設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)55萬噸的冷彎型鋼、焊管生產(chǎn)車間

摘要冷彎型鋼具有力學(xué)性能良好、生產(chǎn)效率高、易取材、用料省和斷面形狀多變等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、造船、鐵道、機(jī)械和建筑等各個(gè)部門得到廣泛應(yīng)用。本車間為年產(chǎn)5.5萬噸的冷彎型鋼、焊管生產(chǎn)車間，采用常規(guī)的輥彎成型方法。設(shè)計(jì)本著工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠的原則，以設(shè)計(jì)任務(wù)為基礎(chǔ)，市場需求為導(dǎo)向，并參考一些國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)廠的資料，對車間進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。本文著重論述了本車間代表產(chǎn)品規(guī)格為80×40×20×4.0mm的外卷邊槽鋼生產(chǎn)過程，其主要內(nèi)容包括冷彎型鋼的項(xiàng)目分析、生產(chǎn)方案選擇、生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備選取及原理、工藝計(jì)算與金屬平衡、設(shè)備負(fù)荷計(jì)算、孔型設(shè)計(jì)、車間平面布置、勞動(dòng)組織與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及環(huán)境保護(hù)。開口型鋼采用小線生產(chǎn)，閉口型鋼采用中線生產(chǎn)，小線的設(shè)備負(fù)荷率為76.33%，中線的設(shè)備負(fù)荷率為75.92%，縱剪的設(shè)備負(fù)荷率為76.41%。關(guān)鍵詞：冷彎型鋼；輥彎成型；外卷邊槽鋼ABSTRACTCold-formedsteelhasgoodmechanicalproperties,highefficiency,easymaterials,materialsprovincialandcross-sectionalshapechangingadvantages,andwidelyusedtheautomobile,shipbuilding,railways,machineryandconstructionsectors.Thisworkshopoftheannualoutputof55,000tonsofcold-formedsteel,weldedpipeproductionworkshop,withnormalrollbendingformingmethod.Itsmaincontentsincludethecold-formedsteelprojectanalysis,productionplan,productionprocess,equipmentselection,principle,processcalculationandbalanceofmetal,equipmentloadcalculation,passdesign,workshoplayout,labororganizationandtechnicaleconomicindexandenvironmentalprotection.Designinlinewiththeprinciplesofadvancedtechnologyandreliable，thedesigntaskbasedonmarketdemand,andreferencetosomeofthedomesticsteelplantandprocessdesignworkshop.Thispaperfocusesontheproductspecificationsofthisworkshoponbehalfof80×40×20×4.0mm,theouteredgechannelproductionprocess.Opentypesteelwithsmallproductionlineofsteelproduction,themidline,smalllineequipmentloadrateis76.33%,themidlineoftheequipmentloadrateis75.92%,slittingequipmentloadrateof76.41%.Keyword:Cold-FormedSteel;Rollbendingforming;Outsideedgechannelsteel目錄摘要 IABSTRACT II第一章冷彎型鋼分析 11.1國內(nèi)外冷彎型鋼發(fā)展現(xiàn)狀 11.2良好的政策支持 31.3廣泛的應(yīng)用 51.4總結(jié) 6第二章產(chǎn)品方案表 72.1產(chǎn)品方案 72.2計(jì)算產(chǎn)品選擇 8第三章生產(chǎn)工藝流程 93.1工藝流程圖 93.2工藝流程簡介 10第四章設(shè)備選擇及原理 12第1節(jié)ZJ1600×12.5縱剪生產(chǎn)線 124.1.1設(shè)備技術(shù)性能及說明 124.1.2電控系統(tǒng) 17第2節(jié)LW500×4小線設(shè)備的選擇 184.2.1主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù) 184.2.2設(shè)備的工作原理及技術(shù)參數(shù) 19第3節(jié)LW700×8成型線設(shè)備的選擇 264.3.1主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù) 264.3.2設(shè)備的工作原理及技術(shù)參數(shù) 27第4節(jié)起重運(yùn)輸設(shè)備的選擇 404.4.1起重機(jī)的型式 404.4.2起重機(jī)的工作制度 404.4.3起重機(jī)數(shù)量的確定 40第5節(jié)輔助設(shè)備的選擇 414.5.1電磁超聲探傷設(shè)備 41第6節(jié)焊接及焊接原理 424.6.1焊接原理 424.6.2高頻焊接的原理 45第五章工藝計(jì)算與金屬平衡 475.1計(jì)算產(chǎn)品原料寬度的計(jì)算： 475.1.1外卷邊槽鋼（規(guī)格80×40×20×4.0） 475.1.2復(fù)合圓管（規(guī)格Φ180×5.0）； 485.1.3結(jié)構(gòu)用冷彎矩管（規(guī)格180×100×4.0）； 495.1.4結(jié)構(gòu)用冷彎方管（規(guī)格170×170×6.0）； 505.1.5建筑用冷彎空心矩形型鋼（規(guī)格200×100×5.0）； 525.1.6低壓輸送用焊接鋼管（規(guī)格Φ168.3×6.0）； 545.1.7等邊角鋼（規(guī)格100×100×4.0）； 545.1.8冷彎Z型鋼（規(guī)格100×50×3.0）； 565.2工藝卡片計(jì)算與金屬平衡： 575.2.1生產(chǎn)工藝流程額定卡及金屬平衡表 575.2.2、工藝卡片計(jì)算： 58第六章設(shè)備負(fù)荷計(jì)算 72第1節(jié)概述 726.1.1工作制度和年工作小時(shí) 726.1.2影響連續(xù)式生產(chǎn)的機(jī)組小時(shí)生產(chǎn)能力的因素 73第2節(jié)成型機(jī)組小時(shí)生產(chǎn)能力的計(jì)算 736.2.1小時(shí)生產(chǎn)能力的計(jì)算 736.2.2年生產(chǎn)能力及負(fù)荷率 75第3節(jié)輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算 776.3.1縱剪機(jī)組的小時(shí)生產(chǎn)能力的計(jì)算 78第七章孔型設(shè)計(jì) 817.1孔型設(shè)計(jì)一般概念及方法 817.1.1孔型設(shè)計(jì)定義 817.1.2計(jì)算帶鋼寬度 817.1.3確定軋制基準(zhǔn)線 827.1.4確定成型道次 827.1.5輥花圖設(shè)計(jì) 837.1.6輥徑確定與立輥位置 857.2外卷邊槽鋼（80×40×20×4.0）的孔型設(shè)計(jì) 857.2.1原料寬度的精確計(jì)算 857.2.2彎曲角分配 