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【新闻】弯头管端自动火焰切割机的研制清粉机

发布时间:2020-10-18 18:26:33 阅读: 来源:发钗厂家

国内弯头生产企业对中型、大型冲压焊接弯头管端都需要先进行余料切割,然后进入倒棱工序进行弯头管端坡口铣削加工。目前,大多数弯头生产企业对弯头两个管端余料切割主要是采用手工方式,即先把弯头放置在平台上利用直角尺和线坠等工具划线,在弯头两个端口画出切割线,气割人员手持割炬对静止的弯头进行切割。这种切割方式的主要缺点是:①切割质量难以保证,切割断面参差不齐,很难保证管端垂直度和平面度,为了不至于造成管端长度超差,一般切割余量留的较大,因此必然要增加切割后的铣削机加工工作量,使后续的赵波(1975-),男,高级工程师,材料与焊接室主任,从事管线钢材料、焊接工艺及设备研究工作。

倒棱时间增加;②由于切割端面很不平整,也必然会增加后续倒棱工序的找正时间,同时由于刀具频繁遭受冲击使其寿命大大缩短,且非常容易出现打刀现象;③增加了气割工、车工等操作人员的劳动强度,不适用于规模化高效生产。鉴于以上原因,为实现弯头管端余料的自动切割,保证火焰切割的割口质量,设计研制了弯头管端自动火焰切割机。

1弯头生产工艺弯头的主要生产工艺过程是:先按照各规格弯头下料尺寸图切割扇形钢板料,然后进行弯头单片的热冲压,采用火焰切割的方法进行弯头冲压单片焊接坡口加工,两个单片组合焊接,焊后进行淬火、回火处理,然后采用火焰切割切除弯头两个管端过多的余料,火焰切割后进行弯头管端坡口的铣削加工,在经过无损检测、力学性能检测、外观检验合格后喷印标识入库。设计的弯头管端自动火焰切割机主要用于整个生产流程中的管端余料切除工序。热冲压对焊弯头结构如所示,其端面的偏摆和中心偏移公差如和表1所示。

机总成、丝杠、丝母、直线导轨副组成,丝母固定架与升降滑板焊接在起,升降机总成用螺栓固定在龙门架的顶梁上;水平移动机构由升降机总成、丝杠、丝母、直线导轨副组成,移动机构的丝母与龙门架通过螺栓固定在起,移动机构升降机总成通过电机座固定在T型槽平台上;割炬总成由割炬固定座、调节装置、割炬等组成,割炬固定座用螺栓固定在回转支承装置的内齿圈上,割炬调节装置固定在割炬座上,割炬调节装置夹持着割炬;弯头通过弯头支撑装置定位和固定。

表1弯头的端面偏摆和中心偏移。

氧乙炔切割工艺主要是通过割炬和割嘴实现的,机器自动切割时大多采用等压式割炬。氧乙炔火焰温度高,燃烧速度快,火焰集中,预热金属时间短,但容易导致切口上棱角烧塌。氧丙烷火焰温度虽不如氧乙炔火焰温度高,但火焰比较柔和,体积发热量比乙炔大,切割时切割面的上缘无明显烧塌现象,下缘不易挂渣,若有挂渣也极易清除。因此,该设计选用氧丙烷切割工艺。氧乙炔、氧丙烷等压式割炬机器切割工艺参数分别见表2和表3.表2乙炔等压式割炬机器切割工艺参数2板厚切割氧孔径氧气压力切割速度氧气乙炔表3丙烷等压式割炬机器切割工艺参数割嘴号切割厚度氧气压力/MPa燃气压力/MPa 3.2工艺参数气割的工艺参数主要有预热火焰能率、切割氧气压力、切割速度、割嘴倾角及其与工件表面的距离等。

预热火焰能率,主要取决于割炬和割嘴的大小。气割应根据工件的厚度选择割炬型号和嘴号,火焰能率过大,会造成上切口边缘塌边或产生细竹状毛边。特别是气割薄板时,火焰能率过大,会使整个切割面熔化,不仅切口不平整,而且下切赵波等:弯头管端自动火焰切割机的研制口边缘会形成熔滴,清渣十分困难,甚至会出现边割边焊的现象。如果火焰能率太小,则会导致预热时间长、切割速度慢、切割面粗糙甚至割不透等。

切割氧气压力,主要根据切割厚度确定。

氧气压力太小,切割过程缓慢,切口粘渣,甚至割不透;氧气压力过大,不但浪费氧气,而且切口增宽、表面粗糙,如果切割场所灰尘较多,还会因此溅起更多的飞灰,恶化作业环境。

