全自动钢管接箍拧接机的研制

全自动钢管接箍拧接机的研制

摘要：介绍了天津赛瑞机器设备有限公司研制开发的Φ340全自动钢管接箍拧接机的主要性能参数和结构特点。该系统设备实行全自动化设计，能满足多个钢管规格的石油套管接箍与钢管的拧接，整机及关键部位已申报了国家专利。该设备拟在天津钢管集团股份有限公司推广使用。

关键词：接箍拧接机全自动钢管

The Research ＆Development of the Full Automatic Φ340 Machine Jointed Steel Pipe and Coupling

Shi Yachen LiHui Guo Ruixing

（Tianjin SERI Machine & Equipment Co. Ltd，Tianjin）

Abstract: Described are the structure features and the performance parameters of the Full Automatic Φ340 Machine Jointed Steel Pipe and Coupling, developed by Tianjin SERI Machine & Equipment Co. Ltd. The machine is designed by automation, and can satisfy many Steel pipe specification to joint coupling in steel pipe. The machine and its main parts are reported the national monopoly. The machine has promoted use in Tianjin Pipe (Group) Corporation.

Keywords: Coupling; Machine Jointed Pipe and coupling; Steel pipe

1.前言

钢管厂生产的钢管，单根长度通常小于15m，而在地质钻探和石油钻采中，钻井深度通常1000m以上，甚至上万米，用于输送石油、天然气、水、矿物等的管线长达数公里甚至数百公里，为此，需在钢管端部车螺纹，利用相应接箍与钢管连接起来，可见，该设备是管加工中不可缺少的设备。由于我国原有的主要钢管生产、加工设备主要都是成套引进的，价格较昂贵，面对市场对钢管尤其是无缝钢管的强劲需求，使得国内原有产能不能满足，因此，我国需要开发工艺先进、自动化程度高、性价比合理的全自动钢管接箍拧接设备。

2.Φ340全自动钢管接箍拧接机介绍

Φ340全自动钢管接箍拧接机如图1所示：

图1 Φ340全自动钢管接箍拧接机示意图

1.上料台架、

2.接箍料槽、

3.涂油装置、

4.预拧接管端对齐挡板、

5. 预拧接机构、

6.操作台、

7.抽丝扣油系统、

8.液压与气动系统、

9.电气系统、10.主拧接前管端对齐挡板、11.主拧接机构、12. 出料台架、13. 步进运输机构等组成。

2.1工艺过程

1)钢管由车间的上一工序运送到拧接机的上料台架上，接箍由人工放入涂油前的接箍料槽内，依次滚到涂油工位涂油。

2)步进梁移送下一根管子从上料台架至对齐辊道，同时将移送上一根已对齐的管子到预拧中心线位置，涂油处的踢出器伸出将涂过丝扣油的接箍前送至接箍提升器处，对齐辊道和涂油周期开始重复。

3)到达预拧中心线位置的管子触发接近开关，激活预拧机构管子卡盘而夹紧管子，激光探测器测量管端的位置，初始化预拧小车装载喂进周期，接箍提升器上升，接箍被预拧结构预拧头卡盘前进抓住。

4)预拧头卡盘完全抓住提升器上的接箍后，接箍提升器回退，接箍夹紧卡爪闭合夹紧接箍，预拧机构小车喂进直到激光探测器被挡住后预拧头旋转向前将接箍拧入管子丝扣端，直到达到条件旋转停止，预拧头卡爪打开释放接箍，预拧头主轴回退，预拧机构管子卡盘打开，启动步进梁，接箍预拧周期开始重复。

5)步进梁传送拧有接箍的管子到主拧接管端对齐挡板中心线位置（同时传送预拧接管端对齐挡板处已对齐的管子到预拧中心线位置，传送下一根管子从上料台架至对齐辊道），把拧有接箍的管子对齐同时主拧机构管子卡盘完全打开，前面的重复步骤完成，启动步进梁。

6)步进梁将主拧接管端对齐挡板处的管子传送至主拧机构中心线位置（其他工位循环不再累述），主拧机构管子卡盘闭合，管子称重，主拧机构接箍卡盘小车前进，到达选定的夹紧位置，接箍卡盘关闭，管子再次称重，调整管子卡盘垂直位置，直到浮动卡盘没有垂直力作用在管子上，达到平衡后锁紧，主拧机构主轴旋转，管子卡盘向轴向浮动，直到达到设定的拧接参数（扭矩、圈数、速度等）。

7)如果拧接结果正常，管子卡盘小车返回，管子卡盘返回其垂直原位，允许步进梁启动，将好管（与接箍拧接结果正常）传送至出料台架；如果拧接结果不正常，系统自动中止，然后操作人员对废管做标记后重启动循环，步进梁传送废管至出料台架。

8)系统整个周期循环重复（其中任何位置认为可中断运行）。

2.2主要参数

钢管外径：Φ114.3-339.7mm；

钢管壁厚：5-25mm；

钢管长度：6000-15000mm；

生产节奏：120根/h；

主拧接最大扭矩：35,000N.m；

预拧接扭矩：主拧接最大扭矩的5%；

主电机功率：95KW；

机组液压系统工作压力：8Mpa；

压缩空气：0.6MPa；

电源：380V±10%、50Hz±1；

生产线操作方式有自动、半自动(局部自动)和手动(各部件单独操作)等。

2.3设备主要部分的结构及功能

2.3.1 预拧接部分

预拧接部分是本系统的主要组成之一，其结构如图2：