C型弯管机在锅炉行业中的应用研究.pdf

Jul.2023MANUFACTURINGBOILER2023年0 7 月No.4造锅炉制第4期C型弯管机在锅炉行业中的应用研究刘长清，焦文祥（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨1 5 0 0 46）摘要：目前，弯管机大多采用管子侧向夹紧，通过弯臂、主轴旋转来实现管子的弯曲结构型式，工件一般只能从管子的顺长方向取出，在弯制特长U型弯，此种弯管机的结构型式在管子出料时，效率低下，有时根本无法出料，无法满足U型弯管生产线的要求，并且弯管机机头较大，在弯制空间管时，容易出现干涉现象，主轴、夹紧、导向及侧推部分均安装在床头处于悬臂状态，机器的整体刚性不足。C型弯管机克服现有弯管机在弯制特长U型弯时存在的不足，采用上下分合模结构，代替弯臂侧向夹紧，从上下方向上夹紧管子，在管子弯成后，从侧面取出管子，大节省了工件的下料时间，满足了弯管生产线的节奏，整体C形结构框架稳定可靠，是一种较为理想的适用于特长U型弯弯管生产线的弯管机技术方案。关键词：C型弯管机；U型弯；锅炉中图分类号：TM621文献标识码：B文章编号：CN23-1249(2023)04-0037-03Research on Application of C-type pipe bender in boiler industryLIU Changqing JIAO Wenxiang(Harbin Boiler Company Limited,Harbin 150046,China)Abstract:At present,the pipe bending machine mostly adopts lateral pipe clamping,by bendingthe arm,the spindle rotation to achieve the structural type of pipe bending workpiece normally onlyout along the length direction of the tube,the bending strength U-shaped bending,this kind of pipebending machine structure in the discharge pipe,inefficient and sometimes can not discharge,una-ble to meet the requirements of U-shaped bend pipe production line,In addition,the head of thepipe bender is large,and it is easy to interfere when bending the space tube.The spindle,clam-ping,guiding and pushing parts are all installed at the head of the bed in a cantilever state,andthe overall rigidity of the machine is insufficient.C-type pipe bender to overcome the existing pipebender when bending special U-shaped bending of the upper and lower points clamping structure,instead of bending the arm side clamping,grip the pipe from the up and down direction,after thepipe bent into a,remove the pipe from the side,big save the workpiece cutting time,meet upwith the pace of bend pipe production line C-shape the overall structure framework is stable and re-liable,It is a kind of ideal technical scheme of pipe bender suitable for long U-bend pipe productionline.Key words:C-shaped pipe bender;U-shaped bend;boiler1工艺规范弯管方式：无芯冷弯。弯管材质：碳钢、合金钢、不锈钢。弯头形式：可弯曲平面同向（II型）或异向（L型）的有直段弯头，或带有空间夹角的有直段弯头，两相邻弯头间的夹角范围为0 180（当夹角为0 时为平面弯头）；两相邻平面弯头间直段长度最小1 0 0 mm，最大1 2 0 0 0 mm。收稿日期：2 0 2 2-1 0-1 5作者简介：刘长清（1 9 7 7-），男，毕业于齐齐哈尔大学自动化专业，现从事技术及管理工作。造总第30 0 期炉锅制382弯管质量要求弯头椭圆度a10%，计算公式如下：a=(D-Dmin)/D 100%ma.xmin式中，Dmax和Dmin分别为弯头同一断面上的最大和最小外径。收缩率：管子弯头流通截面收缩率按下式计算，且不大于2 0%(Az.s-Amin)min山(%）=100%Az.s式中，出为弯头流通截面收缩率；Az.s为管子弯前实测流通面积或弯管直段部分实测流通面积；Amin为弯头实测最小流通面积。