857.2.3成型方法的選取 867.2.4過渡斷面尺寸及道次孔型的計(jì)算 86第八章車間平面布置與立面尺寸 98第1節(jié)車間平面布置 988.1.1車間平面布置的原則 988.1.2平面布置的內(nèi)容 98第2節(jié)車間立面尺寸 1008.2.1車間工藝高度的確定 1008.2.2車間設(shè)備標(biāo)高 101第3節(jié)倉庫面積的確定 1018.3.1確定倉庫面積的原則 1018.3.2原料倉庫面積計(jì)算 1028.3.3中間倉庫面積計(jì)算 1038.3.4成品倉庫面積確定 103第九章勞動(dòng)組織與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及環(huán)護(hù) 105第1節(jié)車間勞動(dòng)組織 1059.1.1勞動(dòng)定額 1059.1.2車間勞動(dòng)定員 105第2節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1099.2.1各類材料消耗指標(biāo) 1099.2.2綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1109.2.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評論 111第十章環(huán)境保護(hù) 11510.1環(huán)保對車間設(shè)計(jì)的要求 11510.2環(huán)保的內(nèi)容與對策 11510.2.1環(huán)境保護(hù) 11510.2.2冷彎型鋼生產(chǎn)車間主要污染和防治措施 116總結(jié)與體會 118致謝 119參考文獻(xiàn) 120附錄1【冷彎外文】 121附錄2【外文翻譯】 129附錄3【工藝卡片】 145附錄4【金屬平衡表】 145第一章冷彎型鋼分析冷彎型鋼可以生產(chǎn)出各種復(fù)雜的斷面，這是熱軋材無法做到的。它主要通過改變型鋼斷面形狀來提高型鋼剛度，而熱軋型鋼一般以增加斷面面積來提高強(qiáng)度和剛度。同時(shí)，由于在冷彎加工中提高了強(qiáng)度，冷彎型鋼與熱軋型鋼相比具有斷面形狀合理、重量輕、機(jī)械性能高的優(yōu)點(diǎn)。使用冷彎型鋼的結(jié)構(gòu)體可以比一般熱軋型鋼節(jié)約金屬20～50％，如采用復(fù)雜斷面或封閉斷面，或是采用低合金高強(qiáng)度的冷彎型鋼，效果更好。由于冷彎鋼以帶鋼為原料，故表面質(zhì)量好。如采用鍍層或有機(jī)涂層帶鋼，更具有美觀、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。冷彎型鋼的尺寸精度高，可以達(dá)到機(jī)加工公差標(biāo)準(zhǔn)的三級精度，比熱軋型鋼好得多。一般熱軋型鋼從鋼錠到成材需經(jīng)二三次加熱，而冷彎型鋼可減少一次。如按每年生產(chǎn)25萬噸冷彎型鋼計(jì)算，與熱軋型鋼比，可節(jié)約燃料2萬噸標(biāo)煤。按金屬加熱一次損耗2.5％計(jì)算，每年可節(jié)約金屬6250噸。由于冷彎型鋼制成的鋼結(jié)構(gòu)輕巧，一般工業(yè)廠房用冷彎型鋼制成的輕鋼結(jié)構(gòu)，其重量只有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1／9~1／7，可大大減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，使整個(gè)工程節(jié)約大量鋼材和水泥，縮短施工周期[1]。冷彎型鋼又可取代傳統(tǒng)的木材，是一種理想的防火材料，既輕巧又美觀耐用。制作冷彎型鋼，在冷彎過程中還可以與其它工藝結(jié)合起來，進(jìn)行深加工，使產(chǎn)品向零件化、構(gòu)件化方向發(fā)展。如在冷彎機(jī)組中裝置沖孔機(jī)、彎曲設(shè)備、沖壓設(shè)備、焊接設(shè)備、涂層設(shè)備等就可以直接提供成品的組合件，也具節(jié)能、節(jié)約效果。冷彎型鋼可以生產(chǎn)冷沖壓法不能生產(chǎn)的長度及質(zhì)量精度高的鋼材，可減少工序，節(jié)約能耗，提高制成品的合格率。1.1國內(nèi)外冷彎型鋼發(fā)展現(xiàn)狀我國冷彎型鋼生產(chǎn)起始于20世紀(jì)50-60年代，生產(chǎn)廠家集中于鞍山、上海、重慶等個(gè)別地區(qū)，主要服務(wù)于農(nóng)機(jī)業(yè)。20世紀(jì)80年代，是第一次發(fā)展高潮，生產(chǎn)廠家擴(kuò)大到華東、華北、東北等地區(qū)，服務(wù)范圍也擴(kuò)大到貨車、客車、建筑門窗、公路護(hù)欄、貨架、電器等行業(yè)，但都限于中小型機(jī)組，品種規(guī)格較少，約2000種；材質(zhì)均為普碳鋼，全部冷彎型鋼產(chǎn)量約占鋼材總量的1~1.5%，與世界各國相比差距很大。國外冷彎型鋼品種規(guī)格一般為8000-10000種，材質(zhì)多元化，合金化鋼種占50-70%，冷彎型鋼產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的比例一般為5%[5]。因此，我國冷彎型鋼發(fā)展的空間很大。幾十年來在國外一些發(fā)達(dá)國家中，由于冷彎型鋼生產(chǎn)技術(shù)(工藝裝備和材料)的進(jìn)步及應(yīng)用部門的先進(jìn)設(shè)計(jì)，使冷彎型鋼得到了迅速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界冷彎型鋼的總產(chǎn)量約為1300萬噸，占世界鋼料總量的4％左右。從玲彎型鋼生產(chǎn)最為發(fā)達(dá)的美、日、前蘇聯(lián)以及德、法等國來看他們普遍有以下兩方面特點(diǎn)：應(yīng)用以建筑業(yè)為主，迅速向其它行業(yè)擴(kuò)展；冷彎型鋼的成型新工藝、新裝備得到多方面的發(fā)展。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的高度發(fā)展，冷彎型鋼產(chǎn)品在許多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，型鋼材質(zhì)也已從早期單純的碳素鋼發(fā)展到低合金鋼、不銹鋼、鈦合金。從防腐著眼，開發(fā)了多種表面鍍Zn、鍍Al、烤漆以及涂料等其它防腐新工藝，開發(fā)了普碳／不銹復(fù)合型鋼。目前冷彎型鋼的品種規(guī)格已經(jīng)發(fā)展到1萬余種。日本的一般鋼鐵企業(yè)都能生產(chǎn)500~600種規(guī)格，有的大型鋼鐵企業(yè)可生產(chǎn)出1000余種[8]。為適應(yīng)對產(chǎn)品的不同要求，傳統(tǒng)的冷彎型鋼成型工藝和裝備也進(jìn)行多方面的技術(shù)改造更新。自從1910年美國建成世界上第一臺輥式冷彎成型機(jī)組來，各國對成型機(jī)械己經(jīng)進(jìn)行了一系列改進(jìn)目前正在向高速化、專業(yè)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。例如，日本新日鐵建材公司制造的高速冷彎成型機(jī)組，成品出口速度高達(dá)250m／min[10]，其它還有奧地利奧鋼聯(lián)阿爾卑斯公司的鋼板樁專用機(jī)組，日本東洋特殊鋼業(yè)的方，矩形管用機(jī)組；前蘇聯(lián)馬格尼托哥爾斯克冶金廠的周期斷面型鋼機(jī)組；美國盧斯利夫?yàn)I德公司的微型冷彎機(jī)組等。奧鋼聯(lián)、東洋特殊鋼業(yè)、中田制作所等分別開發(fā)了CTA中央控制機(jī)架[2]，輥擠壓成形機(jī)和柔性冷彎成型機(jī)組。它們的共同點(diǎn)是完全改變了傳統(tǒng)的輥式冷彎變形工藝和機(jī)構(gòu)。新的成型方式能耗低，精度高，自動(dòng)化程度高，輥耗低，換輥容易，非生產(chǎn)占用時(shí)問少。在傳統(tǒng)冷彎機(jī)組采用的生產(chǎn)變形工藝中，普遍引進(jìn)了電腦CAD／CAM技術(shù)以利頻繁變化的復(fù)雜斷面的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。至于反彎曲成型，“方交方”[6]成型等新工藝的開發(fā)和應(yīng)用更是普遍。