石油管生產線用磁力打包系統

摘要： 本系統結合近20條油套管生產線配置打包系統的設計制造經驗，先后開發了三種鋼管打包設備，均為專利產品。本系統專利（20132034512X）主要特點石油管打包過程完全實現自動控制，按照不同的管徑及打包要求，自動計數、排管、對齊、起吊、下放、打捆、移送入庫；其結構簡單、占地面積小、安全系數高；設備大大提高工作節奏，減少成品管沖擊、降低噪音。

關鍵詞：磁力起吊、 油套管、鋼管打包、 打捆機

中圖分類號：TP29文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

石油管生產線，成品打包是生產線最后一個工序，是保證產品外觀質量的重要環節；目前比較小的油套管加工企業，都沒有形成生產線連續工序加工，更不用說配備自動打包設備，主要靠人工進行捆扎；規模梢大的加工型企業，雖然也借助設備進行打包，但還是過多的借助人力來完成，基本沒有實現自動化工作，造成打包速度慢，質量不穩定、勞動強度大，現場工作環境差，且吊裝的過程中容易破壞石油管絲扣及表面油漆，嚴重影響產量及外觀質量[1][4]。本文所闡述的裝置是在，我公司2010年開發《油套管生產線專用自動打包裝置》專利產品（號： 201020266678.1），及2011年開發的《鋼管、油套管生產線打包系統》專利產品（號： 201220113390.X），結合現場使用效果基礎上改進研發的新型《油套管生產線的磁力打包系統》專利產品（號20132034512X）。專利產品（ 201020266678.1）是將鋼管滾入坡道用齒輪齒條設計成升降結構，但第一層管的落差依然很大，鋼管滾入時產生強大的撞擊及噪音[2][3]；專利產品（201220113390.X）是成品管先滾到塑膠鋼絲繩上，但依然排除不了鋼管間的撞擊噪音，且在第二層及第三層容易出現亂管的情況，為捆扎工作帶來不便。本系統徹底解決了成品管進入打包框的強烈撞擊問題，可以說鋼管基本沒有相對運動，基本消除打包噪音，是理想的生產線全自動打包設備[4]。

設備主機結構

打包系統主要由排管鏈床、排管對齊裝置、磁力吊裝置、捆料輸送裝置、捆料收集筐五大部分組成；排管鏈床由4組同軸鏈傳動，鏈條上固定有聚四氟乙烯塊形成的間隔性斜坡，成品油套管根據打捆要求進行排組，（如Φ140管徑7根一捆：2-3-2（根）；Φ73管徑19根一捆：3-4-5-4-3（根）；），成品管通過PLC控制，依次按要求排列在鏈床斜坡上。排管對齊裝置由起升斜輥及液壓對齊擋板組成，將整排鋼管根據要求對齊，并且每排對齊的位置由液壓定位擋板限定。磁力吊裝置由桁架、行車、限位裝置、起升鋼絲繩、三組磁力吸盤組成。捆料輸送裝置由可升降的捆料輸送輥，由電機減速器驅動，起升裝置由液壓連桿起升。捆料收集框尺寸根據打包鋼管尺寸人工調整[4][6]。

1-從動鏈輪、2-鏈條、3-斜塊、4-支撐立柱、5-鏈條滾架、6-鏈條導向槽、7-對齊電機減速器、8-對齊斜輥、9-捆移送電機減速器、10-捆料框、11-吊車支架、12-行架限位、13-吊車行架、14-行架軌道、15-電磁鐵固定架、16-起吊鋼絲繩、17-電磁鐵、18-筐體固定斜邊、19-筐體活動斜邊、20-筐體支座；

工作原理

油套管生產線磁力打包裝置，設置在生產線的最后一個工序，加工噴漆完成的油套管按照事先設定好的程序依次按排數量進入排管鏈床，進入排管鏈床前有計數器，每排數量達到預定數量后，鏈床前行進行下一排鋼管排管；當最前面的排管到達對齊工位后，對齊斜輥抬起，使整排鋼管離開鏈床，對排管進行對齊，對齊工作完成后，對齊斜輥下落，整排鋼管回到排管鏈床上，然后啟動的是磁力行吊裝置，行車帶著磁力吊架將對齊完成的整排鋼管吸住→提起→運送→下放至捆料收集筐內；當整捆管按順序排好后，在捆料收集框進行捆扎工作。捆料輸送裝置是將完成捆扎的捆料抬起，并有移送輥將整捆料已送出生產線，由庫房組織發貨。在整個設備運行過程中，所有的電機減速器、液缸動作均由PLC程序控制完成，接近開關及計數器將信號傳遞到PLC程序控制箱。在打包期間無需任何體力勞動，只需一人監控設備運行狀況，或有異常緊急停車[4]。

主要特點

1、系統可實現全自動化程序控制，可配套于全自動油套管生產線；

2、其結構和功能可適用于多種類、多管徑的管類生產線打捆作業；

3、結構簡單、布局合理、打包成品整齊美觀、設備運行成本低；

4、成品管間沒有相對碰撞，設備運行噪音極低，成品捆完全符合API規范要求；

5、成品油套管都由磁力吊安排放置在收集筐內，整個過程全部自動進行，而且還可以手動逐步工作，當完成一個打包流程后各部件循環進入下一個打包流程。

現場應用

本系統2012年研制成功后，首次應用于山東泰豐Φ140-Φ340套管生產線項目，共配套兩套，現場使用效果非常好，打包節奏很快，完全可以滿足Φ140套管年產5萬噸的打包要求，而且還有很大的提升空間，基本做到全自動程序化運行，現場噪音相比以往有很大改善，設備性能被用戶充分認可。隨后2013年我們又對2007-2011年建造的延長7條油套管生產線進行了升級改造，打包全部改為本裝置，改造后生產線成品打包效果比以前工作效率提高超過50%，打包外觀質量也改善顯著，現場噪音明顯減小，并且至少節省出一個勞動力，得到延長集團裝備制造公司的充分肯定。

參考文獻：

[1] 解慶，馬永剛.油套管生產線設計[B].石油礦場機械， 2010，39（9）：45-48

[2] 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司.油套管生產線專用自動打包裝置，中國，201020266678.1.[P].2010-10-03

[3] 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司. 鋼管、油套管生產線打包系統. 中國，201220113390.X [P].2012-12-05

[4] 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司. 油套管生產線磁力打包系統. 中國，20132034512X [P].2013-7-18

[5] 梁志宏. 鋼管捆扎六角成型優化設計[A]. 沈陽工業學院學報， 2001，20（2）：16-20

[6] 勝利油田高原石油裝備有限責任公司. 石油套管打包料筐裝置. 中國，200820172931 [P].2009-11-04