JCOE

JCOE（精选3篇）

JCOE 篇1

摘要：从两种铣边机夹持车传动系统入手, 详细介绍了两种装置的优缺点, 实践证明改进后的装置设计合理, 工作可靠。

关键词：铣边机,夹持车,传动机构

0 引言

随着管道制造技术的发展, 国内外对输送管道钢管的质量要求日趋严格, JCOE生产线在进入成型工序前, 钢板板边加工状况对成型质量、焊接质量有着重要影响。传统的钢板边缘处理工艺一般采用剪边工艺和刨边工艺, 现在铣边机被大量使用, 其主要原因有两点, 一是板材消耗小, 成材率高;二是可以获得规则的坡口形状和高精度坡口表面, 有利于内外埋弧焊的焊接, 提高焊管质量。

目前笔者公司JCOE生产线使用的铣边机是全线进口设备, 主要用于对钢板两边进行铣削, 铣削的坡口形式有I、X、Y形, 铣削方式为顺铣。设备主要由备料台架 (含电动对中) 、停止器、自动对中装置、对中台架、铣削单元、夹持车、成品台架、排屑机、悬臂吊、刀盘更换装置、液压系统、润滑系统及电控系统等组成。

1 铣边机工作原理

首先夹持车固定钳口在备料台架夹持住被铣削的第一张钢板的前端, 送至铣边机对中台架, 固定钳口松开落下, 夹持车再返回至停止器旁将夹持第2张钢板, 与此同时第1张钢板自动对中, 自动对中完成后, 另一固定钳口和一个活动钳口夹持住第1张钢板送入铣削单元进行铣削, 同时固定钳口夹持第2张钢板再到对中台架, 第1张钢板铣削完后夹持车返回至停止器旁夹持第3张钢板, 固定钳口和一个活动钳口夹持住自动对中完成后的第2张钢板送入铣削单元进行铣削, 第2张钢板铣削完后 (与此同时将已经铣削好的第1张钢板经推料装置推至成品台架) , 夹持车返回再夹持第4张钢板, 依次完成铣削循环。

2 传统夹持车传动结构

从工作原理可以看出:夹持车的作用是夹持钢板的两端, 把钢板送入铣削单元进行铣削, 同时将已经铣削好的钢板从成品台架送出, 将备料台架上的钢板送至铣边机对中台架。它由导轨、夹持车、固定夹钳、活动小车 (活动小车上装有活动夹钳) 及车载液压系统组成。

如图1, 活动小车安装在夹持车的中间部位, 上面装有夹持钢板的上、下钳口 (活动夹钳) , 钳口的安装位置和结构及动作过程与固定夹钳上的钳口相同。活动小车相对于夹持车的位置可调, 以适应夹持不同长度的钢板 (在8 000~12 500 mm内) 。

活动小车上装有电机减速机驱动其输出轴上的齿轮, 在夹持车内侧装有齿条, 通过齿轮、齿条的啮合传动, 驱动活动小车移动。

1.传动齿条2.传动齿轮3.活动车体

在使用时我们发现这种设计存在以下缺陷:1) 活动小车传动机构设计复杂, 增加了成本;移动距离大, 设备故障率高;2) 齿轮齿条传动噪声大, 磨损大, 且由于工作环境相对比较恶劣, 齿条上容易有铁屑等异物落入更加大了其磨损量。

3 改进后的夹持车传动结构

针对上述问题, 我们通过实际考察发现, 直缝埋弧焊管用钢板长度为陆上12.2 m±50 mm, 海底12.5 m±50 mm。钢板入厂检验取样长度为0.5 m, 那么, 钢板的最短长度为11.65 m, 最大长度为12.55 m。经技术人员多次研究, 再结合JCOE生产工艺的需要, 制定了改进设计方案, 即将铣边机的移动距离4.55 m的活动小车及导轨等机构改为行程1 m油缸, 通过油缸的伸缩来实现小车的移动调节 (如图2) 。

1.油缸2.活动车体3.拖链

4结语

改进后的结构在运行过程中传动平稳, 且有保护措施能自动防止过载;油缸使用寿命远远大于齿轮齿条;设计机构简化, 大大减少了投入成本;故障率远远小于齿轮齿条传动, 提高了生产效率。

参考文献

[1]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2002.