2011年中國經(jīng)濟(jì)仍呈現(xiàn)持續(xù)平穩(wěn)較快增長態(tài)勢，但受世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇不穩(wěn)定、不確定因素的影響，經(jīng)濟(jì)增長將呈現(xiàn)放緩的趨勢。主要用鋼行業(yè)不管是基建及房地產(chǎn)、汽車、船舶還是其他機(jī)械制造業(yè)都面臨著增長速度下降的局面。聯(lián)合國、國際貨幣基金組織以及OECD對中國的經(jīng)濟(jì)增長前景也都做出了減速的預(yù)測?！笆濉逼陂g，中國的可再生能源和環(huán)保產(chǎn)業(yè)將迎來建設(shè)高峰，其中水電建設(shè)量約為8000多億元；城市地鐵建設(shè)總投資額約為10581億元；中西部將承接國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與升級，廠房興建、裝備制造和技術(shù)園區(qū)建設(shè)也是“十二五”規(guī)劃中的重點(diǎn)，刺激各地區(qū)加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度；國家將加大保障性安居工程建設(shè)力度，加快棚戶區(qū)和農(nóng)村危房改造，2011年全國保障性安居工程住房建設(shè)規(guī)模高達(dá)1000萬套，同比增長72.4%[3]；國家在農(nóng)田水利設(shè)施等農(nóng)村建設(shè)也將投入大量資金。從總體上看，明年市場需求仍較旺盛。1.2良好的政策支持根據(jù)國標(biāo)，冷彎型鋼用于鋼結(jié)構(gòu)的開口型鋼共173個(gè)規(guī)格?！笆濉逼陂g，我國建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的指導(dǎo)方針是：深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀，以建筑節(jié)能減排為重點(diǎn)，通過技術(shù)引領(lǐng)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，大力推廣鋼結(jié)構(gòu)新型住宅，逐步實(shí)現(xiàn)年建筑鋼結(jié)構(gòu)用材占到全國鋼材總產(chǎn)量的10%左右，鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)占到房屋總建筑面積15%左右。鋼結(jié)構(gòu)住宅用冷彎型鋼在20～30Kg/m2[8]。冷彎型鋼作為一個(gè)新興產(chǎn)品，自60年代初開始發(fā)展以來，在全國已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立的體系，并且有一定的規(guī)模和有一支雄厚的技術(shù)骨干隊(duì)伍，為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了積極作用。產(chǎn)品不論在產(chǎn)量還是在品種，質(zhì)量上都有了很大發(fā)展。但與國外相比，差距很大。我國冷彎型鋼產(chǎn)量僅占鋼材產(chǎn)量的0．5％，應(yīng)用面還不廣。但是，冷彎型鋼這一國外大力發(fā)展的高效鋼材，在我國國內(nèi)發(fā)展的潛力是很大的。借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)國外企業(yè)大多與高等院校、研究和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)緊密結(jié)合，依靠科學(xué)技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品。近年來，我國也很重視科技與生產(chǎn)相結(jié)合，成立了專門的研究機(jī)構(gòu)，如武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究院成立了冷彎型鋼研究所，南京軋鋼廠與冶金部鋼鐵研究總院聯(lián)合成立了冷彎型銅研究所[1]。最早生產(chǎn)冷彎型鋼的上海鋼鐵工藝技術(shù)研究所更是一個(gè)科研與生產(chǎn)相結(jié)合的科研單位，不僅設(shè)有掌握比較成熟的冷彎型鋼生產(chǎn)扳術(shù)的型鋼車間及相應(yīng)的技術(shù)部門，而且還擁有300多名科研人員。如果有專門的研究室使科研人員從事冷彎型鋼產(chǎn)品的開發(fā)、工藝和裝備的改造研究以及相關(guān)技術(shù)的研究，勢必對冷彎型鋼的發(fā)展產(chǎn)生巨大的作用。利用國家出臺的一系列鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的政策和措施，組織科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)企業(yè)密切合作，制定適合我國國情的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，通過試點(diǎn)和示范，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展。要進(jìn)一步優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，提倡合理用鋼、低碳節(jié)能。在確保建筑鋼結(jié)構(gòu)安全和使用功能的前提下，不斷降低單位工程的鋼材使用量，這一發(fā)展新態(tài)勢應(yīng)該成為建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的共識。中央經(jīng)濟(jì)工作會議定調(diào)2012年的宏觀經(jīng)濟(jì)政策是“穩(wěn)中求進(jìn)”[7]。繼續(xù)實(shí)施積極的財(cái)政政策和穩(wěn)健的貨幣政策，加快推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，著力擴(kuò)大國內(nèi)需求，著力加強(qiáng)自主創(chuàng)新和節(jié)能減排。整體來看2012年我國鋼鐵行業(yè)將繼續(xù)深入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、淘汰落后產(chǎn)能，加強(qiáng)行業(yè)自主創(chuàng)新能力建設(shè)；然而行業(yè)利潤率降低、出口形勢不容樂觀、結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩等問題仍將困擾鋼市發(fā)展。從市場前景看，國家加大基礎(chǔ)設(shè)施建筑投入力度，建筑鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)用將向能源、基礎(chǔ)設(shè)施、住宅鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域傾斜，公路、鐵路橋梁建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)比重將增加，城市地鐵和輕軌工程、立交橋、高架橋等城市公共設(shè)施都將越來越多的采用鋼結(jié)構(gòu)[10]。在我國研發(fā)已有十余年，其推廣比較緩慢，既有政策方面的原因、也有技術(shù)方面的影響。十二·五期間，隨著我國鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范的出臺，鋼結(jié)構(gòu)住宅用冷彎型鋼的數(shù)量會不斷增加[4]。1.3廣泛的應(yīng)用中國是一個(gè)發(fā)展中國家，尚未完成工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程。伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生很大變化。與冷彎型鋼有關(guān)的是建筑、機(jī)械、汽車、農(nóng)用車、造船、鐵道、集裝箱7個(gè)方面。冷彎型鋼協(xié)會對7個(gè)行業(yè)調(diào)查資料表明，當(dāng)前需求量共計(jì)438.45萬噸/年，占鋼材總量的2.4%。冷彎型鋼應(yīng)用的主要領(lǐng)域：

