科技创新与应用ｌ ２０１６年第３２期 工业技术 浅谈钢管全自动打捆成套设备 陈雪莲 （宝钢工程技术集团有限公司，上海２０１９００） 摘要：钢管全自动打捆装置实现了钢管自动根数分选，钢管接箍错位对齐，钢管自动六角码垛并最终实现钢带自动打捆。 关键词：钢管；自动打捆；设备 。装时人员的安全性。 钢管全自动打捆成套设备由输送系统，控制系统，自动打捆主 （７）钢带采用复绕式。 机，自动打捆辅机等系统组成，由于设备复杂，技术要求高，一直以 （８）电气设备包括操作台、变频柜、ＭＣＣ柜、配电柜等所有设备 来多为成套进口，价格及维护成本高昂。现今国内钢管厂，大力推进 均放置在现场。投标方需充分考虑这些设备的防护等级及冷却方 此项设备的国产化，采用成熟可靠的先进工艺和设备，产品质量、生 式。 。 产成本、各项消耗指标和劳动生产率等均应达到国内外先进水平。 （９）操作方式：自动操作、半自动操作、手动检修操作、支架包 钢管全自动打捆成套设备包括：钢管收集台架、钢管拨料装置、 装。 钢管接箍错位对齐装置、钢管计数装置、管层成形、电磁吊、升降托 （１Ｏ）电气控制系统。ａ．电气控制系统采用西门子ｓ７—３００ ＰＬＣ； 架、输送小车、钢管自动打包机、相应的辅助设备以及配套的液压、 ｂ．ＰＬＣ配置以太网卡，通讯协议采用ＴＣＰ／ＩＰ；ｃ．驱动电磁阀的输出板 润滑、气动、电气控制系统等，以满足钢管自动成形、自动打捆的要 通过中间继电器隔离；ｄ．输入腧出点１０％装机备用，备用点引至接 求。其常用的工艺流程为：钢管经过烘干炉输送链进人收集台 线端子；ｅ．输入模块和输出模块通过分路开关分别供电；￡电气柜内 架——单根拨管——单根对齐一一层钢管计数——层对齐（管 部可以使用每芯１．５ｍｍ２的信号电缆，颜色为黑色、灰色或蓝色擤开 层）（相邻层错位）——管层移位（磁盘吊）——管层码放——管捆移 关量信号：ＤＣ２４Ｖ；ｈ．模拟量信号：０－１０Ｖ或４￣２０ｍＡ。 送至打捆工位（移送小车）——自动打捆（打捆装置移动至打捆位） （１１）机旁设置１个操作面板。 打捆完成后自动打捆装置离开——打捆行车（下料）。 （１２）软件：应包括设备正常运转的所有软件和满足产品大纲要 ２设备要求 求的程序，所有软件必须是授权软件，所有应用软件不能加密。 ２．１设备的总体要求 （１３）电气设备均安装于现场，防护等级≥ＩＰ５４。 （１）噪音要求：距离设备１米处噪音值≤８５ｄＢＡ。 （１４）电缆：电缆（含电缆接头附件），包括光缆、双绞线、编码器 （２）成套设备均有安全防护措施，避免安全事故的发生。 电缆等。拖链上所有的电缆（带有标准航空插头的专用电缆除外）， （３）成套设备应充分考虑保护钢管表面只是达到表干的油漆。 电缆在拖链的入口端设置接线箱，以便于今后的维护。经过拖链的 不能出现掉漆现象。 电缆全部使用拖链专用软电缆。 （４）设备安装区域为防腐漆喷涂区域，其中稀释剂为易燃易爆 （１５）钢管自动打捆装置：自动、半自动、手动及支架包装模式， 物品。成套设备必须杜绝出现火花、火星等情况，防止引起火灾。 四种操作方式。 （５）成套设备包括所有的电气设备：配电柜、ＭＣＣ柜、变频柜、操 自动：设备能够按照选定的模式，在不需要人工干预的情况下 作台、端子盒、ＨＭＩ及ＨＭＩ柜（现场型）、２套检修电源箱等所有现场 完成该管捆的打捆工作的操作模式。该模式需要所有的传感器、控 需使用的电气设备。 制信号都完好。并且在打捆完成后，由人工将管捆采用打捆行车吊 ２．２设备的具体参数 走，并需按完成确认按钮。 （１）钢管自动打捆装置由行走机构、导带机构、钢带收紧机构、 半自动：半自动模式将自动的加工过程按照工艺等原则分成几 锁紧机构以及与之配套的电气系统、液压系统、气动系统、润滑系统 个阶段，每个加工阶段都需要人工确认来启动，在启动后，能够自动 等组成。 完成该阶段的工作。该模式需要对每个阶段的加工结果进行确认。 （２）打捆机必须采用锁扣形式，打捆后锁扣处抗拉强度不小于 该模式也可控制整个加工过程的一次循环。 钢带母材的７５％。 手动：每个机械部件的动作都需要人工点动一次按钮，ＰＬＣ即 （３）成套设备能满足每１６８秒完成１捆（１捆按打１０条钢带 可保持输出，直至一个机械动作完成的生产操作模式。 计）。 ． 支架包装：在该模式情况下，输送小车需由人工控制才能运行， （４）钢管六角成形必须配置ＨＭＩ，可在ＨＭＩ中设置钢管、打捆 钢管自动打捆装置完全处于锁死状态。 参数。也可与Ｌ２计算机通讯直接调取钢管参数。 ３原料及成形要求 （５）输送小车由行走机构、可开合六角捆托架及相应的电气系 ３．１原料情况（以国内某钢厂生产实绩为例）： 统、液压系统、气动系统、润滑系统等组成。并且输送小车及可开合 直径：中６０．３２￣１７７．８ｍｍ 六角捆托架的管捆支撑开口度调节采用电动调节方式。 生产线代表规格：中８８．９ｍｍ （６）成套打捆装置能够满足支架包装要求。即在支架包装时，支 单根重量：４０～８００ｋｇ 架需放置在输送小车上，由电磁吊将一层钢管放置在支架上，以此 油套管长度：６～１３．５ｍ 类推完成支架包装钢管成形，最终由人工采用打捆行车完成支架包 钢管平均长度：９．１ｍ 装。在支架包装时，由于人员需进入设备中，设备充分考虑了支架包 壁厚：４．２４ ２２．２２ｍｍ ——１概述 氏体不锈钢。（３）所有容器均应贴上所盛溶液的标签，并在不使用时 千零件。 用盖子盖好。（４）酸浸蚀工作场地应有良好的通风换气装置。 ３．４检查 ３．２试剂 、氢氟酸、酒精、去离子水 ３．３酸蚀程序 （１）酸蚀前检查。酸蚀检查前零件表面应无可能影响检查结果 的碰伤、划伤、锈斑等。（２）除油。将零件浸入汽油中洗涤，必要时可 用尼龙刷蘸汽油刷洗，至除油彻底为止。（３）清洗。用酒精对除油后 的零件清洗２分钟。保证零件得到湿润、无污斑、光泽均匀、清洁的 表面。（４）浸蚀。将清洗好的零件浸入配制好的酸蚀溶液中，晃动零 中的模数，总结出适合防止磨削烧伤的加工参数，冷却液，砂轮，机 件。在室温下停留时间约９０ｓ，然后进行宏观检查。如果宏观检查发 床相关参数等。 参考文献 现腐蚀不充分，则在原有溶液中再腐蚀３０秒。（５）漂洗。在室温下整 体浸入流动水中，漂净３分钟。（６）吹干。用清洁、干燥的压缩空气吹 ［１］齿轮手册［Ｍ】．机械工业出版社． 一３．４．１检查方法 使用Ｏｌｙｍｐｕｓ ＳＺＸ１６型实体显微镜在放大倍数１０Ｘ一３０Ｘ下检 查零件所有的待检测表面。 ３．４．２验收判据 典型的磨削烧伤判定照片如图３一图５。 ４结束语 通过对钛合金磨削零件磨削中相关因素的分析及在实际加工 １２０一 工业技术 端部弯曲程度：小于３ｎｍａ／ｍ 外径公差：外径≤１００ｍｍ－＋０．７９ｒａｍ 夕 径＞ｌ ＯＯｎ１ｍ一０．５％Ｄ～＋ｌ％Ｄ 壁厚公差：±１２．５％ｔ（ｔ为名义壁厚） ２（１１６年第３２期Ｉ科技创新与应用 除了主品钢管需要６角成形包装外，在实际生产经营中个别合 同还需要进行支架包装，支架包装大致【与整个成品的５％（２０１４年 宝钢股份钢管厂数据）、 支架包装分为：钢带式塑钢＿架包装、螺栓式 支架包装。 ３．２．１钢带式塑钢架包装：对于 长度范 的成＾＾管包装要 求如下。 （１）１Ｉ级长度范围（小于１０．３６ｍ）：每捆采¨｛３组塑俐支架，６道 钢带。 示意罔如罔３： 管接箍： 管接箍直径：ｑ）７３．０２～１９７ｒａｍ 管接箍代表规格： １ １４．