切割速度,是影响切口质量的一个重要参数。通常情况下切割速度随切割厚度的增加而减慢。但是在相同的工艺条件下,切割速度太慢,相当于增加了火焰能率,因此会出现上切口塌边等类似火焰能率过大产生的缺陷;而切割速度太快,则会造成拖量加大甚至割不透。

割嘴倾角。气割时,通常割嘴应垂直于工件表面。但直线切割厚度小于20mm的工件时,割嘴可向后(与切割方向相反)倾斜20°~30°,这样可消除或减少后拖量,提高切割速度与质量。当直线或曲线切割厚度大于20mm的工件时,割嘴应垂直于工件表面。

割嘴与工件表面的距离,应视火焰能率及工件的厚度而定。一般以焰芯距工件表面2~4mm为宜。但在切割较厚的工件时,火焰能率较大,此距离可适当增大一些,以防止切口边熔化以及因割嘴过热使飞溅的熔渣堵塞喷嘴引起回火。

4弯头管端自动火焰切割机的电气控制两套回转电机减速器总成采用0.55kW普通电机,采用变频调速,可以点动也可以连续转动,可以正反转,切割速度调节范围为200~700mm/min.两套龙门架中的水平移动、升降机构中共有4台0.75kW普通电机,采用点动控制,可往返运动,移动速度为0.8m/min的固定速度。在每个龙门架立柱上各设置上、下两处电气限位,下限位位置在下滑板上表面150mm高度处,上限位位置在直线导轨端部。龙门架水平移动直线导轨端部加电气限位。电气控制原理如所示。

5弯头管端自动火焰切割机的生产操作过程用划针画出距离平台相邻两个边665mm的两条平行线,在平台表面上找出弯头定位中心点0,并用样冲在这两条互相垂直的线上均匀地打出样冲眼,然后根据弯头规格确定弯头内弯的半径,弯头定位支撑1的定位侧立边到中心点O的距离等于弯头内弯的半径,利用平台T型槽将弯头支撑按照图示位置用压板压紧在平台上。

将弯头吊装到支撑上,使内弯靠紧定位支撑1定位立边,弯头要基本保证与过中心点O的45°线对中,使得弯头两个端口待切除长度大致相等,然后用铁链将弯头固紧在支撑上。吊装弯头时定要平稳缓慢、小心操作,以免弯头撞上割炬、回转支承、龙门架等。

用大直角尺将平台上的弯头两个端口切割边界线引到弯头内弯或外弯并划线,从而确定出割炬起割点的位置。

根据弯头规格计算出摆在支撑上的弯头轴线距离平台面的垂直高度、弯头端口圆心到弯头定位中心点O的水平距离,根据这两个尺寸点动电机调整升降滑板和龙门架平移滑板位置,使回转支承圆心与弯头端口圆心高度平齐,使龙门架中轴线与弯头端口圆心对正。可以在升降滑板和平移滑板边上装上标尺,便于调整回转支承与弯头端口中心对正。

通过割炬调节装置调整割炬总成的割嘴与弯头表面的角度和距离,点动控制旋转电机驱动回转支承以调节割炬位置,使割炬对准起割点。根据弯头壁厚按照表2或表3调整氧气、燃气压力并通过变频器调整切割速度(回转支承转动速度),点火对起割点进行预热,预热到合适温度后手动开启高压氧进行穿孔,然后启动旋转电机,小齿轮驱动回转支承内圈带动割炬连续回转360后开始进行切割,最终实现对弯头管端余料的自动火焰切割。由于氧气、燃气胶管发生一定的缠绕,所以最后手动操作电机反转带动割炬回到原点位置,与此同时切割气胶管返回原位,即完成一个管端的切割。另一管端切割操作过程同上。

上述操作过程可以完成90弯头两个管端余料的切割。另外,通过调整弯头的摆放位置,也可以完成45°~135°等其他角度弯头管端余料的切割。

6结语设计的弯头管端自动火焰切割机采用回转支承作为割炬回转轨道,切割运行平稳,割口表面平整光滑、管端平面度和垂直度高,大大提高了后续管端坡口铣削加工速度;其割炬回转电机为变频调速,切割速度连续可调,适用于各种壁厚弯头管端的火焰切割;割枪回转半径、回转中心高度可调,通用性好,可以实现0400~1 400mm各种规格弯头管端的圆周切割。该切割机结构简单、制造成本低廉,在实际应用中操作方便、运行平稳且切割断面质量良好。

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