鐵道車輛

采用高強(qiáng)耐候鋼和擴(kuò)大使用冷彎型鋼。根據(jù)國外資料，鐵道車輛采用的冷彎型鋼有67種，每節(jié)貨車用量4.7噸。占車廂重量的20%。而我國使用品種為18~20種，每節(jié)車廂用量1.2噸，占車廂重量的5.2%[9]。各車輛廠應(yīng)在設(shè)計(jì)中盡量擴(kuò)大冷彎型鋼使用量，

充分發(fā)揮冷彎型鋼輕型、薄壁、高效的特點(diǎn)。輸電鐵塔：著重研究用冷彎型鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱軋角鋼，提高鐵塔綜合性能，降低成本。在高壓長距輸電鐵塔中，高強(qiáng)耐腐結(jié)構(gòu)鋼管當(dāng)前已在大連、廣州、無錫、上海等地試用，不久將召開推廣應(yīng)用會。通訊鐵塔采用冷彎型鋼制造的三角形鐵塔結(jié)構(gòu)也正在抓緊研制中。鋼板樁：鋼板樁的應(yīng)用，在國外很普遍，主要用于江河及海邊護(hù)堤、建筑基礎(chǔ)和管溝施工。但我國既無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，又無施工規(guī)范，無法應(yīng)用冷彎型鋼，目前都用熱軋槽鋼、工字鋼代替。下一步將由用戶行業(yè)編制施工規(guī)范，填補(bǔ)我國鋼板樁市場的空白。機(jī)械制造

冷彎型鋼在機(jī)械制造行業(yè)中還有很大的市場潛力，特別是汽車制造業(yè)，但在我國已開發(fā)的品種不多，如：車廂板、客車龍骨、汽車門窗、傳動(dòng)軸、排氣管、減震器、貨車大梁等，還有保險(xiǎn)杠、轎車上各種彎管，都還未采用冷彎型鋼。

鋼結(jié)構(gòu)是冷彎型鋼最大的用戶，其應(yīng)用范圍是建筑的承重骨架，圍護(hù)板件和屋架檁條、單體構(gòu)件等，如：桁架、鋼架、墻架、支撐平臺、樓梯、龍骨、門窗等。冷彎型鋼在國外建筑業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)樗且环N輕型薄壁鋼材，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)異性能，也是國家大力推廣的高效經(jīng)濟(jì)的新型材料。在發(fā)達(dá)國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量的50%~70%，冷彎型鋼在房屋鋼結(jié)構(gòu)中主要應(yīng)用于三個(gè)方面：

做骨架的柱材、單體構(gòu)件和圍護(hù)板件。

冷彎型鋼在國外建筑業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)樗且环N輕型薄壁鋼材，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)異性能，也是國家大力推廣的高效經(jīng)濟(jì)的新型材料。在發(fā)達(dá)國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量的50%~70%[7]。槽鋼是截面外形為凹槽形的長條鋼材。工槽鋼是型鋼中的重要部門，在鋼結(jié)構(gòu)、市政建設(shè)、船舶橋梁、機(jī)械產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用，使用面極廣，但使用量卻相對有限。角鋼、槽鋼一般用來做房屋的屋脊等，槽鋼可用來做整個(gè)建筑的支撐龍骨或用來做外裝飾的龍骨，扁鋼最常見的是用來做建筑物的接地。普通槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)、車輛制造和其他產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，常與工字鋼配合使用。自今年鋼材價(jià)格泛起大幅下滑以來，部門中小型材因?yàn)槌霎a(chǎn)廠家過多，產(chǎn)量大，造成市場價(jià)格相對敏感，而大型工字鋼和槽鋼因?yàn)槌霎a(chǎn)集中度高，產(chǎn)量和價(jià)格相對平穩(wěn)。1.4總結(jié)受原材料帶鋼價(jià)格盤整趨穩(wěn)的影響，市場冷彎型鋼價(jià)格走勢平穩(wěn)。因?yàn)椴少弾т撈贩N價(jià)格不同，以及部分商家有些庫存，市場報(bào)價(jià)不一，主流在4400-4700元/噸，低價(jià)位成交較多。近期鋼廠頻繁調(diào)價(jià)但市場卷板、帶鋼價(jià)格并沒有受鋼廠調(diào)價(jià)影響多大，價(jià)格上漲乏力。冷彎型鋼價(jià)格一直緊跟帶鋼價(jià)格波動(dòng)，而受成本制約帶鋼價(jià)格難以下滑，后期冷彎型鋼的價(jià)格將平穩(wěn)運(yùn)行。綜上分析可知，由于冷彎型鋼具有力學(xué)性能良好、生產(chǎn)效率高、易取材、用料省和斷面形狀多變，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，使其在市場競爭中占一定優(yōu)勢。再結(jié)合現(xiàn)階段我國國情國策，對鋼材需求量大增，建立一個(gè)以外卷邊槽鋼為代表產(chǎn)品的冷彎生產(chǎn)車間必將能滿足一定的市場需求，確保銷路。結(jié)合西南地區(qū)具體的地理特征，在某一昆明大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)投資建設(shè)一個(gè)以外卷邊槽鋼為代表產(chǎn)品的冷彎型鋼生產(chǎn)車間將會達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。第二章產(chǎn)品方案表2.1產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案一般是在設(shè)計(jì)任務(wù)書中加以規(guī)定的，或者由設(shè)計(jì)者深入實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)提出方案，然后經(jīng)主管部門批準(zhǔn)確定，產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。表2.1產(chǎn)品方案表產(chǎn)品名稱規(guī)格（mm）定尺（m）厚度（mm）材質(zhì)計(jì)劃年產(chǎn)量（萬噸）比例（%）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開口型鋼等邊角鋼20×20×1.2～300×300×164.0～16.01.2～16Q215Q235B0.852515.5GB/T6723-2008冷彎外卷邊槽鋼30×30×16×2.5～350×80×60×8.02.5～16Q215-B·FQ235B，Q275AQ3451.120冷彎Z型鋼80×40×2.5～400×150×84.0～12.02.5～8Q195～Q2350.40157.3閉口型鋼復(fù)合圓管Φ12.7×0.8～Φ219×111.0～8.00.8～1106Cr19Ni1012Cr18Ni912Cr18Mn9Ni5N12Cr17MnNi5N0.31355.7GB/T18704-2008結(jié)構(gòu)用冷彎方管20×20×1.2～170×170×81.2～8Q195～Q3450.852515.5GB/T6728-2002結(jié)構(gòu)用冷彎矩管30×20×1.5～200×150×81.5～80.6612低壓輸送用鋼管Φ10.2×2～Φ168.3×6.03.0～12.02～6.0Q235A，Q235BQ295A，Q345A0.6612GB/T3091-2008建筑用冷彎矩形型鋼30×20×1.5～200×150×84.0～12.01.5～8Q195～Q3450.6612GB/T6728-20022.2計(jì)算產(chǎn)品選擇車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有數(shù)十種、數(shù)百種以上。但是，在設(shè)計(jì)中不可能對每種合金的每一個(gè)品種、規(guī)格及狀態(tài)都進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算。