一种新型的超长度大口径管短行程液压连续推进热扩管机

刘海艳　吉晓辉

摘要：本文描述了大口径钢管的工艺过程及现有生产设备，短行程液压连续推进扩管机的结构原理和使用需求

关键词：超长大口径钢管；短行程；液压推制

由于国内大口径钢管生产能力不足和可生产的热轧（拔）无缝钢管最大外径规格的局限性，使得人们试图通过热扩径工艺等来实现更大直径无缝钢管的生产。较生产成本高和生产设备昂贵的热轧无缝钢管而言，热扩工艺具有生产流程简单、质量稳定、经济实用等特点，且成本低，生产效率高。作为冶炼、轧管主线延伸的热扩无缝钢管填补了国内大口径无缝钢管规格的不足，解决了用户的特殊需求。

随着热扩工艺的普遍，热扩经设备的需求也就随之提高。当前大口径无缝钢管的扩径工艺有三种：斜轧热扩径工艺、拉拔式热扩径工艺和推制式热扩径工艺，目前市场上应用较多的为推制式热扩径工艺，无缝钢管通过高温加热到一定温度后，推进式热扩管机以一定的速度推动无缝钢管前进，无缝管钢通过锥圆形芯棒扩大到需要的外径，完成对无缝钢管的热扩加工。一步式长行程油缸液压推进式热扩管机的设备重量大、设备加工难度大、投资昂贵；二步式液压推进式热扩管机需要二次成材，产品质量差、几何精度低；二步式液压推进式热扩管机需要中间返回过程，生产效率低、产量低；以上三种扩管机还受液压缸行程限制，无法扩径长度较长的钢管。本文来推荐一种短液压缸行程，可以扩径超长度大口径钢管的超长大口径管短行程液压连续推进热扩管机。

本结构前机架和后机架用来支撑和固定芯杆芯头，短行程推制液压缸分别与活动梁1和活动梁2连接，推制液压缸推制两活动梁交替动作，交替推进移动小车和管坯连续前移，达到扩径目的。

本设备在整个工作过程中可以连续上料，推进完成后快速返回至原始位置，进行下一次推进。这样大大减少了推管上料和推制返回的时间，增加了劳动效率，提高生产率。对于市场上现有的一步式长行程油缸液压推进式热扩管机和二步式液压推进式热扩管机，其扩管长度局限于推制油缸的行程；对于长行程的液压缸，油缸缸筒需要采用深孔镗加工，由于超长缸筒的深孔镗设备目前在国内也不是很普遍，增加了油缸的加工难度和加工的局限性，提高了油缸的加工成本和后期维护成本。并由于油缸的加长，导致设备的占地面积增大，对厂房的要求也就相应提高，不适合于大众热扩加工厂家的使用。并且有后期的设备维护比较麻烦，维护成本高，备件成本增大等缺点。

本设备采用短行程的液压缸推进完成超长大口径钢管的热扩工艺。使所扩钢管的长度不受液压缸行程的限制，整个移动小车（包括推制液压缸）跟随需推制的钢管一起移动，可以在钢管的长度方向无限制的进行推进，从而完成超长大口径钢管的扩径工艺。由于推制液压缸跟随移动小车一起移动，推制液压缸行程只局限于移动小车结构设计（推制力影响的梁的强度设计），推制液压缸行程缩短，致使整个主机部分变短，减小了占地面积，适合于一般钢管厂的使用。短行程的液压缸总体长度大幅度缩短，简易了油缸的加工难度。对于油缸的维护的成本降低了很多。

本设备移动小车采用两活动梁交替动作，实现连续推进，避免了二步式液压推进式热扩管机在整个推进过程中的返回过程，提高了加工效率；在二次步进式液压推进式热扩管机再推进一个行程后有个返回的过程，中频加热装置的控制难度也随之加大，更可能出现推制后的成品表面存在接痕。本设备连续动作，中频加热装置连续加热，活动小车连续推进，提高了扩后管子的表面质量，提高生产率。

我国大口径钢管生产伴随国民经济的快速发展，已走上了高速发展的快车道。大口径无缝管产能的提高，大口径焊管装备水平产能结构现代化的升级，不仅是以产顶进而且是跃进升级的一场攻坚战。大口径钢管扩制技术也必将在这一艰巨历史史命的决战中涅盘再生，但超长大口径钢管始终是现在设备的一大缺陷。随着超长度大口径管短行程液压连续推进热扩管机的推出，推制出现有设备无法完成的超长热扩钢管，完善热扩钢管生产标准，以进一步促进我国钢管业的发展。