预焊机在石油企业中的应用研究

崔巍+张洋+温少飞

【摘 要】 近年来，随着现代工业技术的不断发展，预焊机技术的不断完善，预焊机已经在我国大部分石油钢管企业被广泛应用起来。在大口径直缝钢管生产过程中，预焊机的工作原理、结构特点和装配调试等方面的技术要求都非常高，本文对预焊机在钢管行业的应用进行深入研究。

【关键词】 预焊机 钢管企业 应用研究

1 预焊机在钢管制造企业中的应用

1.1 钢管制造企业中预焊机的工作原理

在钢管制造企业的生产线中，压制成的开口钢管与预焊机的上端相连，将钢管固定在预焊机的开口处，预焊机内部干燥装置会对其开口处的钢管进行干燥处理，同时预焊机钢管连接入口处的温度也会大幅度升高，装置前后的压辊会随即进入导向轨道，通过电气控制系统控制进料辊，将钢管导入预焊机中。

辅机由输送辊道、进料辊道、旋转对中辊、出料辊道、链条进给装置等组成。主、辅机联动可实现直缝焊管成形生产线中的合缝预焊单元。该机具有技术水平先进，功能齐全，操作灵活，使用方便等特点。每组液压辊的合缝力由数控系统给定、比例压力阀调整。当合缝时的反力达到给定压力时，比例压力阀溢流，液压辊可适量退让。

通常情况下，预焊机上会设置压辊装置，环行架上9组合缝伸缩辊中的4组可沿圆周进行角度旋转调整，针对不同规格的钢管取得最佳合缝效果，多个压辊机构也会使预焊机更加可靠、稳定、安全的运行，为其工作提供了完善的转轴机制，在装置运行过程中，转轴机制可以有效的避免钢管错位现象。预焊机两边的压辊装置通常是通过液压伺服数控进行控制，具有很高的同步精度和定位精度，每组液压伺服数控伸缩辊梁的工作行程可单独控制。数控系统启动后，会带动压辊机构的导管和辊架做向心运动，更方便预焊机做旋转运动。通过连续和高质量的合缝，对接预焊变为具有圆形封闭截面长筒的一台专用设备。

通过对预焊机的工作原理进行分析可知预焊机在钢管制造企业中的应用，可以为下道内焊、外焊提供有可靠质量保证的直缝管坯，有效的提高了钢管生产线的生产效率。

1.2 预焊机的设备结构组成

钢管制造企业常用的预焊机其结构组成相对复杂，基本由主机、推料装置、输送辊道、焊接辅助装置、液压伺服系统和电控系统、反馈机构等部件组成，这些装置的综合应用，可以有效提高预焊机的运行效率、拓宽预焊机的应用范围。在预焊机的应用过程中涉及到了很多先进计算机应用系统，如气动配管系统、控制系统、监测系统以及电气系统等。

预焊机的机架部分是其功能组成中最重要的装置，其结构组成也相对复杂，由主托圈、底座、支撑杆、齿条、压辊构成，其中支撑杆和压辊装置是保证其机架正常运行的重要组成部分。当钢管进入预焊机之后，预焊机的机架装置会对其进行夹持、对接焊缝处理，此时预焊机的焊缝方向是朝上的。

压辊装置是维持预焊机的重要装置，压辊装置通常采用的是凹辊面和圆弧辊面，这样可以使钢管焊缝之间不出现缝隙，提高钢管焊缝的密实度。

2 预焊机的设备调试

预焊机检修时，首先要考虑的问题，制定合理的预焊机装置调试方案，提高预焊机的使用寿命，目前我国预焊机调试技术的发展已逐渐成熟。

2.1 预焊机装置托圈调试

计算预焊机装置中压辊长度，通过其结构长度确定装置套管尺寸，同时在对其进行设备检修时，要时刻注意其装置托圈是否在正确位置上。通常情况下，预焊机的压辊装置的托圈下会垫小方箱和调垫铁，这种设计有利于预焊机的精确调试。

2.2 压辊机架调试

在钢管制造中，压辊机架的稳定性对整体预焊机的正常运行起到决定性作用，一般装置导杆中的手动罗盘的位置会随时变化，其运行错位距离越大，装置的运行稳定性就越差，当罗盘位置到临界最大值时，压辊装置会出现运行故障，造成预焊机的停用，所以压辊装置罗盘调试，是整个调试工作的重点。在调试过程中，应用电机将整体罗盘的位置向上移，检查其各装置部件位置、运行情况正常后，再将手动罗盘放下来。

机架主要结构由底座、导轨机架组成一个框架，环行架沿着机架上的四个V形导轨垂直上下移动。另底座上还安装主传动装置，主传动工作时其与导轨机架的受力状况在底座上系内力关系，大大降低了对地基的要求。

2.3 预焊机支撑杆调试

预焊机的主要运动装置是支撑杆，在很多预焊机装置中，支撑杆的运行状态对预焊机的运行效果影响极大，在支撑杆上通常设有专用电机，以辅助控制导杆的伸缩功能，电机通电时，因为电源给导杆的动力很大，所以其伸缩范围很广，当电机不通电时，导杆的伸缩范围很小，只能进行导杆本身的物理伸缩。

2.4 水平仪及钢线调试

压辊装置和支撑杆的协同合作，离不开装置钢线和水平仪的应用，以往在预焊机装置中，大多没有设置水平仪装置，初期预焊机的运行结构虽然完整，但是在装置运行时，经常会出现压辊装置和支撑杆无法协同工作的现象，造成这种现象的原因，主要是预焊机装置中没有水平仪。对预焊机装置中的水平仪和钢线进行系统调试，可以提高预焊机装置的调试效率，从而一定程度提高了钢管制造效率。

3 预焊机主要性能检测

随着预焊机在钢管制造中的广泛应用，其性能的好坏决定了企业的生产效率和生产成本，所以预焊机的主要性能检测问题在企业生产线管理者的眼里至关重要。目前，我国钢管制造企业在检测预焊机的主要性能时，其主要检测内容，主要包括以下几个方面：①检测预焊机的水平底板和装置托圈的出口侧是否垂直；②在通电的情况下，分别检验预焊机装置中的压辊液压缸打压、转动情况；③监测预焊机在运行时，组压辊的转动灵活性和转动角度，并记录其最大、最小的伸缩长度；④检验预焊机整机提升是否平稳、灵活。通过对上述功能的检验，可以确保预焊机在钢管生产线上稳定、安全、可靠的运行。

4 结语

综上所述，预焊机在我国制造企业应用范围很广，是钢管制造生产线不可或缺的重要组成，对钢管焊接质量起到决定性作用。企业通过对预焊机装配、调试的熟练掌握以及对设备组件的不断优化，对钢管制造企业的整体制造能力的发展也起到至关重要的作用。

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