一種新型的超長(zhǎng)度大口徑管短行程液壓連續(xù)推進(jìn)熱擴(kuò)管機(jī)

劉海艷　吉曉輝

摘要：本文描述了大口徑鋼管的工藝過(guò)程及現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，短行程液壓連續(xù)推進(jìn)擴(kuò)管機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和使用需求

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)大口徑鋼管；短行程；液壓推制

由于國(guó)內(nèi)大口徑鋼管生產(chǎn)能力不足和可生產(chǎn)的熱軋（拔）無(wú)縫鋼管最大外徑規(guī)格的局限性，使得人們?cè)噲D通過(guò)熱擴(kuò)徑工藝等來(lái)實(shí)現(xiàn)更大直徑無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)。較生產(chǎn)成本高和生產(chǎn)設(shè)備昂貴的熱軋無(wú)縫鋼管而言，熱擴(kuò)工藝具有生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，且成本低，生產(chǎn)效率高。作為冶煉、軋管主線延伸的熱擴(kuò)無(wú)縫鋼管填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大口徑無(wú)縫鋼管規(guī)格的不足，解決了用戶的特殊需求。

隨著熱擴(kuò)工藝的普遍，熱擴(kuò)經(jīng)設(shè)備的需求也就隨之提高。當(dāng)前大口徑無(wú)縫鋼管的擴(kuò)徑工藝有三種：斜軋熱擴(kuò)徑工藝、拉拔式熱擴(kuò)徑工藝和推制式熱擴(kuò)徑工藝，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的為推制式熱擴(kuò)徑工藝，無(wú)縫鋼管通過(guò)高溫加熱到一定溫度后，推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)以一定的速度推動(dòng)無(wú)縫鋼管前進(jìn)，無(wú)縫管鋼通過(guò)錐圓形芯棒擴(kuò)大到需要的外徑，完成對(duì)無(wú)縫鋼管的熱擴(kuò)加工。一步式長(zhǎng)行程油缸液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)的設(shè)備重量大、設(shè)備加工難度大、投資昂貴；二步式液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)需要二次成材，產(chǎn)品質(zhì)量差、幾何精度低；二步式液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)需要中間返回過(guò)程，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)量低；以上三種擴(kuò)管機(jī)還受液壓缸行程限制，無(wú)法擴(kuò)徑長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鋼管。本文來(lái)推薦一種短液壓缸行程，可以擴(kuò)徑超長(zhǎng)度大口徑鋼管的超長(zhǎng)大口徑管短行程液壓連續(xù)推進(jìn)熱擴(kuò)管機(jī)。

本結(jié)構(gòu)前機(jī)架和后機(jī)架用來(lái)支撐和固定芯桿芯頭，短行程推制液壓缸分別與活動(dòng)梁1和活動(dòng)梁2連接，推制液壓缸推制兩活動(dòng)梁交替動(dòng)作，交替推進(jìn)移動(dòng)小車和管坯連續(xù)前移，達(dá)到擴(kuò)徑目的。

本設(shè)備在整個(gè)工作過(guò)程中可以連續(xù)上料，推進(jìn)完成后快速返回至原始位置，進(jìn)行下一次推進(jìn)。這樣大大減少了推管上料和推制返回的時(shí)間，增加了勞動(dòng)效率，提高生產(chǎn)率。對(duì)于市場(chǎng)上現(xiàn)有的一步式長(zhǎng)行程油缸液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)和二步式液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)，其擴(kuò)管長(zhǎng)度局限于推制油缸的行程；對(duì)于長(zhǎng)行程的液壓缸，油缸缸筒需要采用深孔鏜加工，由于超長(zhǎng)缸筒的深孔鏜設(shè)備目前在國(guó)內(nèi)也不是很普遍，增加了油缸的加工難度和加工的局限性，提高了油缸的加工成本和后期維護(hù)成本。并由于油缸的加長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)備的占地面積增大，對(duì)廠房的要求也就相應(yīng)提高，不適合于大眾熱擴(kuò)加工廠家的使用。并且有后期的設(shè)備維護(hù)比較麻煩，維護(hù)成本高，備件成本增大等缺點(diǎn)。

本設(shè)備采用短行程的液壓缸推進(jìn)完成超長(zhǎng)大口徑鋼管的熱擴(kuò)工藝。使所擴(kuò)鋼管的長(zhǎng)度不受液壓缸行程的限制，整個(gè)移動(dòng)小車（包括推制液壓缸）跟隨需推制的鋼管一起移動(dòng)，可以在鋼管的長(zhǎng)度方向無(wú)限制的進(jìn)行推進(jìn)，從而完成超長(zhǎng)大口徑鋼管的擴(kuò)徑工藝。由于推制液壓缸跟隨移動(dòng)小車一起移動(dòng)，推制液壓缸行程只局限于移動(dòng)小車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（推制力影響的梁的強(qiáng)度設(shè)計(jì)），推制液壓缸行程縮短，致使整個(gè)主機(jī)部分變短，減小了占地面積，適合于一般鋼管廠的使用。短行程的液壓缸總體長(zhǎng)度大幅度縮短，簡(jiǎn)易了油缸的加工難度。對(duì)于油缸的維護(hù)的成本降低了很多。

本設(shè)備移動(dòng)小車采用兩活動(dòng)梁交替動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)推進(jìn)，避免了二步式液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)在整個(gè)推進(jìn)過(guò)程中的返回過(guò)程，提高了加工效率；在二次步進(jìn)式液壓推進(jìn)式熱擴(kuò)管機(jī)再推進(jìn)一個(gè)行程后有個(gè)返回的過(guò)程，中頻加熱裝置的控制難度也隨之加大，更可能出現(xiàn)推制后的成品表面存在接痕。本設(shè)備連續(xù)動(dòng)作，中頻加熱裝置連續(xù)加熱，活動(dòng)小車連續(xù)推進(jìn)，提高了擴(kuò)后管子的表面質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。

我國(guó)大口徑鋼管生產(chǎn)伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，已走上了高速發(fā)展的快車道。大口徑無(wú)縫管產(chǎn)能的提高，大口徑焊管裝備水平產(chǎn)能結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的升級(jí)，不僅是以產(chǎn)頂進(jìn)而且是躍進(jìn)升級(jí)的一場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)。大口徑鋼管擴(kuò)制技術(shù)也必將在這一艱巨歷史史命的決戰(zhàn)中涅盤再生，但超長(zhǎng)大口徑鋼管始終是現(xiàn)在設(shè)備的一大缺陷。隨著超長(zhǎng)度大口徑管短行程液壓連續(xù)推進(jìn)熱擴(kuò)管機(jī)的推出，推制出現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法完成的超長(zhǎng)熱擴(kuò)鋼管，完善熱擴(kuò)鋼管生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)鋼管業(yè)的發(fā)展。