JCOE 篇2

过去,钢板边缘加工通常采用龙门刨床及火焰切割,现在铣边机被大量使用,其主要原因有两点:一是铣边机的切屑很小,方便传输和清理;二是根据钢板厚度的不同,可以将钢板板边铣削成X、Y型坡口(图1),有利于内外埋弧焊焊接。目前国内钢厂的钢板质量及钢板外形尺寸有了很大的改善,但一些钢厂生产的钢板边缘还是不规矩,整张钢板的宽度尺寸前后不一致,这使得铣边机的铣削量随时在变化,加之需把钢板铣成X、Y坡口型式,铣削量很大,因此,怎样在铣削过程中有效地保护传动系统的安全至关重要。

2 传统的结构装置

图2所示为传统的传动系统结构,电机及减速机1为立式直连,电机为西门子135kW变频电机,减速机为行星减速机。主动同步带2直接与减速机传动轴4相连,通过齿形同步带5与被动同步带轮6相连接后,由被动同步带轮6传动刀盘主轴,带动刀盘系统8旋转。碟簧缸7为装卸刀盘时用。整个传动系统安装于鳄头立板9内。

1.电机及减速机2.主动同步带轮3.压盖4.减速机传动轴5.齿形同步带6.被动同步带轮7.碟簧缸8.刀盘系统9.鳄头立板

目前,JCOE钢管生产线上加工的钢板厚度已达到50mm,单边加工量最大可达到15mm,铣削速度为1～5m/min,钢板材质为X80。通过计算,铣削所需要的最大扭矩为7885N·m,电机及减速机所能提供的额定扭矩为11792N·m,虽有1.5倍的安全系数,但是随着钢板边缘情况的变化,瞬时扭矩很有可能超过电机最大扭矩,虽然电气控制上有一定的保护措施,但是传统的机械结构装置(图2)不能有效地保护电气、机械传动系统的安全。出现特殊情况时,容易损坏刀盘系统8、齿形同步带5或者电机及减速机1等。所以,按照重型设备的设计理论,在设备出现故障时,一定要留有容易损坏且易维修的环节,以保护贵重零部件及人身安全。

3 优化后的结构装置

图3为优化后结构装置。在该装置中,传动内花键5由螺钉6紧固于减速机输出轴7上。动力由传动内花键5传递到外花键3,经过特殊的传动螺钉9(材质为42CrMo,圆周均布6只)将动力传递到主动同步带轮2,再经过齿形同步带11传递到被动同步带轮。

在此结构中,如果瞬时扭矩超过电机的额定扭矩,传动特殊螺钉9就会被剪断。剪断以后,因为刀盘系统存在惯性,主动同步带轮2就会围绕轴承8的外圈转动起来;在特殊螺钉9剪断的瞬间,电机及减速机1将以原来的速度转动,传动外花键3、压盖4、传动内花键5围绕轴承8内圈转动起来,这样主动同步带轮2、传动外花键3就会被轴承8分离开来。虽然转动速度不一样,但是旋转方向是一样的,轴承8内外环相对转速是由正常运行状态停止到特殊螺钉9剪断后旋转,再到设备报警后的设备急停。该结构保证了传动系统的安全。

1.电机及减速机2.主动同步带轮3.传动外花键4.压盖5.传动内花键6.螺钉7.减速机输出轴8.轴承9.传动特殊螺钉(6只)10.轴承内外隔套11.齿形同步带

在螺钉被剪断的同时,电机的电流瞬间由峰值电流减小为轻载电流,轻载电流为设备空负荷运行时的测定电流。当检测到系统出现这一轻载电流时,PLC立刻通讯牵引钢板运行机构(钢板夹钳小车),钢板立刻停止运行。

在出现故障以后,将压盖4、传动外花键3拆掉,将剪断的特殊螺钉9(图4)取出来,换成新螺钉即可。特殊螺钉9的中心位置上有M6-7h的通孔,方便取出。特殊螺钉9在加工时必须进行热处理及应力试验,螺钉切应力τ<112MPa时螺钉必须安全,此应力为机械系统满负荷承载运行;切应力τ在112～256MPa是螺钉过渡安全期,此应力为机械系统满负荷承载1.2倍运行;切应力τ>256MPa螺钉必须被剪断,此应力为机械系统满负荷承载1.5倍运行。

4 结语

优化后的结构在运行过程中,安全可靠地保护了机械、电气系统的安全。该装置设计合理,调节、安装灵活方便,实用性好。

摘要：从两种铣边机的刀盘传动系统入手,详细介绍了该装置的优缺点。实践证明:采用过载保护装置,设计合理,工作可靠,调节、安装灵活方便。

关键词：铣边机,传动机构,过载保护

参考文献

[1]郑文纬,吴克坚.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.

