一種新型的超長度大口徑管短行程液壓連續推進熱擴管機

劉海艷　吉曉輝

摘要：本文描述了大口徑鋼管的工藝過程及現有生產設備，短行程液壓連續推進擴管機的結構原理和使用需求

關鍵詞：超長大口徑鋼管；短行程；液壓推制

由于國內大口徑鋼管生產能力不足和可生產的熱軋（拔）無縫鋼管最大外徑規格的局限性，使得人們試圖通過熱擴徑工藝等來實現更大直徑無縫鋼管的生產。較生產成本高和生產設備昂貴的熱軋無縫鋼管而言，熱擴工藝具有生產流程簡單、質量穩定、經濟實用等特點，且成本低，生產效率高。作為冶煉、軋管主線延伸的熱擴無縫鋼管填補了國內大口徑無縫鋼管規格的不足，解決了用戶的特殊需求。

隨著熱擴工藝的普遍，熱擴經設備的需求也就隨之提高。當前大口徑無縫鋼管的擴徑工藝有三種：斜軋熱擴徑工藝、拉拔式熱擴徑工藝和推制式熱擴徑工藝，目前市場上應用較多的為推制式熱擴徑工藝，無縫鋼管通過高溫加熱到一定溫度后，推進式熱擴管機以一定的速度推動無縫鋼管前進，無縫管鋼通過錐圓形芯棒擴大到需要的外徑，完成對無縫鋼管的熱擴加工。一步式長行程油缸液壓推進式熱擴管機的設備重量大、設備加工難度大、投資昂貴；二步式液壓推進式熱擴管機需要二次成材，產品質量差、幾何精度低；二步式液壓推進式熱擴管機需要中間返回過程，生產效率低、產量低；以上三種擴管機還受液壓缸行程限制，無法擴徑長度較長的鋼管。本文來推薦一種短液壓缸行程，可以擴徑超長度大口徑鋼管的超長大口徑管短行程液壓連續推進熱擴管機。

本結構前機架和后機架用來支撐和固定芯桿芯頭，短行程推制液壓缸分別與活動梁1和活動梁2連接，推制液壓缸推制兩活動梁交替動作，交替推進移動小車和管坯連續前移，達到擴徑目的。

本設備在整個工作過程中可以連續上料，推進完成后快速返回至原始位置，進行下一次推進。這樣大大減少了推管上料和推制返回的時間，增加了勞動效率，提高生產率。對于市場上現有的一步式長行程油缸液壓推進式熱擴管機和二步式液壓推進式熱擴管機，其擴管長度局限于推制油缸的行程；對于長行程的液壓缸，油缸缸筒需要采用深孔鏜加工，由于超長缸筒的深孔鏜設備目前在國內也不是很普遍，增加了油缸的加工難度和加工的局限性，提高了油缸的加工成本和后期維護成本。并由于油缸的加長，導致設備的占地面積增大，對廠房的要求也就相應提高，不適合于大眾熱擴加工廠家的使用。并且有后期的設備維護比較麻煩，維護成本高，備件成本增大等缺點。

本設備采用短行程的液壓缸推進完成超長大口徑鋼管的熱擴工藝。使所擴鋼管的長度不受液壓缸行程的限制，整個移動小車（包括推制液壓缸）跟隨需推制的鋼管一起移動，可以在鋼管的長度方向無限制的進行推進，從而完成超長大口徑鋼管的擴徑工藝。由于推制液壓缸跟隨移動小車一起移動，推制液壓缸行程只局限于移動小車結構設計（推制力影響的梁的強度設計），推制液壓缸行程縮短，致使整個主機部分變短，減小了占地面積，適合于一般鋼管廠的使用。短行程的液壓缸總體長度大幅度縮短，簡易了油缸的加工難度。對于油缸的維護的成本降低了很多。

本設備移動小車采用兩活動梁交替動作，實現連續推進，避免了二步式液壓推進式熱擴管機在整個推進過程中的返回過程，提高了加工效率；在二次步進式液壓推進式熱擴管機再推進一個行程后有個返回的過程，中頻加熱裝置的控制難度也隨之加大，更可能出現推制后的成品表面存在接痕。本設備連續動作，中頻加熱裝置連續加熱，活動小車連續推進，提高了擴后管子的表面質量，提高生產率。

我國大口徑鋼管生產伴隨國民經濟的快速發展，已走上了高速發展的快車道。大口徑無縫管產能的提高，大口徑焊管裝備水平產能結構現代化的升級，不僅是以產頂進而且是躍進升級的一場攻堅戰。大口徑鋼管擴制技術也必將在這一艱巨歷史史命的決戰中涅盤再生，但超長大口徑鋼管始終是現在設備的一大缺陷。隨著超長度大口徑管短行程液壓連續推進熱擴管機的推出，推制出現有設備無法完成的超長熱擴鋼管，完善熱擴鋼管生產標準，以進一步促進我國鋼管業的發展。