為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快進(jìn)度，同時(shí)又不影響整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以將各類產(chǎn)品進(jìn)行編組，從中選擇典型產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品。表2-2計(jì)算產(chǎn)品表生產(chǎn)線編號產(chǎn)品名稱規(guī)格（mm）定尺（m）合金牌號年產(chǎn)量（萬噸）比例（%）技術(shù)條件LW700×81復(fù)合圓管Φ180×5.0606Cr19Ni1012Cr18Ni912Cr18Mn9Ni5N12Cr17MnNi5N0.31355.7GB/T18704-20082結(jié)構(gòu)用冷彎方管170×170×6.06Q195～Q3450.852515.5GB/T6728-20023結(jié)構(gòu)用冷彎矩管180×100×4.060.66124低壓輸送用焊接鋼管Φ168.3×6.06Q235A，Q235BQ295A，Q345A0.6612GB/T3091-20085建筑用冷彎矩形鋼200×100×5.06Q195～Q3450.6612GB/T6728-2002 LW500×46等邊角鋼100×100×4.06Q215A·FQ235A·F，Q235B0.852515.5GB/T6723-20087冷彎外卷邊槽鋼80×40×20×4.06Q215-B·FQ235B，Q275AQ3451.1208冷彎Z型鋼100×50×3.06Q195～Q2350.40157.3第三章生產(chǎn)工藝流程3.1工藝流程圖切頭、尾聲預(yù)矯平開卷上卷原料切頭、尾聲預(yù)矯平開卷上卷原料整形冷卻成型活套貯料帶鋼頭尾對焊整形冷卻成型活套貯料帶鋼頭尾對焊稱重打捆檢驗(yàn)收集切斷成品矯直稱重打捆檢驗(yàn)收集切斷成品矯直入庫標(biāo)識入庫標(biāo)識圖3-1.開口型鋼生產(chǎn)工藝流程圖切頭、尾聲預(yù)矯平開卷原料上卷切頭、尾聲預(yù)矯平開卷原料上卷成型活套貯料活套貯料活套貯料帶鋼頭尾對焊成型活套貯料活套貯料活套貯料帶鋼頭尾對焊焊縫檢查整形冷卻去除外內(nèi)毛剌高頻焊接焊縫檢查整形冷卻去除外內(nèi)毛剌高頻焊接打捆檢驗(yàn)收集端面加工切斷成品矯直打捆檢驗(yàn)收集端面加工切斷成品矯直入庫標(biāo)識稱重入庫標(biāo)識稱重圖3-2焊接空心（閉口）型鋼生產(chǎn)工藝流程圖直頭機(jī)壓下開卷機(jī)夾持帶卷上卷冷（熱）軋板卷直頭機(jī)壓下開卷機(jī)夾持帶卷上卷冷（熱）軋板卷直頭夾送直頭夾送料頭剪切對中分條剪切廢邊卷曲卸卷人工捆扎卷起帶鋼分條張力裝置卸卷人工捆扎卷起帶鋼分條張力裝置入庫入庫圖3-3縱剪機(jī)租生產(chǎn)工藝流程圖3.2工藝流程簡介縱剪機(jī)是將軋制出來的寬帶卷坯切成所需寬度帶鋼的加工機(jī)械。通常縱剪機(jī)是在成型機(jī)組之外單獨(dú)工作，但最近也出現(xiàn)了在成型機(jī)組中引入縱剪機(jī)，從而達(dá)到多根型材同時(shí)生產(chǎn)的工藝。一般寬帶鋼的縱剪都采用圓盤剪縱剪機(jī)組。剪切方法按圓盤剪是否傳動(dòng)可分為張力拉入剪切和驅(qū)動(dòng)咬入剪切。張力拉入剪切依靠卷取機(jī)的張力拉動(dòng)坯料進(jìn)入圓盤剪進(jìn)行縱剪切，圓盤剪是不傳動(dòng)的。其特點(diǎn)是只需采用普通交流電機(jī)傳動(dòng)，不需考慮因卷取機(jī)卷徑變化所引起的速度變化。其缺點(diǎn)是對于薄帶鋼（厚度小于2.0mm）所得到的成卷比較松。張力拉入剪切一般適用于厚度為2.5~驅(qū)動(dòng)咬入剪切圓盤和卷取同步傳動(dòng)，因而需采用支流電機(jī)傳動(dòng)，并對它進(jìn)行速度控制。一般來說，這種方式圓盤剪與卷取機(jī)之間的張力較小，適用于厚度在0.25~2.0mm之間的薄帶鋼。有時(shí)為了保證帶鋼在縱剪時(shí)無橫向偏移，而在圓盤剪之后的張力輥與卷取機(jī)建立。一般采用浮動(dòng)開卷機(jī)進(jìn)行跑偏控制。縱剪機(jī)速度隨材料而異，一般可按表3-1所示選取。表3-1不同材料的縱剪速度剪切材料低碳鋼不銹鋼鋁及鋁合金正常值m/min200100200最大值m/min400200300圓盤剪上下刀片間隙的調(diào)整是縱剪工藝中影響最大的因素。間隙越大，剪切力越小，但間隙越小，切口質(zhì)量越好。一般間隙可取為帶鋼厚度的1/10左右。刀片間隙、重疊量和被剪材料厚度的關(guān)系。生產(chǎn)開口冷彎型鋼時(shí)，由吊車按規(guī)格要求將縱剪后的板卷吊至機(jī)組頭部的儲料臺上，由上卷小車使鋼卷對中進(jìn)入鋼卷支持設(shè)備，經(jīng)開卷機(jī)開卷后進(jìn)入夾送輥，由夾送輥將鋼送入五輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直。矯直后的鋼帶進(jìn)入剪切對焊機(jī)剪除不規(guī)則頭、尾后自動(dòng)將鋼卷拼焊連接后進(jìn)入活套?；钐桌锏匿搸Ы?jīng)活套出料輥抽出，經(jīng)翻轉(zhuǎn)輥由立變平后進(jìn)入成型機(jī)組，經(jīng)粗成型、精成型后形成所需斷面的冷彎型鋼，冷彎型鋼經(jīng)定徑機(jī)組進(jìn)一步加工，被加工成最終尺寸的型鋼，定徑后的型鋼在飛鋸機(jī)上切成定尺。經(jīng)輸送進(jìn)入收集檢查臺架進(jìn)行外觀檢查，并對不合格品進(jìn)行標(biāo)記。合格品進(jìn)入收集臺架收集、包裝、入庫。生產(chǎn)閉口冷彎型鋼時(shí)，帶鋼經(jīng)成型機(jī)組成型后形成所需的閉口冷彎型鋼。冷彎型鋼經(jīng)高頻焊機(jī)將邊部加熱至金屬熔點(diǎn)溫度，然后由擠壓輥將型鋼邊緣鍛焊在一起，經(jīng)內(nèi)、外毛刺清理設(shè)備清楚內(nèi)、外毛刺。清除毛刺的閉口型冷彎型鋼經(jīng)水冷后進(jìn)入定徑機(jī)組，閉口冷彎型鋼在定徑機(jī)組上被定徑成最終尺寸的型鋼，定徑后的型鋼許嵩飛鋸機(jī)上切成定尺。經(jīng)輸送進(jìn)入收集檢查臺架進(jìn)行外觀檢查，并對不合格品進(jìn)行標(biāo)記。合格品進(jìn)入收集臺架收集、包裝、入庫。第四章設(shè)備選擇及原理第1節(jié)ZJ1600×12.5縱剪生產(chǎn)線4.1.1設(shè)備技術(shù)性能及說明1、上卷小車小車升降由液壓缸驅(qū)動(dòng)，有導(dǎo)向柱導(dǎo)向。小車行走由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有備卷筐備卷。主要技術(shù)性能如下：最大卷重：20t；最大升降力：30t；小車行走電機(jī)功率：P=3Kw；小車行走電機(jī)速度：n=1500r/min；小車行走速度：10m/min；小車行走距離：4700mm；小車升降缸缸徑：Φ220×650；2、開卷機(jī)開卷機(jī)是金屬板材校平的專用設(shè)備,用于校平線鋼板、不平整板可根據(jù)相關(guān)配置組成開卷、校平、剪切生產(chǎn)線和其它板材制品生產(chǎn)線。適用于機(jī)械、車輛、金屬制品家用電器、鋼構(gòu)、裝飾等行業(yè)。采用雙錐頭結(jié)構(gòu)，一側(cè)主動(dòng)，一側(cè)被動(dòng)。被動(dòng)側(cè)有制動(dòng)器可防止散卷或緊急制動(dòng)，液壓缸驅(qū)動(dòng)雙錐頭架左右移動(dòng)夾緊鋼卷和對中鋼卷。主要技術(shù)性能如下：鋼帶卷重量：20t；鋼帶卷寬度：850-1600mm；鋼帶卷內(nèi)徑：Φ508-760mm；芯軸伸縮量：60mm；速度：鋼帶卷外徑為Φ1000時(shí)15m/min；傳動(dòng)電機(jī)型號：XWED5.5-8195B；電機(jī)速度n=1000r/min速比：I=1/377；左右開卷機(jī)移動(dòng)液壓缸：Φ100×800mm油壓：10MPa；伸縮油缸：Φ140×95mm油壓：10Mpa；3、直頭機(jī)直頭機(jī)與開卷機(jī)配合使用，從開卷機(jī)上引出鋼帶關(guān)部，送入矯平機(jī)理行矯平。采用龍門框架結(jié)構(gòu)，鏟頭可擺動(dòng)及伸縮。上輥采用橡膠輪可主動(dòng)旋轉(zhuǎn)輔助拆卷，直頭部分用液壓缸驅(qū)動(dòng)，保證鋼帶頭引入矯平機(jī)。