水利项目高压钢管水道焊接方案说明C样本.doc

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高压钢管水道焊接
(水利项目)

方

案

地址: 萧山市经济开发区鸿兴路185-1号
电话: 0086- 传真: 0086-
网址: E-mail:
高压钢管水道焊接设备
一、 设备概述
用户工件焊接工况如下:
1、 工件直径: Φ3600mm
2、 工件壁厚: 12～34mm
3、 工件单节筒体长: 约2400mm
4、 每一根钢管由3节2.4米的单节管组焊而成。
根据以上情况分析: 单节筒体重约8吨, 可选用三组20吨螺钉可调式滚轮架实现钢管的组对( 点焊及打底焊) 工作, 该组对区的工作由气保焊电源/二台、 标准20吨螺钉可调式滚轮架(二只从动架)/一套、 特制20吨可调式滚轮架/一套( 可对被组正确一节2.4米的钢管实现轴心线的高低、 左右、 前后方向调节) 、 液压升降平台/三套( 用户自备) 组成。组对完的工件经行车吊运至40吨的焊接滚轮架工位上, 由操作机、 40吨滚轮架埋弧焊电源、 焊剂输送回收一体机等组成的焊接中心可实现钢管的埋弧焊接。该型焊接中心的使用有利于提高焊接质量, 提高焊接效率, 降低劳动强度。是当前应用十分广泛的焊接设备之一。
另外整个焊接工序的布置紧凑、 合理。能保证可靠的焊接质量, 焊缝美观, 焊接效率高。其中组对工作区的工作原理见下图所示。

