JCOE成型机模块化设计

王 芳

（太原重工齿轮传动分公司， 山西 太原 030024）

JCOE成型机模块化设计

王 芳

（太原重工齿轮传动分公司， 山西 太原 030024）

介绍了JCOE生产工艺成型机的功能及主要结构模块，并列出了每个模块的配置。设计时将各种模块系列化，不仅能够提高设计效率，简化设计程序，而且还能让客户清晰明了地根据需求选择合适的模块配置。

JCOE 成型机 模块化

随着经济的深入发展，我国海底石油、天然气行业经历了高速的发展并迈向更高的台阶，承载其主要输送介质的直缝埋弧焊管也经历了高速的发展，目前国内直缝埋弧焊管生产线以JCOE生产工艺为主，其中成型机为JCOE生产线上的主要设备，但是高端设备还只能是进口，国内仅有的设备供货商其核心技术也是由国外控制，因此作为用户只能选择价格高、配置不高的设备。这就要求不断提高生产装备水平，而且针对不同的市场、不同的客户，提供适合的设备[1]。

1 成型机机组的功能

成型机机组主要由成型机主机、输入辊道、推料装置、固定支撑装置、倾斜支撑装置组成。

钢板经输入辊道送入成型机区定位后，推料装置将钢板步进推入成型机主机，按工艺参数，首先将1/2板宽经上下模具压制成型，称为“J”成型；其次将另一端1/2板宽压制成型，称为“C”成型；最后从钢板中央压制最后一步，得到一开口的圆管筒，称为“O”成型[2]。成型过程如图1所示。

图1 成型过程图

管坯质量的高低取决于成型机机组的配置，对成型机的主要要求有：机架的刚性要好、成型机主缸相对于不动标尺要严格同步、补偿系统能补偿下梁的弹性变形、推料装置需要同步且步长要求准确[3]。

2 成型机主机的主要模块

成型机主机模块主要分为：机架、活动梁、上模、下模、补偿机构、液压系统、电控系统。每个模块有不同的配置，不同的配置对加工制造、安装、使用，以及最终产品的质量都有影响。设计过程中根据生产产品大纲的需求以及用户的要求可以选择适合的配置。

2.1 机架

图2为成型机机架示意图，其主要功能就是为了承受钢板在压制过程中发生的压制力的反力。目前一般跨度为13.5 m，压制力3 000～7 000 t，要求其具有良好的刚性，加工、运输、安装便利。此模块有三类：预应力机架、门式机架、C型机架。这些模块可以单独使用，也可以组合使用[4]。

图2 成型机机架示意图

2.2 活动梁

下页图3为活动梁，是主缸与导向中间梁的组合，主要功能是提供钢板成型所需的压制力，并为上模提供导向功能，此模块有两类：双缸活动梁和多缸活动梁，其中多缸活动梁又有两种结构：柱塞缸和活塞缸。

图3 活动梁示意图

2.3 上模

上模（如图4所示），是刀架与工具的组合，主要功能是通过与下模配合将钢板压制成开口的管筒。其中所装的工具要与压制管坯规格相符。此模块有两类：铰链连接上模和硬连接上模。

图4 上模示意图

2.4 下模

下模（如图5所示），是两个开口可调的弧形块，与上模配合将钢板压制成开口的管筒。此模块有两类：开口度自动可调和开口度人工垫片调整。

图5 下模示意图

2.5 补偿机构

补偿机构（如图6所示），是补偿压制力导致的机架产生的弹性变形。此模块有两类：液压自动补偿方式和机械预补偿方式。还可以通过组合局部补偿方式提高产品局部精度。

图6 补偿机构示意图

2.6 液压系统和电气系统

液压系统阀块采用伺服比例阀，根据JCOE成型机工作特点，液压系统也有两类：带充液液压控制系统和不带充液液压控制系统。

电气系统采用多轴控制模块及同步控制软件，控制上模绝对同步压下。

3 结语

将JCOE成型机主机部分分解成几大模块，并且列出每个模块的可配置选项，使各种模块系列化，接口部分统一，不仅能够提高设计效率简化设计程序，而且还能让客户可以清晰明了地采用菜单式选配置。

[1] 李延丰，孙奇.JCOE直缝埋弧焊钢管生产线的研发和应用[J].焊管，2014，27（6）：48-52.

[2] 杨继锋.JCO直缝埋弧焊钢管生产设备简介[J].轧钢，2000，17（6）：45-46.

[3] 王三云.国外大口径直缝埋弧焊管生产技术发展概况[J].焊管，2000，23（6）：50-54.

[4] 唐中川，高强.UOE和JCOE管线管的性能和成本分析[J].现代制造技术与装备，2010（2）：14-16.

（编辑：王瑾）

Modular Design for JCO Forming Machine

Wang Fang
（Gear Transmission Subcompany,Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030024）

In this paper,the function and the main structural modules of JCOE production process forming machine are introduced,and the configuration of each module is listed.The serialization of various modules in design can not only improve design efficiency,simplify design procedures,but also allow customers to clearly and correctly choose the appropriate module configuration according to requirements.

JCOE,forming machine,modularization

TH128

A

1672-1152（2017）04-0044-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.17

2017-07-06

王芳（1980—），女，硕士，毕业于太原科技大学，工程师，主要从事机械设计工作。