弯头任意一截面形状不允许出现三角形，应尽量圆滑过渡。弯头部位不允许有压痕、划伤、起包，凹坑和压扁等缺陷，弯头处最大管径应不小于管子公称外径。弯头内侧不允许起皱。弯头外侧平直区1 2 mm。弯头外径不能有明显缩颈。3设备选型该机主要由机架部分、上模压下部分、侧推导板部分、主传动部分、模具部分、液压部分、电气部分等几部分组成。主机部分都安装在一个整体外形为C型的框架内，使得整体框架结构刚性好，而且机架布置和管子输送方向垂直，有利于管子的送料和下料。上模压下部分采用油缸驱动弯曲模上模在垂直方向上上下运动，实现管子夹紧。导向侧推部分随动模可以在油缸的作用下，在弯管时紧紧托住管子，在随动油缸的作用下，管子在弯曲时，随动模跟随管子一起向前运动，保证弯管质量。主传动部分由主轴、弯曲油缸、回程油缸、链轮、链条等组成，主轴上面安装有弯曲模下模，在管子的弯曲过程中，上模与下模联成一体，实现了管子的可靠夹紧和弯管,弯曲完成后，上下模分离，下模在回程油缸的作用下回零，上模在液压马达齿轮的驱动下回零，进人下一个弯管程序，管子可从侧面快速取出，保证下一个管子能立刻进入弯曲工位，大大提高了生产效率。4设备组成C型弯生产线主要由以下几部分组成：C型弯主机一台，液压系统、液压冷却装置各一套；存储料架、翻料机构、输送辊道各一套；电气控制系统一套。5机器的结构及性能简述主机弯管机整体结构及弯管机的各部分结构组成及功能。床身部分由上机架及下床身两部分组成，用螺钉连接，两部分均为焊接结构，是其它部分的载体，整机结构紧凑、外形美观大方。主传动部分安装在下床身体内，主要由主轴、链轮、主弯曲油缸及回程油缸等各件组成，其结构见图1 所示。弯管时，主油缸活塞杆端进油，活塞杆端通过链接头带动链轮旋转，链轮带动主轴旋转，实现管子弯曲；弯曲返回时，回程油缸活塞杆端进油，实现主轴的返回，下弯曲模安装在主轴上，下弯曲模返回。侧推导板部分安装在上机架内，不同的弯曲半径可以通过调整螺母座后端的丝杆。弯管过程中随动模托住管子的直线部分，随着管子的弯曲一起向前运动。随动模的夹紧以及随动动作均由液压缸驱动，夹紧通过一三连杆机构来实现，随动油缸推动随动模的跟随动作。压下部分安装在上机架上，压下油缸活塞杆向下运动，弯曲模上下模合住，保证足够的下压力，保证管子的夹紧动作，使管子有足够的夹紧力，保证弯管质量。弯曲模的上模安装在上弯模轴上，上弯模的返回，通过安装在轴承座体上马达带动齿轮的旋转来实现，101.主考曲油缸2 过渡接头3调心滚子轴承4.主辅5.上连接盘6.附餐7.推力调心滚于轴承8.光编9.轴减压流1 0.链接头1 1.链轮1 2.弯曲链1 3.回程链1 4.同程消缸图1结构图在下床身体内装有光电编码器来控制管子的弯曲角度，实现管子弯曲的数字显示。此弯管线的存储料架由人工将管子放在料架上，工作时，通过气缸翻料，管子落在送料辊道上，上接第30 页刘长清，等：C型弯智机仕业中的应用研究39第4期等待下一步的弯管上料。6电气系统本机采用38 0 V、5 0 H Z三相交流电源供电。动力线路由两台Y系列三相异步电动机拖动液压系统。控制系统主要由三菱可编程序控制器，三菱触摸显示屏，光电编码器等组成，1)设备的控制箱与机床的连接形式为悬挂式机构，机床控制系统要求采用三菱PLC和三菱触摸屏相结合，有自诊断及完善的报警功能，同时将该辅助设备翻料装置的控制动作分别集中在主机操作面板和辅助控制盒上实现两地控制。2)设备采用手动、自动两种控制方式，手动动作状态下机床人工操作按钮或主令开关实现扇形盘、夹块、滑槽等装置进退、紧松、弯管等动作，弯制完触摸屏上所有设置的角度；自动状态下人工操作启动按钮，机床自动执行扇形盘、夹BtatieTemeetatute423063937229212图4温度场分布图3.2流量分布统计统计空气人口流量和各支管流量分布情况见表2 和表3。3.3计算结果分析从模拟结果可以看出，两个空气人口流量分布比较均匀，料层上方速度和温度分布均匀合理；导流板对流场的影响比较小，两个空气人口的流量偏差不超过2%表2空气入口流量分布（kg/s）工况一工况二空气人口1220663220749空气人口2219327219251偏差%1.691.73块、滑槽等装置进退、紧松、弯管等动作，弯制完触摸屏第一个设定角度后，再次按启动按钮自动执行触摸屏上第二个管子的弯制，重复操作直至弯制完触摸屏上所有设置的角度，同时在机床弯制管子的过程中，如遇紧急情况能够实现暂停功能，情况解除后再次按启动按钮可实现管子的连续弯制，机床能够实现触摸屏任意设置角度的弯制。3）系统具有数据传输的远程接口，接口类型为RS485，通讯协议为标准MODBUSRTU，该设备为从站，可通过此接口远程对设备进行监控，适应智能化制造发展的需求。7结束语该设备的成功引进与改造，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，提高了产品质量，取得了明显的经济效益。此设备在公司已连续运行几年，运行状态良好。表3支管平均流速分布（m/s)工况一工况二支管115.5515.08支管213.8214.1支管314.4914.79支管413.8414.14支管513.4713.064结论1）通过数值模拟，可以精制对整个烧结阶段内循环烟气浓度和温度场分配，有效控制内循环的对整个烧结机系统的影响最小。2）通过流场流量分析，满足烧结机烟气循环量达到总烟气量2 0%的要求，即可实现减排总烟气量2 0%。3）通过温度场的分析，温度场均匀性较好，能够控制对烧结矿质量的影响（FeO含量、转鼓指数、粒度组成、成矿率等）。4)通过合理的抽取内循环抽风点，减轻主抽风机的压力，降低主烟道温度2 0 5）合理的控制内循环烟罩内的介质温度，能够有效的降低烧结机煤量的配置。