二、 以下分别介绍埋弧焊接区及组对区
A、 下面首先介绍埋弧焊接区各种配置的性能参数及结构特点。
(一)、 ZHJ4555型焊接操作机
(1)主要技术参数
1、 型号: ZHJ4555
2、 结构形式: 固定+电动回转
3、 焊臂升降行程: 4500mm
4、 焊臂升降速度: 1200mm/min
5、 焊臂升降方式: 链轮链条
6、 焊臂伸缩行程: 5500mm
7、 焊臂伸缩速度: 120-1200mm/min
8、 焊臂伸缩调速: 变频无级调速
9、 立柱回转速度: 0.33rpm
10、 立柱回转角度: ±180°
(2)、 结构性能及动作原理
该十字型焊接操作机是主要由固定底座、 立柱回转机构、 立柱、 导向座、 横臂及其伸缩机构、 升降机构、 电气控制等部分组成。
( Ⅰ) 结构特点: 立柱、 伸缩臂均由钢板焊接而成的箱形结构, 所有焊缝均按等强度焊缝要求进行焊接, 焊后均进行退火热处理, 去除焊接内应力和有效防止加工的变形。具有重量轻、 刚性好的优点。立柱与伸缩臂的导轨都加工成矩形, 纵向与横向的导向轮均采用一侧导轨为基准, 另一侧采用偏心调节, 从而保证导向座与纵横向导轨的无间隙导向, 具有结构紧凑、 导向效果好的特点。
( Ⅱ) 动作原理: 为适应直径不同工件的纵缝焊与环缝的焊接要求, 伸缩臂需在升降机构的驱动下作升降运动。升降机构位于立柱的上方, 由普通电机驱动双级蜗杆蜗轮减速器带动链轮链条两端的伸缩臂和配重块作上下动作, 从而实现焊接机头的升降运动。配重块不但具有减小驱动电机功率, 还能保证伸缩臂在升降过程中保持平稳。在立柱的上下端安装有限位撞块, 保证伸缩臂在规定的高度范围内升降。伸缩臂以恒速上升和下降, 减速器为双级蜗杆蜗轮减速器, 减速速达600, 电机采用制动电机, 能保证升降座及伸缩臂准确停留在用户需要高度上的焊接位置。焊臂升降采用恒速运行方式, 升降平稳、 均匀, 升降用链条过载系数大, 同时还加装防坠落保险装置, 防止因链条的断裂而发生横臂下坠而砸伤人或设备的后果。另外在立柱的一侧安装有限位开关及机械限位撞块, 保证横臂在规定的高度范围内活动。
横臂伸缩利用电机驱动一齿轮减速器再经齿轮齿条副驱动横臂前伸与后缩动作。运行平稳, 速度变频无级可调, 满足焊接速度要求。速度预先设置, 并可实时数字显示。在伸缩臂的前后两端有两只限位块, 以保证横臂的齿条与驱动机构的齿轮啮合不脱位, 而且使其在合理的范围内动作。横臂伸缩导向同样是经过导向轮来实现的, 以下边的两只导向轮为基准, 上面的两只导向轮由偏心轴来保证与横臂导轨的紧密结合, 从而保证伸缩时平稳运行。横臂的前端安装有焊接机头、 电动十字微调机构、 焊缝跟踪指针, 从而保证焊接工作的顺利进行。
立柱回转采用双级摆线针轮减速器并经齿轮驱动回转支承来实现立柱的回转动作, 回转角度为±180°。采用的回转支承机构具有刚性强, 抗倾翻力矩大的优点。立柱回转到位后, 由限位开关限位停止回转电机的动作。此时, 回转电机失电, 而立柱回转到位经过手动锁紧机构将立柱锁紧。
整机采用塑料拖链布线, 耐用、 美观、 方便、 安全。
( Ⅲ) 电气控制系统
本操作机的电控系统兼作整个焊接中心的控制总成, 包括电控箱和手持式操作盒。控制箱内主要有变频器(选用)、 继电器、 接线端子 等元件, 控制箱面板上设有电源开关, 系统启动和系统停止总按钮,另外焊臂的速度调节及显示、 滚轮的速度调节及显示均在控制箱面板上完成。远控盒上设有横臂上升下降的选择开关、 横臂伸缩选择开关、 立柱正反转选择开关选择开关、 十字微调上升下降选择开关、 十字微调左右选择开关、 焊剂输送阀门开与闭选择开关、 焊剂回收启动与停止选择开关、 滚轮正反转选择开关、 纵缝环缝选择开关。焊接、 停止、 调试选择开关等操作开关, 焊接电压电流及焊接速度的数值显示等, 操作方便。
( 二) 、 NHGK40型焊接滚轮架
(1)主要技术参数
1、 型号: NHGK40
2、 额定承载: 40吨
3、 适用工件直径: Φ600～Φ4200mm
4、 滚轮线速度: 6-60m/h
5、 滚轮速度调节方式: 变频无级调速
6、 电机功率: 1.5kW×2
(2)、 结构性能及动作原理
该螺钉可调式滚轮架主要由底座、 主动滚轮架、 从动滚轮架、 主动滚轮驱动机构、 底座等组成。
( Ⅰ) 底座和滚轮座均为焊接结构件, 所有焊缝按等强度焊缝要求进行焊接, 焊后均进行退火热处理, 去除焊接内应力和有效防止加工的变形。
( Ⅱ) 驱动机构位于主动架的两只滚轮座上, 驱动机构主要由减速器、 电机等组成。传动系统为电机直联一自制的减速箱驱动滚轮轴, 带动滚轮回转, 从而实现工件的回转运动。两只电机可经同一只变频器调速, 从而保证两只滚轮的回转运动同步等速。另外此种减速传动机构结构紧凑, 传动效率高, 输出扭矩大。电机可实现无级变速, 因此能保证工件的回转速度在100-1000mm/min的范围内无级调速, 从而满足不同直径工件回转速度的需要。另外滚轮架上用的滚轮采用钢轮及橡胶滚轮的组合形式, 具有摩擦力大, 传动平稳的特点。
( Ⅲ) 本套滚轮架的电气控制统一由焊接中心的电控箱及手持式操作盒控制, 当选择调试状态时, 能够实现滚轮的速度调节及滚轮的正反转选择, 当选择焊接时, 滚轮架可实现与焊接中心的联动功能。滚轮架的所有操作均可在手持式操作盒上完成。
( 三) 、 焊剂回收机
对于埋弧焊接, 选择与添加合适的焊剂是保证焊剂质量的前提。本套焊接系统中焊剂的添加是经过手动阀门来实现的, 启弧前及在焊接过程中需在焊缝的上方敷设上焊剂,从而实现造渣及埋弧焊接。为了提高焊剂的利用率和焊接效率, 我们选择了一套焊剂输送与回收系统, 焊剂输送与回收一体机安放在操作机回转机构处的操作平台上, 焊剂输送与回收用的两根塑料管来从操作机横梁的后端穿入, 再经横梁的前端穿出。焊剂斗位于送丝机头焊枪的一侧, 而回收管则位于焊枪的另一侧。焊剂输送与回收一体机将回收的焊剂经除尘、 过滤后, 将可利用的焊剂输送到送丝机头处的焊剂漏斗里继续使用。
(四)、 焊接系统
焊接系统主要由逆变埋弧焊电源KM-1000、 送丝机、 焊枪、 控制箱、 焊缝跟踪指针等组成。
机头部分性能特点:
●由一付电动微调拖板和送丝机、 焊枪、 焊剂输送与回收系统组成( 前面已述) ;
●电动微调拖板行程200mm×200mm, 配有焊缝跟踪指针, 焊接时具有观察直观, 微调机构可在焊接过程中对焊枪进行随机调节, 操作方便, 配有机头旋转器和偏转夹持机构, 使焊枪能轴向偏转±45°, 焊接角焊缝, 满足纵缝和环缝焊接位置调节的需要;
●悬挂机头带实芯焊丝校直装置的送丝机(带焊剂斗)。配有送丝轮;
●配有本公司生产的开放式送丝盘, 可省去盘丝工序, 并可节约焊丝用量;
●标准焊丝盘重量为25公斤;
●配有机头控制箱;
●标准焊枪
B、 下面介绍组对区( 点焊及打底焊) 的设备构成及结构原理。
由上面的组对工作原理图, 能够看出组对主要由一套标准形式的20吨螺钉可调式滚轮架( 二从) 、 二套对称于20吨标准螺钉可调滚轮架分布的带有可沿工件轴向移动底座的特制20吨滚轮架( 一主一从, 且该滚轮架上的四只滚轮均可经过油缸的升降来调节各滚轮的高低及水平位置) , 二套500A的气保焊电源( 用于点焊及打底焊) 、 泵站、 电控箱、 手控盒等组成。可实现三节管的同时组对工作。提高了工作效率。二台特制的20吨滚轮架由共同的泵站及控制系统来操作控制。
(一)NHGK20型标准螺钉可调式滚轮架
(1)主要技术参数
1、 型号: NHGK20
2、 额定承载: 20吨
3、 适用工件直径: Φ600～Φ4200mm
4、 滚轮线速度: 6-60m/h
5、 滚轮速度调节方式: 变频无级调速
6、 电机功率: 1.1kW×2
(2)、 结构性能及动作原理
该螺钉可调式滚轮架主要由底座、 主动滚轮架、 从动滚轮架、 主动滚轮驱动机构、 底座等组成。
( Ⅰ) 底座和滚轮座均为焊接结构件, 所有焊缝按等强度焊缝要求进行焊接, 焊后均进行退火热处理, 去除焊接内应力和有效防止加工的变形。
( Ⅱ) 驱动机构位于主动架的两只滚轮座上, 驱动机构主要由减速器、 电机等组成。传动系统为电机直联摆线针轮减速减速器,再经一蜗杆蜗轮减速箱驱动滚轮轴, 带动滚轮回转, 从而实现工件的回转运动。两只电机可经同一只变频器调速, 从而保证两只滚轮的回转运动同步等速。另外此种减速传动机构结构紧凑, 传动效率高, 输出扭矩大。电机可实现无级变速, 因此能保证工件的回转速度在100-1000mm/min的范围内无级调速, 从而满足不同直径工件回转速度的需要。另外滚轮架上用的滚轮采用钢轮及橡胶滚轮的组合形式, 具有摩擦力大, 传动平稳的特点。
( Ⅲ) 本套滚轮架的电气控制统一由焊接中心的电控箱及手持式操作盒控制, 当选择调试状态时, 能够实现滚轮的速度调节及滚轮的正反转选择, 当选择焊接时, 滚轮架可实现与焊接中心的联动功能。滚轮架的所有操作均可在手持式操作盒上完成。
(二) TNHGK20型特制螺钉可调式滚轮架
(1)主要技术参数
1、 型号: TNHGK20
2、 额定承载: 20吨
3、 适用工件直径: Φ600～Φ4200mm
4、 滚轮线速度: 6-60m/h
5、 滚轮速度调节方式: 变频无级调速
6、 电机功率: 1.1kW×2
7、 滚轮升降油缸行程 ±100mm
8、 底座移动行程 300mm
9、 液压系统工作压力 16MPa
( 2) 结构性能与动作原理, 特制20吨螺钉可调式滚轮架结构特点是在标准滚轮架的基础上改制而成, 增加了主从动滚轮在油缸的作用上能够实现四个滚轮的分别调节, 从而可保证组正确两节筒体的轴心线的一致。另外主从动滚轮架位于一共同的底座上, 经过底座的下方油缸可使整套滚轮架向标准滚轮架上的钢管靠近并接触, 从而实现两节筒体的正常组对工作。本套滚轮架的电气控制与另一套特制的20吨螺钉可调式滚轮架做成一个统一的电控柜, 经过滚轮架的回转实现组对筒体的回转以便使两组对筒体的纵缝成180°排列, 从而保证拼接环缝后, 整节筒体的力学性能。当两节筒体点焊完成, 便可使用两组滚轮架一起动作, 实现筒体的打底焊接工作。打底要作结束再经行车将工件起吊至20吨滚轮架上, 实现筒体内外环缝的埋弧焊接工作。组对工作区的两套滚轮架, 可经过电控柜内的同一变频器进行滚轮线速度的调节, 使两套滚轮架上的主动滚轮线速度完全一致。经过手控盒能够实现两套滚轮架的正反向选择、 独立回转、 统一回转等控制。

