擴徑機

擴徑機屬於直縫金屬焊管整形設備，它是用錐體擴脹頭，在鋼管內擴脹，達到消除鋼管的成型壓力和焊接應力，並保證直縫焊鋼管全長段真徑大小一致。設備由小車，擴脹器，工作套筒，固定座，油缸，潤滑站，台架，液壓站，電控系統組成。擴脹器設定在小車，擴脹器由工作套筒連線在油缸上，擴脹器是由擴脹頭，擴脹塊，導向盤，拉桿等組成。通過分段式機械擠脹工藝保證直縫金屬焊管外形定徑，消除應力的大型設備。

基本介紹

• 中文名：擴徑機
• 外文名：repiercing mill
• 套用：擴脹大口徑直縫埋弧焊管
• 設備：機械式擴徑機
• 組成：旋轉託輥裝置、升降錐輥道等
• 提高效率：縮短擴徑機的輔助操作時間

背景介紹

在自動軋管機上所能生產的最大鋼管直徑為426~529毫米，而在大型周期軋管機組也只能得到Φ660毫米以下的無縫鋼管，因此要想得到直徑更大的無糙鋼管必須採用擴徑的方法。

目前各國所採用的擴徑機主要是熱撥和斜軋兩種。在西德、英國、捷克、瑞典和美國等國家有斜扎擴徑機，在法國、美國、英國、義大利和委內瑞拉等國家有熱拔擴徑機。斜軋擴徑機設備比較複雜，並且所擴徑的鋼管容易產生螺旋狀條救，表面質量較差。因此，雖然其生產率比較高，目前備國仍多採用熱撥擴徑機，因為熱拔機構造簡單，操作易於掌握。

在義大利Dalmine工廠的周期軋管機安設的100噸拉力的熱拔擴徑機上可以將Φ420毫米的鋼管擴大到720~950毫米。擴徑時後將綱管加熱井在熱拔機上進行撥制、擴大其直徑。加熱一次可以連擴四次，每次擴徑50~60毫米，這樣加熱一次可以擴大直徑230毫米。受加熱能力和熱拔機速度所限，拔制速度約5米/分，生產能力為每小時8~10根。

機械式擴徑機

設備組成

機械式擴徑機是由旋轉託輥裝置、升降錐輥道、傳動拉桿套支撐輥、測長輥、夾管小車、擴徑頭、拉桿、拉桿套、擴徑機液壓缸和機架等組成。機械擴徑機的作用是用擴徑頭一步步擴脹大口徑直縫埋弧焊管，以獲得標準技術要求的圓度、直度和尺寸精度。

械式擴徑機設備組成

工藝過程

沖洗好的管子被送到擴徑機中心線上的旋轉托輥裝置上。使用這個旋轉託輥裝置，結合攝像系統，管子焊縫被精確地旋轉到12點鐘位置，以保證焊縫在後續擴徑過程中能夠進入擴徑工具的上部扇形塊的溝槽中。升降錐輥道將管子升到擴徑機中心線，位置由升降液壓缸中的位移感測器控制。夾管小車向前移動並由金屬檢測器控制檢測管子尾端並卡牢，同時發出信號啟動夾管小車送輥，位置由編碼器控制，在行進過程中，設在擴徑頭端的金屬檢測器檢測管子前端，從而測量出管子的位置。管子長度與擴徑頭相結合，以自動計算出最優的擴徑步數。夾管器的鉗口可以轉動，以避免破壞管壁。在前進過程中，夾管器高度可調以補償管子的直度偏差，並最佳化擴徑機的矯直效果。

按計算出的步長夾管小車將管子第一步送入擴徑頭，第一步擴徑前，傳動拉桿套支撐輥支撐擴徑頭。直到第一步擴徑通過法蘭連線到主液壓缸的懸臂式拉桿套和用法蘭連線其上的擴徑頭，傳動拉桿套支撐輥下降一個壁厚。第一步擴徑完成後，管子首端被擴脹到所需要的尺寸。擴徑工具的必要行程是通過擴徑機液壓缸驅動拉桿實現的。按照擴徑工具和管子直徑的關係，藉助位置檢測器控制完成這個行程。管子向前再進一步，下一個擴逕行程開始。這樣的步驟一直重複著，直到管子的進給不能再通過夾管小車執行。夾管器釋放掉管子，最後的進給通過傳動拉桿套支撐輥驅動，測長輥測長來完成。管子完成擴徑後，傳動拉桿套支撐輥再把管子送回到夾管器。夾管器夾住管子，把管子拖回到起始位置。夾管器張開，夾管小車退回到初始位置。擴完徑的管子被送出，一根管子擴徑結束。

機械擴徑鋼管的優點

使用機械擴徑機進行鋼管擴徑，具有如下優點：無論壁厚及屈服強度如何都能產生恆定內徑的鋼管；機械擴徑能夠擴厚壁、高屈服強度和大直徑的鋼管，因為每次僅擴一段鋼管；在規定範圍內不必進行調整也可對短管進行擴徑；機械擴徑頭上的模具能夠被調整到適應擴一定範圍壁厚的鋼管而不必更換擴徑模具；生產大直徑鋼管時效率高。

擴徑期間，鋼管可進行目視觀察，如果鋼管破裂，擴徑可立即停止防止破裂部分擴散，去掉或修補後可再進行擴徑;鋼管端部為圓形並有精確的尺寸，鋼管端部不會縮進；擴徑模具磨損時可進行調整補償。

防止污染產生

機械擴徑沖洗時使用了大量水基乳化液和潤滑油，如果將清洗後的廢水直接排入排水系統，不僅浪費了大量工業用水，而且會造成環境污染。為此應建立擴徑用水的循環處理系統，將沖洗後的乳化液收集後進入收集池循環使用。在更換乳化液時，將廢乳化液送入廢水處理系統，該系統由乳化液預處理機、工業廢水處理機和箱式壓濾機組成，對廢乳化液採用加藥、破乳、絮凝、氣浮、活性炭吸附和砂濾等工藝處理。經處理後回收的清水可作為清洗用水再次利用。分離出的固態廢物經箱式壓濾機處理後成為廢渣，送入鍋爐焚燒處理。採用這種流程可以節約大量工業用水，不會造成環境污染。

提高機械擴徑機的生產效率

為了提高機械擴徑機的生產效率，應設定合理的工藝流程，縮短擴徑機的輔助操作時間，使前沖洗一擴徑一後沖洗實現流水作業，減少擴徑機的等待時間。成形焊接產量較高的直縫埋弧焊管生產線可配置兩台半管長機械擴徑機，兩台擴徑機相對錯開布置，第一台擴徑機完成前半根長度鋼管的擴徑，第二台擴徑機完成後半根長度鋼管的擴徑，這樣可以將擴徑機的生產率提高一倍。這種配置與採用兩台全管長擴徑機的配置相比，既可減少設備投資，又可獲得較高的生產率。