３ｍｍ 单个管接箍重量：１．２８～３０ｋｇ 管接箍长度：１４１．２－２８０ｎｍａ ３．２钢管成形要求 钢管管捆采刖六角形状打包，不同规格６角支数不一样，常见 管搁支数为Ｉ９支、Ｉ４支、ｌＯ支、７支、５支、３支。洋 表１ 表１铜管规格对应的打包状态 规格 ２－３／８ ２ ７／８ ３一ｌ／２ ４ 打包支数 １９ １４、１９ １Ｏ １Ｏ 手丁。包 式 ３４５４３ ３４４３、３４５４３ ３４３ ３４３ ｌ：钢带；２：支架；３：塑料编织带 图３Ⅱ级长度范围钢带式塑钢架包装示意图 ４—１／２ ０ １Ｏ ７ ３４３ ２３２ （２）ＨＩ级长度范围（大于１０．３６ｍ）：每捆采川４组塑钢支架．８道 钢带。 示意图如网４： ５～ｌ／２ ７ ５、７ ３ ２３、２３２ ｌ２ 同一排钢管接箍之间断面对齐，接箍与接箍相接触；相邻排钢 管接箍之间错歼约一个接箍长度，相邻排接箍之间相互不接触。典 型钢管六角包形状如图ｌ所示。通常的钢带位置要求见表２及图２。 １：铜带；２：支架：３：塑料编织带 图４Ⅲ级长度范围铜带式塑铜架包装示意图 钢带式支架包装最大宽度 大于７１２ｔｏｎｉ，最大高度不大于 ６７７ｍｍ。 ｌ ｌ － 钢带式支架包装要求：ａ．塑钢支架与钢带之问 离为４００＿＋ ５０ｒａｍ，以便管捆之间相互叠放 Ｉ）＿塑料编织带只 ９ＣＩ・硬以上高合 金管料上使用，普通产品不需要使用。塑料编织惜至少保证两层厚 度以上：ｃ．示意图中钢带之间的距离可以根据实际管搁状态进行适 当调整 ｄ．对非标准的二级长度、＿二绒长度，按交货公差范同的平均 值来计算支架包装组数（注意在具体包装时支架的位置耍做相虚的 调整）。 ３．２．２螺栓式支架包装 图１典型的铜管六角包 表２刚带位置要求 产品 油套管 螺栓支架宽度（带两侧螺栓）应小于等于６７５ｍｍ．成打嗣高度应小 于等于６７０ｒａｍ，单搁重量应小于等于４．５吨．．具体数据 表３ 表３螺栓式支架成捆支数 铡带分 形式 ２ ２ － 跃度（ｎ１） Ｒ１ 打捆道次 ４ 名称 外径 ６Ｏ．３２ ４．２４、４．８３、６．４５ 徘排 每捆 支数 ６ 数 ６ Ｒ２ Ｒ３ ８ ｌＯ ３１ １３ ３２ ２３ 甲肖 汕管 ７３．０２ ８８．９０ ｌ】４｜３ １ １４－３ ５．５１、７．０ｌ、７Ｉ８２ ６．４５、７．３４、９．５２ ６．８８、８．５６、９．６５、ｌ２．７ ６．３５、７．３７ ６ ５ ４ ４ ５ ４ ３ ３ 说明：Ｒ１指钢管长度范嗣为：６～７．６２ｍ １１２指钢管长度范同为：７．６２—１０．３６ｍ Ｒ３指钢管长度范同为：ｌ０．３６～１３．５ｍ 上表中，２、３内部每道次间隔最小在１００ｍｍ，２与ｌ、３与１及３ 与２之问间隔最小在６０Ｏｍｍ。 环要错开钢带 套管 】３９．７ ２４４。４８ ９０ ｌ０１．６ ７．７２、９．１７、１０．５４ ｌ１．０５、１ １．９９、１ ３．８４ １ ７ Ｉ７ ３ ２ ２ ５ ４ ３ ２ ２ ３ ３ １７７．８ ８．０５、９．１９、ｌ０．３６、ｌ １．５ｌ 接箍料 １０５ ｌ ｌ２ ｌ３４ １７ ２０ ２０、２Ｉ、２２ ４ ３ ４ － １ ３ １ ２ 图２钢带打捆位置示意图 支架包装要求：支架包装时钢管单层ｌ １动给料，给完料＿后由人 Ｔ去放置支架，往复循环直至完成支架成形，然后南人丁打捆或紧 固螺栓 整个过程由人Ｔ操作完成 ４结束语 本文主要从现场的公川条件．设备的总体要求、 体参数，原料 及成型要求几方面对钢管全『ｊ动打包机设备进行了综述、在 今钢 铁产能过剩的大环境下，实施生产设备自动化、闻产化．提高生产现 场的生产效率、降低生产成水，进而提升产品的市场竞争力势 必 行！ 支架包装 一ｌ２ｌ一