主要技術(shù)性能如下：鋼卷最大外徑：Φ1200-Φ1800mm；鋼卷寬度：850-1600mm；壓輥直徑：Φ200mm；夾送速度：20m/min；電機(jī)功率：2.2kw；電機(jī)速度：n=1500r/min；拆頭機(jī)壓輥減速機(jī)傳動(dòng)比I=29；壓緊輥缸缸徑：Φ80×300mm；直頭缸缸徑Φ63×350mm；鏟刀伸縮缸缸徑：Φ50×600mm；鏟刀擺動(dòng)缸缸徑Φ80×250mm；液壓系統(tǒng)壓力：10Mpa；4、引料矯平機(jī)矯平機(jī)又叫開平機(jī)、平板機(jī)、校平機(jī)、矯正機(jī)、矯直機(jī)。矯平機(jī)主要應(yīng)用于矯正各種規(guī)格板材及剪切成塊的板材。采用五輥矯平，上二下三[14]，電機(jī)減速器帶動(dòng)分齒箱將動(dòng)力傳至夾送輥和矯平輥上。夾送輥采用液壓缸壓下。矯平輥采用電機(jī)帶動(dòng)渦輪蝸桿壓下。主要技術(shù)性能如下：矯平板材：厚度3-12.5mm寬度：850-1600mm；屈服極限：≤520N/mm2；矯平輥：輥距：190mm輥徑：Φ180mm；輥身長：1700mm數(shù)量：5個(gè)（上2/下3）；夾送輥：輥身有效長度：1700直徑Φ270mm；數(shù)量；2根壓下缸缸徑Φ150mm；主電機(jī)功率：P=45KW；主電機(jī)速度：n=1000r/min；主減速機(jī)速比：I=47；矯平輥壓下電機(jī)功率：P=2.2KW速度n=1500r/min；矯平輥材質(zhì)：42CrMoV夾送輥材質(zhì)42CrMoV；穿帶速度：15m/min；5、剪切機(jī)剪切機(jī)是機(jī)床的一種，它采用液壓驅(qū)動(dòng)，安全性能可靠，操作方便。采用液壓缸平行連桿機(jī)構(gòu)斜刃剪剪切，機(jī)架采用焊接結(jié)構(gòu)。主要技術(shù)性能如下：剪切角：2°30′；剪切寬度：850-1600mm；剪切厚度：3-12.5mm；剪切行程：180mm；液壓缸：Φ280/Φ180×180mm；液壓系統(tǒng)工作壓力：10MPa；臺板升降油缸：Φ63×160mm；剪刃厚度30mm剪刃材質(zhì)6CrW2Si;6、對中裝置采用人工調(diào)整的方式，以滿足不同寬度鋼帶的對中要求，也可同時(shí)同方向移動(dòng)。主要技術(shù)性能如下：立輥?zhàn)畲箝_口度：1700mm；立輥?zhàn)钚￠_口度：800mm；導(dǎo)向立輥數(shù)量：4對；導(dǎo)向立輥直徑：120mm；對中裝置套數(shù)：兩套；7、圓盤剪圓盤式剪切機(jī)通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，由于刀片是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可連續(xù)剪切運(yùn)動(dòng)著的鋼板或帶鋼，將縱向邊緣切齊或切成窄的帶鋼。采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，圓盤剪壓下采用液壓馬達(dá)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)壓下，也可手動(dòng)微調(diào)。圓盤剪在6mm以下為被動(dòng)剪，在6mm以上為主動(dòng)剪。主要技術(shù)性能如下：帶鋼寬度：850-1600mm；帶鋼厚度：3-12.5mm；刀片厚度：50mm；剪刀直徑：Φ540mm；減速比：51；刀軸直徑Φ330mm；電機(jī)功率：200KW轉(zhuǎn)速：1500r/min；8、廢邊卷取機(jī)采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，廢邊卷筒可漲縮便于卸卷。廢邊入口處設(shè)有擺動(dòng)桿使廢邊在卷筒上均勻分布。主要技術(shù)性能如下：電機(jī)扭矩：160N·M；減速機(jī)傳動(dòng)比：I=56；卷筒直徑：Φ600mm；廢邊寬度：≤25mm；卷取速度：0-45m/min；9、過渡臺架活套是保證高頻直縫焊管自動(dòng)化生產(chǎn)不可缺少的重要設(shè)備，起到確保儲料、供料以及主軋機(jī)連續(xù)工作的作用?？傞L約12m，并配有升降臺架，形成一個(gè)小活套，托輥兩邊用帶座軸承支承托輥直徑Φ120mm升降油缸直徑Φ80m10、漲緊裝置夾送輥用于漲緊器前，電機(jī)驅(qū)動(dòng)下輥轉(zhuǎn)動(dòng)，上輥采用液壓缸壓下，并配有齒輪齒條同步機(jī)構(gòu)。漲緊器采用上二下三漲緊，電機(jī)渦輪蝸桿壓下，裝置配有分離盤。夾送輥電機(jī)功率P=15KW夾送輥減速機(jī)速比i=121夾送輥直徑Φ280mm送輥輥身有效長度1700漲緊輥直徑Φ220mm漲緊輥長度1700漲緊輥壓下電機(jī)功率P=1.5KW11、卷取機(jī)卷取機(jī)是將熱軋或冷軋鋼材卷取成卷筒狀的軋鋼車間輔助設(shè)備。采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，卷筒外徑Φ760mm。卷取軸采用楔塊漲縮，漲縮量50mm。采用旋轉(zhuǎn)油缸推動(dòng)楔塊實(shí)現(xiàn)漲縮運(yùn)動(dòng)。卷取機(jī)上壓下配有分離盤，可隨動(dòng)壓緊。卷筒采用兩端支承，卸卷出口處支承可轉(zhuǎn)動(dòng)便于出卷。主要技術(shù)性能如下：卷取速度：Max45m/min；卷取鋼帶厚度：3～12.5mm；卷取鋼帶重量：Max20t；最大帶卷外徑：Φ1800mm；卷取寬度：850-16000mm；重卷內(nèi)徑：Φ760mm；主電機(jī)功率（DC）P=250KW；減速機(jī)速比I=41:82；卷筒張開直徑：Φ760mm；卷筒收縮直徑：Φ710mm；12、卸卷小車小車升降由液壓缸驅(qū)動(dòng)，有導(dǎo)向柱導(dǎo)向。小車行走由液壓缸驅(qū)動(dòng)。主要技術(shù)性能如下：最大卷重：20t；最大升降力：30t；小車行走電機(jī)功率P=3kw；小車行走電機(jī)速度n=1500r/min；小車行走速度：10m/min；小車行走距離：3000mm；小車升降缸缸徑ф220*450；13、活套裝置主要技術(shù)性能如下：鋼板寬度：850-1600mm；活套深度：2900mm；活套長度：10m；托輥直徑：Φ120mm；升降油缸直徑：Φ90mm；14、液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：液壓站、閥站、聯(lián)接管路等組成。參數(shù)：液壓系統(tǒng)壓力16MPa工作壓力10MPa電機(jī)功率30Kw郵箱容量：1.2m冷卻方式：水冷4.1.2電控系統(tǒng)1、電氣控制說明電控系統(tǒng)采用PLC可編程控制器控制，實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線自動(dòng)控制，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定。開卷機(jī)旁設(shè)操作臺實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作開卷，矯平機(jī)壓下量數(shù)字顯示，圓盤剪、卷取機(jī)采用直流電機(jī)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)高低速度平滑調(diào)整，并在圓盤剪與卷取機(jī)直流控制裝置之間PLC有機(jī)級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)間接張力控制，張力大小可根據(jù)材質(zhì)、規(guī)格、卷取速度等不同要求自行設(shè)定。當(dāng)小規(guī)格材料采用拉剪方法工作，直流裝置切換為正常拖動(dòng)方式?？v剪機(jī)組全線設(shè)置操作臺三面（開卷、剪切、卷?。瑱C(jī)旁操作點(diǎn)若干（切頭、對中立輥、廢邊卷?。?shí)現(xiàn)機(jī)組靈活操作與調(diào)整。