三、 供货范围
1、 ZHJ4555焊接操作机 1台
2、 NHGK40可调式滚轮架 1 套
3、 焊剂回收系统 1套
4、 埋弧焊电源( 含机头、 控制箱等) 1套
5、 焊接中心电气控制系统( 含电控箱及手控盒) 1套
6、 焊丝盘 2只
7、 TNHGK20特制20吨滚轮架 2套
8、 NHGK20标准20吨滚轮从动架(2只) 1套
9、 组对区电气控制系统( 含电控箱及手控盒) 1套
9、 500A气保焊电源( 包括焊枪) 2套
10、 技术资料、 产品说明书、 电气原理图等 1套
四、 安装、 调试及交货期
设备的安装调试均由供方负责, 设备的安装、 调试所需的工具以及必要的人员上双方协同解决。
设备的交货期限为合同生效后的80天。
五、 售后服务及人员培训
供方对产品的质量负责, 质保期从安装、 调试合格之日算起, 为期12个月, 在质保期内由于使用不当造成的设备故障, 供方应及时派员负责解决。
供方负责对需方的售后服务工作, 在接到需方的维修服务通知后1小时内作出答复。
供方终生提供维修服务和设备的备品备件供应, 保修期后酌收成本费。
供方在需方现场进行设备的安装调试时, 需方需派相关人员到现场, 并对相关人员进行必要的培训, 直至安装调试合格。
六、 其它事项
合同生效后一周内, 供方将提供设备的基础图以及用户负责施工的零件图纸1份。
供方对需方要求:
1、 需方负责基础的土建工作( 按供方提供的图纸) , 负责将符合要求的气源、 电源铺设至现场。
2、 在安装调试过程中, 需方将给予积极的配合, 提供必要的设备和人员支持( 如起重设备、 电焊工钳工及相关设备等) 。
未尽事谊双方友好协商解决。