[2]毛谦德,李振清.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2006.

JCOE 篇3

Q690D高强板屈服强度较高,热影响区淬硬倾向和氢致裂纹敏感性较大,焊接过程中容易产生冷 裂纹。目前国 内Q690高强钢JCOE钢管焊接工艺还不成熟,处于研发阶段。与此同时,招商局重工江苏有限公司要建造一台3000t浮吊,让我公司为他们试 生产一批Q690D高强钢JCOE钢管,钢管外径800mm,厚度分别为26mm、28mm、30mm。为了满足用户需求,我公司决 定对Q690高强钢的 焊接工艺 进行研究,开发Q690高强钢JCOE钢管新产品。通过不断地进行焊接工艺评定试验,总结出一套合理的焊接工艺,通过小批量试生产,最终生产出了合格的Q690D高强钢JCOE钢管。

1材料准备

(1)Q690D钢板生产厂家为河北钢铁集团 舞阳钢铁 有限责任公司,规格为30×2500×9500,其化学成分和机械性能如表1、表2所示。

单位:%

(2)埋弧自动焊焊丝和焊剂生产厂家为德国OERLIKON公司,焊丝牌号FLUXOCORD42,直径4.0 mm;焊剂牌号OP121TTW。焊丝和焊剂化学成分及熔敷金属力学性能如表3~5所示。

单位:%

单位:%

(3)气体保护焊焊丝生产厂家为德国DRAHTZUGSTEIN公司,焊丝牌号STEIN -MEGAFIL742M,直径1.2mm。焊丝化学成分及熔敷金属力学性能如表6、表7所示。

单位:%

(4)20%CO2+80% Ar混合气体。

2焊前准备

(1)铣边、铣焊接坡口,钢板宽度及坡口尺寸示意图如图1所示。

(2)焊剂烘干:焊剂为烧结焊剂,烘干温度300~350℃,烘烤时间2h,随后在烘烤箱中缓冷。

(3)钢管预弯、成型后,将内焊道坡口两侧30 mm范围内母材上的油、锈、水等污物清理干净。

3施焊

3.1合缝、预焊

钢管边合缝边预焊,预焊采用手工气 体保护焊,焊接工艺如下:

(1)焊前用火焰预热,预热温度150~200℃,要求边预热边焊接。

(2)焊接参数如表8所示。

(3)焊后缓冷:边焊接边保温。焊接完成后,即时用石棉垫进行保温,缓冷至室温。

3.2引、熄弧板焊接

采用手工气体保护焊。

(1)引弧板和熄弧板的厚度及坡口尺寸必须与钢管的厚度和坡口尺寸相一致。

(2)焊前用火焰预热,预热温度150~200℃。

(3)引、熄弧板焊接参数如表8所示。

3.3钢管内焊、外焊

(1)焊前用电加热箱进行预热,焊接采用单丝多层多道焊,焊接工艺参数如表9所示。

(2)内焊完成后,应即时用石棉垫进行保温,缓冷至室温。

(3)外焊缝根部用碳弧气刨进行清根处理,气刨完成后,用磨光片将坡口表面的渗碳层全部清理干净。

(4)外焊前用电加热箱进行预热,焊接采用单丝多层多道焊,焊接工艺参数如表9所示。

(5)内、外焊缝结构示意图如图2所示。

(6)外焊完成 后,应立即用 电加热箱 对钢管焊 缝进行200℃/2h焊后热处理,然后再进行保温,缓冷至室温。

(7)焊接完成后,按工艺要求对钢管进行整圆处理,确保钢管圆度满足用户要求。

4检验

(1)钢管焊接完 成48h后进行无 损检测,结果如表10所示。

(2)焊缝力学性能检测结果如表11所示。

(3)焊接接头宏观金相、维氏硬度检测如图3、图4所示。

1)焊缝宏观金相图片显示,内、外焊缝全部熔合,重合量约3mm。

2)焊接接头维氏硬度(HV10)检测结果如表12所示。

5结语