[发明专利]一种用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管生产设备，尤其是一种适用于生产大管径无缝钢管的挤压设备，属金属无切削加工技术领域。

背景技术

目前，无缝钢管的生产方法大致分为斜轧法和挤压法。其中斜轧法是先用斜轧辊对管坯穿孔，然后用轧机将其延伸，这种方法生产速度快，但对管坯的可加工性要求较高，主要适用于生产碳素钢和低合金钢管；挤压法则是用穿孔机将管坯或钢锭穿孔，再由挤压机挤压成钢管，采用热挤压工艺生产的无缝钢管具有尺寸精度高、金相组织致密、力学性能好等优点，被广泛应用于军工、核电、火电、航空、采掘、油井和石化等国民经济高端和关键领域，具有不可替代的应用前景。

由于现有的热挤压设备吨位小，只适于中小管径无缝钢管的生产，而φ355mm以上大管径管材通常采用卷板焊接方法制造，不仅工艺流程复杂，焊缝及其热影响区组织和性能与母体不可能完全一致，给管材的抗疲劳强度及使用寿命带来不利影响；另外，传统的热挤压设备大多采用卧式结构，其机架结构强度制约了最大工作压力的提高。为解决这一问题，四立柱框架结构的立式钢管挤压机问世，其工作压力可达250MN，但仍然难以满足外径φ=406mm～1320、壁厚δ=20～240mm、长度L=4000～12000mm的大管径合金钢管的生产要求，同时，由于其机架结构复杂，操作步骤繁琐，提高了设备维护及钢管产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单，操作方便，既可满足大管径无缝钢管挤压生产要求，又能降低生产成本的用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，它包括基座、机体框架、挤压执行机构、液压动力系统和PLC系统，所述基座固定在设备安装基础设施的地下部分，所述机体框架固定在基座上，它包括前后两组龙门框板，其中每一组龙门框板均由上下均匀排布的小拉杆固定在一起，前后两组龙门框板通过上下两组大拉杆固定装配，所述挤压执行机构安装在机体框架的龙门腔中，所述液压动力系统布置在设备安装基础设施的地下部分，液压动力系统及挤压执行机构均由PLC系统控制。

上述用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，所述挤压执行机构包括固定梁、上模固定座、上模、挤压筒、下模、下模固定座和移动梁，所述固定梁安装在机体框架龙门腔的上部，所述上模固定座安装在固定梁的底面，所述上模安装在上模固定座上，上模与挤压筒及下模位于同一中心轴线上，所述挤压筒与液压驱动配装，所述下模安装在下模固定座上，所述下模固定座安装在移动梁上，所述移动梁与液压动力系统配装。

上述用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，所述上模固定座为阶梯台面结构，其上端大面积台面与固定梁装配，下端小面积台面与上模装配。

上述用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，所述下模固定座为阶梯台面结构，其上端小面积台面与挤压筒装配，下端大面积台面与移动梁装配。

上述用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，所述液压动力系统包括油箱、油泵电机组、蓄能器组、增压器组、移动梁驱动油缸和挤压筒驱动油缸，所述油泵电机组油路进口与油箱连通，其油路出口与蓄能器组连通，所述蓄能器组后面连接增压器组和挤压筒驱动油缸，所述增压器组与移动梁驱动油缸连接，所述移动梁驱动油缸均布在执行机构的下面，其伸缩臂与移动梁底面固定装配，所述挤压筒驱动油缸左右对称布置，它们安装在机体框架的前后两组龙门框板之间，其伸缩臂与挤压筒固定装配。

上述用于生产大管径无缝钢管的500MN挤压设备，所述机体框架的侧壁上设有挤压垫搬运机械手，所述挤压垫搬运机械手包括手臂旋转驱动单元、手臂升降驱动单元、手臂组件、夹持单元、平衡块和固定座，所述固定座安装在钢管热挤压设备侧壁板上，所述手臂旋转驱动单元安装在固定座上，所述手臂升降驱动单元与手臂旋转驱动单元配装，所述手臂组件前端与手臂旋转驱动单元及手臂升降驱动单元配装，在手臂组件的末端装配夹持单元，所述夹持单元与钢管热挤压玻璃垫匹配，所述平衡块通过拉索与手臂组件连接。