钢管自动通径系统的研究与开发

发布时间：2022-01-14 04:13

　　石油钢管在使用前需要进行多种检测,只有经检测合格的石油钢管才能投入使用,而其中,通径是检测石油钢管是否合格的必要工序之一。当前,国内石油钢管厂家在其生产线中使用人工或传统通径机来进行钢管的通径检测。随着人工成本的增长,人工通径方式已经渐渐被淘汰。而传统通径机的工作效率和自动化水平仍无法满足石油钢管厂家的需求。因此,研发一种工作效率和自动化水平都能满足石油钢管厂家需求的新型钢管通径机刻不容缓。本文以“常宝钢管股份有限公司热轧精整线通径工位自动化改造项目”为背景,研究了钢管通径的工作原理,完成了通径机的总体方案设计;对通径主机和辅机的机械机构进行了详细的设计;设计了通径机的气动系统;使用PLC和工控机共同组成通径机的控制系统;完成了PLC（下位机）程序和上位机（工控机）监控程序的设计。论文的具体研究内容如下:首先,说明了课题的来源和意义,介绍了钢管通径机的研究现状,提出了本文的主要研究内容。其次,根据钢管自动通径系统的设计要求,提出了通径机的机械部分和控制部分的总体设计方案,选择了气缸、电缸和电机作为通径机的主要执行元件。随后,完成了通径主机（通径规推送机构、通径规对中机构和吹气机构）和通... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机械式通径机结构简图

2.2 机械部分总体设计方案2.2.1 工艺流程石油钢管在生产线中需进行通径检测，只有检验合格的钢管才能进入下一工序。其工艺流程为：钢管运输至通径台架上→钢管吹灰（去除钢管内灰尘）→钢管进入通径工位→通径规推入钢管内→吹气通径→通径规回收。根据自动通径系统工艺流程可知，通径过程有两种工艺方式，即：1. 一个工位进行通径规的推入和吹气通径；2. 先在一个工位进行通径规的推入，然后在另一个工位进行吹气通径。常宝钢管股份有限公司的石油钢管热轧工艺流程如图 2-1 所示，结合图 2-1 和常宝的实际生产情况，钢管由对齐台架运输至通径台架的过程中需要进行钢管的吹灰，随后进行钢管的通径检测。在此过程中，需保证自动通径系统能够一分钟内至少完成 6 根钢管的通径检测，以避免由于效率低而导致对齐台架上出现钢管堆积的情况，从而影响整个热轧生产线的运行状况。因此，在保证系统运行的可靠性和稳定性的前提下，自动通径系统在通径工序中通径效率越高越好。

123式中：T 为通径所需总时间，s;T1为推送时间，s；T2为吹气时间，s；T3通径规和钢管对中的时间，s。第二种工艺方式如图 2-3 所示。在钢管进入推送工位后，推送装置将完成对通径规推入钢管内（不需完全推入），钢管移动至吹气工位，随后吹气装置将规完全推入钢管内，然后高压气流将通径规穿过钢管。根据这个流程计算完成钢管通径所需时间：45max6T (T ,T) T（式中：T 为通径所需总时间，s；T4为推送时间，s；T5为钢管在推送和吹气工位间移动和吹气的时间，s；T6为通径规和钢管对中的时间，s。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3587784