2、電氣控制系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)1）電源電壓：三相380V頻率：50Hz2）使用環(huán)境溫度：-5-40℃濕度：20-80%海拔＜2000m3）防護(hù)等級電氣控制柜、控制柜IP40生產(chǎn)線操作臺IP503、電氣控制系統(tǒng)組成本系統(tǒng)的電氣控制部分主要由以下幾部分組成：PLC可編程控制系統(tǒng)直流調(diào)速裝置2臺交流控制柜操作臺3個(gè)PLC可編程控制器增加UPS一臺，隔離變壓器一臺PLC可編程控制選用西門子產(chǎn)品S7-300；直流傳動(dòng)選用西門子產(chǎn)品；控制原器件選用施耐德產(chǎn)品。第2節(jié)LW500×4小線設(shè)備的選擇4.2.1主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù)1、機(jī)組扎制線水平標(biāo)高(mm)：800；2、產(chǎn)品規(guī)格：a、展開寬度(mm)：90～500；b、產(chǎn)品最大高度(mm)：180最大寬度400；c、壁厚(mm)：1～4；d、方管(mm)：定尺長度(m)：4～12；3、成型速度（m/min）：10～80；4、成型定徑機(jī)：水平輥架：16；立輥架：15；5、水平輥架軸徑（mm）：Φ100；6、立輥架軸徑（mm）：Φ60；7、高頻設(shè)備功率（kw）：278；8、主電機(jī)型號：Z4-250-21；功率（kw）：90；轉(zhuǎn)速（r/min）：750～2250；9、油泵電動(dòng)機(jī)：型號：Y200L-4/B35；10、外型尺寸：長×寬×高（min）：66000×6300×1800；4.2.2設(shè)備的工作原理及技術(shù)參數(shù)（一）、帶鋼準(zhǔn)備段的主要設(shè)備帶鋼準(zhǔn)備階段的設(shè)備主要有開卷機(jī)、矯平機(jī)、剪切對焊機(jī)及活套等1、開卷機(jī)采用懸臂開卷機(jī)，在生產(chǎn)中既能自如轉(zhuǎn)動(dòng)使帶卷擴(kuò)開送料，又能在開卷前通過正、反轉(zhuǎn)使帶頭轉(zhuǎn)到合適的位置；既能防止開卷時(shí)因帶卷過開卷而造成的散卷，既可調(diào)整加在帶鋼上的后張力，也能通過壓輥裝置在帶卷捆打開后，防止帶鋼的反彈現(xiàn)象。儲料臺架上可備卷兩卷帶鋼，上料小車通過伸縮液壓缸帶動(dòng)帶鋼卷在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過升降液壓缸把帶卷送到漲縮軸上，漲縮軸由液壓驅(qū)動(dòng)，將帶卷漲緊，并通過直頭裝置中的鏟頭裝置將帶頭鏟開，通過開卷電機(jī)卷動(dòng)鋼卷，經(jīng)直頭后送入矯平機(jī)，以后被動(dòng)開卷。（1）原料規(guī)格：a、帶鋼卷內(nèi)徑（mm）：Φ610；b、帶鋼卷外徑（mm）：maxΦ14700；c、帶鋼最大卷重（t）：9（2）液壓缸原始參數(shù)：表4-1開卷機(jī)液壓缸原始參數(shù)液壓缸規(guī)格工作壓力（Mpa）數(shù)量上料小車平移缸Y-HG1-E125/90*150LZ2-HL1071升降缸Y-HG1-E160/110*600LF3-HL1071懸臂開卷機(jī)Y-HG1-E125/90*180LF3-HL1071直頭裝置壓下缸Y-HG1-E80/56*350LE2-L1051壓緊缸Y-HG1-E140/100*200LE2-L1051鏟頭裝置擺動(dòng)缸Y-HG1-E80/56*160LE2-L1071伸縮缸Y-HG1-E50/36*630LE2-L10512、矯平機(jī)帶鋼矯平機(jī)是連續(xù)焊管機(jī)組上不可或缺的設(shè)備，它是為了使帶鋼頭尾剪切和對焊順利進(jìn)行，并使帶鋼順利通過活套裝置及有利于成型過程。矯平機(jī)前部裝有輸入導(dǎo)向輥，后有二輥式夾送裝置，氣動(dòng)壓下，通過電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，通過張動(dòng)軸帶動(dòng)夾送輥使帶鋼沿托架進(jìn)入，五輥對帶鋼進(jìn)行矯平，用氣缸進(jìn)行壓緊，壓到一定位置然后用螺絲進(jìn)行微調(diào)，直至合適為止。后有一壓下輥，以免帶鋼送出時(shí)上翹。主要技術(shù)性能如下：矯平氣缸：QGB200*60-MF1；遞送氣缸：QGB160*60-MF1；帶鋼矯平速度：16m/min；夾送輥直徑：Φ180mm；矯平輥直徑：Φ90mm；平送輥數(shù)量：2；矯平輥數(shù)量：5；3、剪切對焊機(jī)帶鋼頭尾經(jīng)過焊切機(jī)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使帶鋼對中，進(jìn)入剪切機(jī)，液壓缸動(dòng)作，壓桿首先壓住鋼板，再進(jìn)行剪切，剪刃為人字形，使各部分受力均衡，帶鋼頭尾剪好后進(jìn)入對焊，通過氣缸控制兩個(gè)壓板，把頭尾壓住，進(jìn)行人工焊接。主要技術(shù)性能如下：剪切油缸：Y-HG140/100-200；數(shù)量：2只；剪切角度：3°；對焊氣缸：QGB100*100-S；數(shù)量：2只；4、活套產(chǎn)品名稱：WLHT140臥式螺旋活套；產(chǎn)品型號：WLHT140；產(chǎn)品規(guī)格：Ф89-Ф165；相關(guān)配件：變頻調(diào)速；產(chǎn)品描述：外進(jìn)內(nèi)出、定圈式、內(nèi)外籠驅(qū)動(dòng)、內(nèi)籠始終與主機(jī)保持同步，適合圓管、方、矩型管、開口冷彎型鋼。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：WLHT140臥式螺旋活套是保證高頻直縫焊管自動(dòng)化生產(chǎn)不可少的重要設(shè)備，它起到儲料、供料，保證主軋機(jī)連續(xù)不斷工作的作用。其主要特點(diǎn)是：工作原理巧妙，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，技術(shù)先進(jìn)；提高焊管質(zhì)量，提高軋機(jī)和軋錕壽命；安全可靠，操作方便；儲料量大，螺旋料道設(shè)計(jì)先進(jìn)，不漲圈，不劃傷鋼帶，不產(chǎn)生塑性變形。表4-2WLHT140臥式螺旋活套功能參數(shù)型號鋼帶厚度（mm）鋼帶寬度（mm）存料圈數(shù)儲料量（m）充料最大速度（m/min）WLHT1402～5270～50030～50300～500180最大供料速度：60m/min；活套最小儲料量：Qmin298m，儲料量必須Q≥Qmin；最佳充料圈數(shù)：81～108；活套料道半徑R≥1750mm,取R=2700mm；(二)、成型定徑機(jī)組的主要設(shè)備成型定徑機(jī)組的設(shè)備主要有成型機(jī)、焊接機(jī)、冷卻裝置、定徑機(jī)和傳動(dòng)裝置五大部分組成。1、成型定徑機(jī)成型定徑機(jī)采用輥式成型原理，經(jīng)過各道次輥壓變形而成所需斷面規(guī)格的冷彎型鋼，成型方法采用底線水平法。成型定徑機(jī)是由喂入裝置、水平輥架、工作臺、傳動(dòng)裝置、等四部分組成，成型定徑機(jī)共有4臺電機(jī)分別傳動(dòng)，通過減速箱，萬向節(jié)傳動(dòng)軸把動(dòng)力傳遞給水平輥架。主要技術(shù)性能如下：直流電機(jī)型號：Z4-250-21；功率：90kw；轉(zhuǎn)速：750r/min；數(shù)量：2臺；主減速箱型號：ZQ850-12.5-ⅠZ（1臺）；ZQ850-12.5-ⅡZ；放減速機(jī)：每個(gè)減速箱由一對傘齒輪付和一對直齒輪付組成，傘齒輪為螺旋弧齒，提高了承載能力。減速箱螺旋弧齒速比為1：1，齒輪速比配置見表4-3：表4-3減速箱齒輪速比配置參數(shù)道次CP-1CP-2CP-3～4CP-5CP-6～8CP-9CP-10～14CP-15CP-16速比1：21:1.5空1:2空1:1.5空1：21：2萬向軸總成：用于減速箱和水平輥架的聯(lián)接，采用通用的解放汽車141傳動(dòng)軸及萬向節(jié)，傳動(dòng)效率高，使用維修、更換方便。允許扭矩：5.5KN.m；喂入裝置：鋼帶在進(jìn)入第一架成型機(jī)架前，先通過喂入機(jī)構(gòu)的兩個(gè)水平輥減小因空帶速度過快而引起的鋼帶上下波動(dòng)，再由兩根調(diào)節(jié)絲杠使兩組立輥在鋼帶寬度方向上進(jìn)行調(diào)整，以保證鋼帶嚴(yán)格對中，進(jìn)入成型段的第一架水平輥。水平輥架：由于水平軋輥，是帶鋼成形的主要部件，它采用側(cè)出輥式牌坊結(jié)構(gòu)，下輥高度不需調(diào)整，軋制底線高度靠機(jī)座精度和保險(xiǎn)墊精度保證。