無縫鋼管六輥矯直機控制研究與運用

呂慧軍　劉慧博

摘 要：從生產設備的角度來講，其所生產產品質量的影響因素主要包含該設備的設計質量和控制質量。就無縫鋼管六輥矯直機而言，影響產品質量的因素主要是該設備的矯直精度。本文以某無縫鋼管六輥矯直機為例，對無縫鋼管六輥矯直機的控制與運用進行研究。

關鍵詞：無縫鋼管六輥矯直機；控制；應用

在實際生產過程中，應用無縫鋼管六輥矯直機設備的目的是通過對相關生產材料的擠壓操作，使該生產材料的直線度發生變化，進而保證后續生產活動的順利進行。矯直精度較低是該設備應用過程中發生頻率較高的問題之一，因此，對該設備控制的研究具有一定的現實意義。

一、無縫鋼管六輥矯直機的控制

這里以某型號的無縫鋼管六輥矯直機為例，對該設備的控制進行研究：

（一）該無縫鋼管六輥矯直機的相關參數

就這種無縫鋼管六輥矯直機而言，其最大外徑為200mm，壁厚以及強扶屈服極限的最大值分別為24mm以及1138MPa。該設備的長度范圍為5～15m，系統壓力為18MPa[1]。

（二）該無縫鋼管六輥矯直機的組成

該設備的組成部分主要包含以下幾種：

1.控制系統部分

無縫鋼管六輥矯直機控制系統包含計算機控制系統、編碼器以及傳感器等設備。在該設備的實際應用過程中，控制系統的作用是保證相關材料的連續矯直生產。與其他矯直機相比，這種無縫鋼管六輥矯直機控制系統的優勢在于其處理指令的速度更快、模塊化和通用性特點較為明顯，且該部分所需的成本相對較少。在實際應用過程中，當計算機控制系統從傳感器中接收到控制信號時，會嚴格按照矯直生產程序對進料、對正、矯直等整個生產過程進行有效協調和控制。除此之外，這種無縫鋼管六輥矯直機還可以通過該計算機控制系統中PLC實現與總線之間的通訊。這種通訊可以實現計算機對整個矯直生產過程的有效監控，當部分矯直生產環節存在問題或傳感器等設備發生故障時，計算機控制系統可以為操作人員提供真實的問題位置和故障引發原因[2]。

2.機械系統部分

就機械系統部分而言，主要是由擋料裝置、進料輥道、六輥矯直機等組成的。在實際應用過程中，機械系統是保證該無縫鋼管六輥矯直機矯直操作順利進行的重要部分。

3.液壓系統部分

該部分是該無縫鋼管六輥矯直機中的重要組成部分之一。該部分是由一定數量的管路以及液壓閥臺組成的。

二、無縫鋼管六輥矯直機的運用

這里主要從以下幾方面入手，對該無縫鋼管六輥矯直機的運用進行研究：

（一）該無縫鋼管六輥矯直機的實際運用

當鋼管材料被矯直處理之后，會被傳輸至無縫鋼管六輥矯直機輸入輥道前輥道的等待工位。如果該無縫鋼管六輥矯直機的入口輥道中沒有料，但相關檢測裝置卻檢測出該設備中有料時，上述鋼管材料被傳輸至無縫鋼管六輥矯直機的輸入輥道中。在這種情況下，當檢測裝置的檢測結果為有料，且設備接收的指令信息為允許進行矯直處理時，該部位中的油缸開始動作，輥道通過升起操作完成鋼管材料的有效前進輸送。當上述操作完成之后，該設備輸入輥道出口段的檢測裝置會對是否存在鋼管材料進行檢測，如果該裝置檢測到鋼管的存在，則該設備的入口導槽會發生動作，使得鋼管材料發生對中進而進入無縫鋼管六輥矯直機中。在鋼管材料達到設備中的第一組矯直輥位置時，這兩個矯直輥會快速對鋼管材料進行擠壓，隨著該鋼管材料的繼續進入，后續其他組的矯直輥也會分別對其進行積壓。在這個過程中，鋼管材料會發生多次旋轉，最終處于矯直狀態。當矯直過程結束之后，該鋼管材料會被傳出無縫鋼管六輥矯直機。當該鋼管的尾部被傳輸至第一組矯直輥位置時，這兩個矯直輥的上輥會快速完成升起動作，隨著鋼管傳輸的繼續進行，后續其他組矯直輥同樣會進行升起動作，直到該鋼管材料的尾部離開第四組矯直輥之后。該無縫鋼管六輥矯直機出口輥道會通過升起操作順利完成該鋼管材料的輸出。當經過矯直處理的鋼管被鋼管側推出出料輥道時，整個矯直過程才全部結束。如果該無縫鋼管六輥矯直機的使用方具有連續矯直需求，可以通過設備中控制系統的應用實現對整個生產過程的有效控制。與人工控制方式相比，這種自動控制方式的應用可以有效提升無縫鋼管六輥矯直機的生產效率[3]。

（二）該無縫鋼管六輥矯直機的運用優勢

與其他無縫鋼管六輥矯直機設備相比，這種設備的應用優勢主要表現在以下幾方面：

1.快壓缸方面

在傳統矯直機的應用過程中，由于快壓缸需要承受的沖擊力較大，因此其常常容易受到損害。相比之下，這種無縫鋼管六輥矯直機的快壓缸具有良好的抗沖擊性能，因此，該設備能夠有效抵抗來自主液壓缸的沖擊力[4]。

2.八立柱高剛性預緊機架方面

與其他矯直機相比，這種無縫鋼管六輥矯直機的八立柱高剛性預緊機架的精度更高。因此，在實際矯直過程中，該矯直設備能夠為相關生產材料提供更大的矯直力，且整個矯直過程的機架晃動現象得到了有效控制。

三、結論

無縫鋼管六輥矯直機的有效控制能夠從一定程度上保證生產材料的矯直質量。將計算機控制、液壓以及機械等內容應用在無縫鋼管六輥矯直機的設計中，可以實現矯直機設計質量的提升。與其他矯直機相比，這種矯直設備的應用優勢主要表現在快壓缸以及八立柱高剛性預緊機架等方面。

參考文獻：

[1]李連進.六輥斜軋無縫鋼管矯直機的壓下量研究[J].鍛壓技術，2008，05：82-84.

[2]孫海濱，丁先進，劉煥利.無縫鋼管六輥、斜輥矯直機的設計[J]. 天津冶金，2008，05：139-141+152.

[3]項凌松，王會民，王淑貞，王正平.六輥矯直機消除無縫鋼管矯后管端壓扁的工藝研究[J]. 黑龍江冶金，2000，02：1-4.

[4]路樂偉.基于PLC控制的426型六輥矯直機液壓系統設計[D].河南科技大學，2014.

（作者單位：1.內蒙古科技大學；

2.包鋼（集團）包鋼鋼聯股份有限公司鋼管公司）