(jin)公司設計及制作，加熱溫度為(wei)(wei)1250～1280℃。裝出(chu)料(liao)機為(wei)(wei)電動(dong)，兩套機構均附帶在緊急狀(zhuang)態(tai)下(xia)可(ke)手動(dong)驅動(dong)裝出(chu)料(liao)夾鉗從爐(lu)內退出(chu)爐(lu)外的(de)裝置。爐(lu)門為(wei)(wei)氣(qi)動(dong)側開(kai)，傳動(dong)裝置會有(you)效避(bi)開(kai)熾熱的(de)爐(lu)氣(qi)，以保證良(liang)好的(de)使用壽命。以下(xia)為(wei)(wei)環形(xing)加熱爐(lu)主要參數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最(zui)大(da)加(jia)熱(re)能力：40t／h；
最大(da)裝(zhuang)出料(liao)節奏：18180p/h。
2. 錐形輥(gun)穿孔機(ji)
管坯(pi)穿(chuan)孔(kong)是熱軋無縫鋼管生(sheng)產(chan)中的(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)變形(xing)工序，它的(de)(de)任務(wu)是將實心(xin)坯(pi)穿(chuan)制成空心(xin)毛管。常寶ф114mm CPE機組采用錐(zhui)形(xing)輥穿(chuan)孔(kong)機，生(sheng)產(chan)的(de)(de)毛管精度(du)高，附加變形(xing)小(xiao)，適于生(sheng)產(chan)薄壁管。以下為穿(chuan)孔(kong)機主要(yao)參數。
管坯直徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小軋輥直(zhi)徑：800mm／700mm；
最大出口速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電(dian)機功率(lv)：1500kW×2臺；
主電機轉(zhuan)速最大：550r/min。
3. 縮口(kou)機
縮(suo)口(kou)(kou)是(shi)CPE生產(chan)線的關鍵工序之(zhi)一，縮(suo)口(kou)(kou)機將毛管頭(tou)部(bu)(bu)壓縮(suo)，使其抱緊芯棒頭(tou)部(bu)(bu)的臺階(jie)，用以承受頂推過程中的拉力。二(er)爪縮(suo)口(kou)(kou)機的收口(kou)(kou)模(mo)(mo)是(shi)由二(er)塊(kuai)半個模(mo)(mo)型的收口(kou)(kou)模(mo)(mo)組成的，三爪縮(suo)口(kou)(kou)機的收口(kou)(kou)模(mo)(mo)是(shi)由三塊(kuai)模(mo)(mo)型合成一個收口(kou)(kou)模(mo)(mo)形狀，三爪縮(suo)口(kou)(kou)機有以下(xia)優(you)點(dian)：
a. 收(shou)口(kou)處毛管與芯棒的包(bao)容性更好(hao)，發生頂穿事(shi)故(gu)的可能性更小；
b. 收口處毛(mao)管的長度可以減小，從而可以減小頂管后的切頭長度，提(ti)高(gao)成材率；
c. 更(geng)有(you)利于軋制高(gao)合(he)金材料。
常寶φ114mm CPE機組生產線(xian)選擇了(le)三爪縮口機，如圖6-5所示。
以下為縮(suo)口機的主要(yao)參數。
縮口機型式：三爪式縮口機；
縮口力：100t；
動力源：液壓(ya)，16MPa壓(ya)力；
毛管規格：φ1~160mm;
縮口(kou)控(kong)制方式(shi)：壓(ya)力(li)控(kong)制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機(ji)
頂(ding)管機由床(chuang)身、主傳(chuan)(chuan)動、齒條、推桿(gan)(gan)和前后臺組(zu)成，床(chuang)身包(bao)括了固定輥(gun)(gun)模(mo)、可調輥(gun)(gun)模(mo)和床(chuang)身機座(zuo)，如(ru)圖6-6所示(shi)。頂(ding)管過程(cheng)(cheng)中，頂(ding)管機主傳(chuan)(chuan)動通(tong)過齒輪(lun)齒條和推桿(gan)(gan)將動力傳(chuan)(chuan)遞到芯棒(bang)上，芯棒(bang)帶動毛管通(tong)過一系(xi)列孔型(xing)逐漸減小(xiao)的(de)輥(gun)(gun)模(mo)進(jin)行(xing)減壁變形，完成頂(ding)管過程(cheng)(cheng)，主要特點為：
a. 參與變形的輥(gun)模為三(san)輥(gun)非傳動(dong)結構，分為固定式(shi)和可(ke)調式(shi)兩種，輥(gun)模結構簡單，維護量小，重量輕(qing)，工作(zuo)可(ke)靠(kao)，工藝事故(gu)處理簡單；
b. 床(chuang)身為加工有固定(ding)插(cha)槽(cao)的焊接(jie)結構，輥模架直接(jie)插(cha)入床(chuang)身中(zhong)，裝(zhuang)配簡單，輥模更換(huan)和位置調整(zheng)容易(yi)，不需要(yao)專門的換(huan)輥機構；