十、 设备报价
名称
型号
数量
单价( 万元)
备注
40吨可调式滚轮架
NHGK40
1
6.5

焊接操作机
ZHJ4555
1
15.5
含十字微调
埋弧焊接系统
KM-1000
1
2.8
含机头、 焊丝盘等
焊剂输送回收机
YS-HS150
1
1.5

埋弧焊接区电气控制系统

1
1.7

组对区焊接滚轮架(标准)
NHGK20
1
4.8

组对区焊接滚轮架(特制)
TNHGK20
2
7.2
500A气保焊电源

2
1.1

组对区电气控制系统

1
2.6

液压系统

1
14.4
含泵站、 油缸及管路
包装

2.5

总价

1套
68.9

注:
1、 交货地点为凯尔达公司, 不含任何运费。
2、 不含安装调试及其它任何费用。

需方代表: 供方代表:
甲方单位用章: 乙方单位用章:
日期: 日期:

建议:
在完成该筒体的焊接过程中, 客户需配备一些必要的设备, 以下为我提供的一些初浅的想法,其中有不详尽之处请凉解。
1、 起重设备: 如行车, 起重重量不小于20吨, 跨距不小于10米, 最小起吊高度不小于6米( 指吊钩离地面的最小高度) 。
2、 埋弧焊接区、 组对焊接区所有我方提供设备的总功率配备不小于120kW。( 行车、 液压升降平台等设备) 用户需配备相应的足够大的发电设备。
3、 液压升降平台( 2台) : 额定承载: 1吨, 升降行程: 4.5米—1米(指最大工件直径3.2米),工作台面长×宽=1.5米×1.2米。( 估计)
4、 焊接用保护气体、 焊剂等。
5、 用户需做好相应的基础建设工作。
另外: 组对后的5米长的管在施工现场的工作流程客户可在市场上另寻厂家, 此类设备非我公司专业产品。