保險(xiǎn)墊厚度H±0.05見下表：表4-4水平輥架保險(xiǎn)墊厚度序號12345678H5049.7549.549.254948.7548.548.25序號910111213141516H4847.7547.547.254746.7546.546.25整個(gè)水平輥架由兩個(gè)開口式機(jī)架組成，換輥時(shí)，松開操作側(cè)兩個(gè)螺母及輥架上兩個(gè)拉桿螺母，再把固定機(jī)架的螺栓松開，沿導(dǎo)向鍵拉出機(jī)架即可進(jìn)行換輥。為了保證原安裝精度，在工作臺上有定位臺及導(dǎo)向鍵，上輥軸的高度可通過調(diào)整螺母的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。兩開口機(jī)架裝輥長度長560mm，軋輥與軸肩之間間隙用輥墊填滿，輥墊尺寸因產(chǎn)品不同而異。每一架水平輥上裝有一對可以側(cè)向調(diào)整的立輥，每一個(gè)側(cè)輥架都可以在每一個(gè)水平輥架上互換。水平輥原始參數(shù)如下：成型輥軸直徑：Φ100mm；成型輥軸材質(zhì)：40Cr；從底座至下成型輥軸中心的距離：250～260mm；從底座至上成型輥軸中心的距離：485～660mm；上下輥軸之間距離：235～400mm；成型輥基本直徑：Φ190mm；側(cè)立輥軸徑：Φ35mm；材質(zhì)：40Cr；側(cè)立輥?zhàn)畲蟾叨龋?30mm；側(cè)立輥軸之間距離：150～550mm；最大側(cè)立輥輥徑：Φ230mm；立輥架：用于安裝立輥，其作用首先是參加兩水平輥之間的過渡變形，其次是克服管坯出水平輥后的回彈，并起導(dǎo)向作用。立輥架主軸為單支點(diǎn)支撐便于換輥，用拉板作輔助支承靠螺栓旋緊固定，以增加兩輥軸的剛性，兩輥軸的中心線對軋制中心線對稱度靠調(diào)整螺套實(shí)現(xiàn)，兩輥軸間的距離靠轉(zhuǎn)動(dòng)六方由絲桿帶動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)，立輥高度靠墊來保證，軋輥軸承用滾動(dòng)軸承。立輥的原始參數(shù)：立輥軸徑：Φ60mm；材質(zhì)：40Cr;最大高度：250mm；兩輥軸中心距：160～700mm；粗矯直機(jī)架：位于成型定徑機(jī)后，主要對成品進(jìn)行粗矯直，主要由一對水平輥組成，平輥可以垂直調(diào)整，保證產(chǎn)品精度。矯直機(jī)的原始參數(shù)：輥軸直徑：Φ50mm；材質(zhì)：40Cr；裝輥長度：410mm；最大輥徑：Φ480mm；工作臺：本生產(chǎn)線成型工作臺采用上、下兩層，上下工作臺位置完全能夠互換，以利于線外換輥，工作臺高度445mm。2、飛鋸機(jī)主要技術(shù)性能如下：飛鋸定尺精度：0～6mm；飛鋸鋸片線速度：101.5m/min；鋸車工作行程：2450mm；鋸片傳動(dòng)電機(jī)功率：45kw；鋸片尺寸：Φ900×4mm；鋸片圓周速度：約110m/s；鋸切次數(shù)：max15次/minmin2.5次/min；鋸切形式：下擺式；飛鋸小車運(yùn)行距離：2000mm；定尺長度：4～12m，定尺精度：0～6mm；3、輥道及臺架主要技術(shù)性能如下：輥道電機(jī)型號：CW61-3.4-Y-2.2-B（2臺）；XWD4-2.2-1/11(2臺)；輥道輥寬：500mm；軸徑：Φ56mm；輥道長度：18m；輥道輸送速度：V1=160m/minV2=50m/min；驅(qū)動(dòng)形式：輥?zhàn)佑秒姍C(jī)通過三角皮帶成組傳動(dòng)；速度調(diào)整：50～100m/min；第3節(jié)LW700×8成型線設(shè)備的選擇4.3.1主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù)1、機(jī)組扎制線水平標(biāo)高(mm)：950；2、產(chǎn)品規(guī)格：a、展開寬度(mm)：130～700；b、圓管外徑(mm)：maxΦ219minΦ89；c、矩形管(mm)：40×80～160×180；d、方管(mm)：60×60～180×180；e、開口冷彎型鋼(mm)：寬度max470高度max220（二者不能同時(shí)達(dá)到）；f、壁厚(mm)：2～8；g、定尺長度(m)：4～12；3、成型速度（m/min）：10～60；4、成型定徑機(jī)：水平輥架：14；直軸立輥架：5；斜軸立輥架：6；5、水平輥架軸徑（mm）：Φ140；6、立輥架軸徑（mm）：Φ100；7、高頻設(shè)備功率（kw）：600；8、主電機(jī)型號：Z4-280-21；功率（kw）：132；轉(zhuǎn)速（r/min）：750～1600；9、油泵電動(dòng)機(jī)：型號：Y200L-4/B35；10、外型尺寸：長×寬×高（min）：125000×9300×23004.3.2設(shè)備的工作原理及技術(shù)參數(shù)（一）、帶鋼準(zhǔn)備段的主要設(shè)備帶鋼準(zhǔn)備段的設(shè)備主要有開卷機(jī)、矯平機(jī)、剪切對焊機(jī)及活套等。1、開卷機(jī)采用雙錐形開卷機(jī)，上料采用斜臺架運(yùn)卷裝置，用吊運(yùn)工具將帶卷放在斜臺架上，靠自重下滾。裝的底板上的擋塊，由液壓缸通過杠桿使其升降，以控制帶卷，兩側(cè)面擋板可以調(diào)節(jié)寬窄，以適應(yīng)不同寬度的帶鋼，擋板上有棍子，以減小摩擦，使帶鋼順利通過，防止帶卷傾翻。由斜臺架過來的帶卷滾到升降臺上，碰到前方的擋卷機(jī)構(gòu)停止，由升降臺液壓缸控制帶卷升降，使帶卷中心與錐頭中心處在同一水平線上。然后兩個(gè)分開的錐頭相互靠近夾持鋼卷，通過液壓系統(tǒng)使帶鋼對中。電機(jī)帶動(dòng)帶卷轉(zhuǎn)到便于開頭的位置，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并打開帶卷，直頭裝置中直頭擺臂通過液壓缸控制下擺，將帶鋼頭鏟開。接著開卷機(jī)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將帶頭送入矯平機(jī)夾送機(jī)構(gòu)。從矯平機(jī)啟動(dòng)后，直頭裝置液壓缸復(fù)位，雙錐開卷機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作，正常開卷。（1）原料規(guī)格帶鋼卷內(nèi)徑（mm）：Φ560～660；帶鋼卷外卷（mm）：MaxΦ1800；帶鋼最大卷重（t）：12；帶鋼寬度（mm）：130～700；（2）液壓缸原始參數(shù)表4-5開卷機(jī)液壓缸原始參數(shù)液壓缸規(guī)格工作壓力（Mpa）數(shù)量儲料臺Y-HG1-E63/45×150LE2-L1072升降臺Y-HG1-E180/125×600LF3-HL1071雙錐開卷機(jī)Y-HG1-E140/100×560LE2-HL1072直頭裝置壓下缸Y-HG1-E100/70×300LE2-L1051壓緊缸YHG1-E80/56×320LF1-L1071鏟頭裝置擺動(dòng)缸YHG1-E100/70×160LE2-L1071伸縮缸Y-HG1-E63/45×630LE2-L1051（3）雙錐開卷技術(shù)參數(shù)錐頭最大直徑：Φ800mm；錐頭最小直徑：Φ500mm；長度：300mm；開卷軸徑：Φ180mm；（4）傳動(dòng)裝置及速比擺線針輪減速機(jī)型號：XWED3-86-1/391;轉(zhuǎn)速：1500r/min；電機(jī)功率：3kw；減速比：391；鏈傳動(dòng)減速比：1；總速比：391；2、矯平機(jī)本生產(chǎn)線配備的矯平機(jī)是五輥校平機(jī)，是連續(xù)焊管機(jī)組中不可或缺的工序，它能夠使帶鋼頭尾剪切對焊順利進(jìn)行，并使帶鋼順利通過活套裝置，有利于成型。矯平機(jī)前部裝有輸入導(dǎo)向輥，后有二輥式夾送裝置，液壓壓下，液壓馬達(dá)通過減速機(jī)及傳動(dòng)軸帶動(dòng)夾送輥使帶鋼沿托架進(jìn)入，五輥對帶鋼進(jìn)行矯平，用液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)對帶鋼壓緊，調(diào)到合適位置為止。矯平機(jī)的原始參數(shù)如下：（1）矯平機(jī)主電機(jī)減速機(jī)型號：XWD8-17-15；