c. 只有一(yi)套電(dian)機和齒(chi)(chi)輪減速箱(xiang)傳(chuan)動(dong)系統帶動(dong)齒(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)條裝置提(ti)供(gong)動(dong)力，傳(chuan)動(dong)系統簡單，控(kong)制點少；
d. 減少了軋輥傳動(dong)系統包括：軋輥傳動(dong)電機、減速機、傳動(dong)軸(zhou)、聯軸(zhou)器等；
e. 設備外(wai)形小(xiao)，機座基礎(chu)淺，土建施工(gong)容易，節(jie)省基礎(chu)費用。
以下(xia)為頂(ding)管機主要參數:
荒管外徑：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架(jia)Φ410mm，可調(diao)機架(jia)Φ336mm；
最大入口(kou)速度：1.5m／s；
最大出(chu)口速度：6m／s；
最大(da)頂(ding)推力：1100kN；
電機功(gong)率：2000kW／臺(tai)，共2臺(tai)；
限動力：2900kN；
額定轉(zhuan)矩：58800N·m／臺。
5. 松棒(bang)機
頂(ding)管(guan)后芯(xin)棒(bang)與荒管(guan)是緊貼在一起的(de)(de)，為了(le)便于(yu)下(xia)一工(gong)序的(de)(de)脫棒(bang)，需要(yao)進行松(song)(song)棒(bang)。松(song)(song)棒(bang)機(ji)對(dui)荒管(guan)軋(ya)制后，使荒管(guan)與芯(xin)棒(bang)之間產生1～1.5mm的(de)(de)間隙，以利(li)于(yu)脫棒(bang)。以下(xia)為松(song)(song)棒(bang)機(ji)主(zhu)要(yao)參數。
荒管(guan)外徑：φ95～130mm；
荒管壁(bi)厚(hou)：3～12（16）mm；
荒管長度(du)：8000～18000mm；
松棒速(su)度（基速(su)）：1.5m／s；
調速(su)范(fan)圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥(gun)喉(hou)徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫棒(bang)(bang)機(ji)的作用是將芯(xin)棒(bang)(bang)從荒管(guan)(guan)中脫出(chu)，脫棒(bang)(bang)時(shi)(shi)夾(jia)送輥夾(jia)緊(jin)芯(xin)棒(bang)(bang)運動使芯(xin)棒(bang)(bang)從荒管(guan)(guan)中脫出(chu)，同(tong)時(shi)(shi)荒管(guan)(guan)由一組(zu)活動擋板擋住，以使芯(xin)棒(bang)(bang)和(he)荒管(guan)(guan)分離。脫棒(bang)(bang)機(ji)如圖6-7所示。
以下為脫棒機主要參數。
最(zui)大輥(gun)徑（最(zui)大）：300mm；
最(zui)大拉力(li)：4.5t；
芯(xin)棒直徑：φ86～105mm；
脫棒(bang)速度：1.5m／s；
傳動電機：90kW，1450r／min。
7. 張減(jian)機
采用(yong)24架(jia)張減(jian)(jian)機(ji)，為單輥(gun)(gun)傳動(dong)的(de)方式，如圖(tu)6-8所示。設備的(de)傳動(dong)系統(tong)依靠每(mei)輥(gun)(gun)一個電(dian)機(ji)來(lai)實現（共72臺電(dian)機(ji)），每(mei)個軋輥(gun)(gun)有一個齒(chi)輪(lun)箱(xiang)，電(dian)機(ji)和齒(chi)輪(lun)箱(xiang)直接(jie)(jie)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，上下(xia)傳動(dong)軸與(yu)相應軋輥(gun)(gun)軸的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)由液壓缸來(lai)實現，帶動(dong)接(jie)(jie)軸法(fa)蘭(lan)(lan)向軋輥(gun)(gun)法(fa)蘭(lan)(lan)移動(dong)。當軋輥(gun)(gun)機(ji)架(jia)被推入機(ji)身框架(jia)，軋輥(gun)(gun)聯軸器和后傳動(dong)裝(zhuang)置連(lian)(lian)接(jie)(jie)，聯軸器的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)將(jiang)由電(dian)氣基礎(chu)自動(dong)化系統(tong)管理。以下(xia)為張減(jian)(jian)機(ji)主要參數。
軋輥名義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入(ru)口鋼管(guan)最大(da)速度：1.25m／s；
出口(kou)鋼管最大(da)速度：6m／s；
電機(ji)功率(lv)：93kW／臺，共72臺；
電(dian)機轉速：200～2000r／min。
