數(shù)控相貫線切割機(jī)在海洋石油鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用和改進(jìn)

相貫線是海洋石油工程鋼結(jié)構(gòu)中管與管以及管與板相連的主要結(jié)構(gòu)形式，它切割質(zhì)量的好壞對(duì)導(dǎo)管架和組塊焊接強(qiáng)度具有重大作用，所以在加工時(shí)必須保證相貫線切割的精度，以免在焊接時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問題。相貫線切割傳統(tǒng)的做法均是手工完成，具體的施工流程是：對(duì)相貫線軌跡放樣——制作模板——工件劃線——手工切割——對(duì)樣打磨，如此繁瑣的加工方法，不僅生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且產(chǎn)品質(zhì)量差，無法保證工件相貫后均勻的焊縫。為了解決以上高耗低產(chǎn)的問題，就需要運(yùn)用數(shù)控相貫線切割機(jī)來最終提高產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)也要隨著海洋石油鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)行必要的改進(jìn)。

目前，用于相貫線切割的設(shè)備主要是華威焊割XG-630型系列切割機(jī)、可旋轉(zhuǎn)管端自動(dòng)切割機(jī)。本文針對(duì)這兩臺(tái)設(shè)備分別從結(jié)構(gòu)、能力、優(yōu)缺點(diǎn)這4 個(gè)方面進(jìn)行介紹，以高效地進(jìn)行設(shè)備資源的配置，提高生產(chǎn)的效率。

1 兩種數(shù)控相貫線切割機(jī)特點(diǎn)

1.1.華威焊割XG-630型系列切割機(jī)

華威焊割XG型系列數(shù)控切割機(jī)主要是用于切割各種低碳鋼、不銹鋼等管材，其效率高、精度高、自動(dòng)化水平也很高。 

結(jié)構(gòu):由移動(dòng)機(jī)架、動(dòng)力旋轉(zhuǎn)頭和切割頭等組成。通過移動(dòng)機(jī)架使得運(yùn)行導(dǎo)軌與托架導(dǎo)軌保持平衡，進(jìn)而調(diào)高了機(jī)器的切割精度。動(dòng)力旋轉(zhuǎn)頭通過卡盤帶動(dòng)工件的上下、正反旋轉(zhuǎn)，切割頭則用于切割管材，它可以軸向和徑向的偏擺。通過系統(tǒng)控制以上運(yùn)動(dòng)軸的聯(lián)動(dòng)，來最終實(shí)現(xiàn)鋼管相貫線的切割。

 

優(yōu)缺點(diǎn):華威切割機(jī)不僅生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且切割精度高，切割后的桿件口型準(zhǔn)確，質(zhì)量較高，減少了相貫線坡口的打磨修復(fù)工作。通過控制臺(tái)的數(shù)控系統(tǒng)，裝在機(jī)器上的割炬按照輸入的切割參數(shù)進(jìn)行平面幾何運(yùn)動(dòng)，只需要調(diào)整割炬的高度、火焰的大小及機(jī)器的行走速度來實(shí)現(xiàn)鋼管的連續(xù)切割。管徑大于Φ406mm 的鋼管一般是卷制管，必然會(huì)存在縱向焊縫。而金鳳切割機(jī)在切割過程中鋼管是始終處在滾輪上面的，滾輪在徑向轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)帶動(dòng)鋼管旋轉(zhuǎn)，必然會(huì)導(dǎo)致縱縫和滾輪最高點(diǎn)接觸，也就自然而然將管子抬高，導(dǎo)致切割相貫線時(shí)會(huì)出現(xiàn)豁口，當(dāng)縱焊縫旋轉(zhuǎn)到另一端與另一側(cè)也同樣出現(xiàn)此類問題。

 

1.2.可旋轉(zhuǎn)管端切割機(jī)

結(jié)構(gòu):此臺(tái)設(shè)備系統(tǒng)共由2 臺(tái)相貫線切割機(jī)、3 個(gè)電動(dòng)移動(dòng)管子支撐定位車、2 個(gè)移動(dòng)節(jié)料車、寬窄兩副鋼軌組成。

 

優(yōu)缺點(diǎn):首先它采用管子固定在支撐定位臺(tái)車上而設(shè)備旋轉(zhuǎn)的切割方式，可以克服一般相貫線切割機(jī)對(duì)管子不直（也即直線度）引起的在切割過程中的擺動(dòng)補(bǔ)償不理想問題。其次，在切割時(shí)管子始終固定在臺(tái)車上，切割機(jī)采用回轉(zhuǎn)臂的形式，機(jī)頭繞被切管旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而對(duì)管子重量和長(zhǎng)度無限制，可以滿足建造中遇到的超長(zhǎng)、超重、大管徑管子的切割需求。但是，在切割過程中會(huì)存在一臺(tái)設(shè)備在切割，而另外一臺(tái)處于閑置狀態(tài)，造成了設(shè)備資源的浪費(fèi)。

 

 

2 兩臺(tái)數(shù)控相貫線切割機(jī)的改進(jìn)

2.1 華威焊割XG型數(shù)控相貫線切割機(jī)的改進(jìn)管徑Φ ≥ 406mm 的鋼管存在縱向焊縫，在切割時(shí)，為了解決縱向焊縫和滾輪接觸造成管子升高的難題，可以采用膠輪代替滾輪的措施，這樣靠管子自身的重量削減了抬起的高度，進(jìn)而降低了切割的誤差。此種情況也滿足了較大管徑的鋼管相貫線切割，不僅僅局限于Φ406mm 以內(nèi)的無縫鋼管，擴(kuò)大了其使用范圍。切割機(jī)本身也受到管子長(zhǎng)度的限制，這樣可以通過增加軸向運(yùn)動(dòng)裝置或采取擴(kuò)展移動(dòng)機(jī)架軌道長(zhǎng)度，來解決切割盲區(qū)問題。

 

2.2 可旋轉(zhuǎn)管端切割機(jī)的改進(jìn)

和華威焊割XG型數(shù)控相貫線切割機(jī)相比，可旋轉(zhuǎn)管端自動(dòng)切割機(jī)無論是切割能力還是切割質(zhì)量都大幅度得到了提高，但是在實(shí)際運(yùn)行中存在設(shè)備的利用率低現(xiàn)象。為了解決此問題，可以通過增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)胎來提供支撐功能，這樣就保證了一臺(tái)切割設(shè)備對(duì)應(yīng)兩個(gè)支撐，在切割時(shí)互不影響，能同時(shí)進(jìn)行不同桿件的切割工作，極大的提高了設(shè)備的利用率。

 

 

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