第ｌ６卷總第６５期２０１０年第４期
特鋼技術
２０１０，ｎｏ．４
ｌｇ１１０ｈ冷軋管機加料裝置改進
甘春（攀鋼集團四川長城特鋼公司鋼管公司，四川江油６２１７０１）
摘要：根據對ｌｇ１１０ｈ軋機以往使用狀況的分析、結合目前實際使用情況，將ｌｇｉ１０ｈ冷軋管機原電機帶減速
器驅動裝置改進為液壓馬達驅動裝置，使得軋機的加料小車具有更好的可靠性、穩定性和易維護性，；且取消了原有
裝置的電機與減速器的剎車裝置以更加節約能源；由以前的大體積布置安裝改進為一體式安裝以更加節約空間；在動力上以液壓作為驅動能源（使用原有的液壓站）替代現有的電能源，使裝置結構緊湊、能耗更低。
關鍵詞：冷軋管機；加科裝置；液壓馬達中圖分類號：ｔｇ３３３．２
文獻標識碼：ａ
文章編號
ｇａｎ ｃｈｕｎ
推料杆推料的形式，動力源一般選用電機驅動。現
引言ｌｇ１１０ｈ長行程冷軋管機系兩輥皮爾格式環孔
有ｌｇ１１０ｈ冷軋管機的加料驅動裝置機構為電機一減速器一離合保護裝置一捲筒一鋼絲繩，結構簡圖
見圖１。
型系列長行程冷軋管機。是常溫下軋制各種黑色、
有色金屬及合金材料的優質精密無縫管材必不可少的裝置之一。在實際使用中，由於裝置、管坯等影響因素，存在部分管坯，尤其是大規格、長尺寸管坯加料困難的現象。而該機組採用電機一減速器一離合保護裝置一捲筒一鋼絲繩的傳動方式加料，經常造成離合摩擦片損壞、鋼絲繩拉斷等故障，影響裝置作業效率，造成備件損耗加劇，操作人員、機修人員勞
動強度加大。經分析計算，利用現有ｌｈ１１０ｈ液壓×］
站的液壓動力，將加料裝置機械傳動改為液壓傳動
可以較好地解決以上問題。、
圖１ｌｇｉｉｏｈ冷軋管機的加料驅動裝置機構結構簡圖
１傳動裝置的總體設計
冷軋管機加料裝置一般採取鏈條或鋼絲繩帶動
收件日期修回日期
其結構形式系仿造德國ｓｍｓ ｍｅｅｒ公司ｓｋｗ７５ｖｍｒ冷軋管機。但在使用過程中，存在部分
管坯，尤其是大規格、長尺寸管坯加料困難，離合摩
作者簡介：甘春（１９７２一）男，工程師，１９９４年畢業於北京科技大學機械系冶金機械專業，現供職於攀長鋼鋼管公司精管車間
２０１０年第４期甘春：ｌｇ１１０ｈ冷軋管機加料裝置改進
２．１已知原始資料和工作條件２．１．１輸送物料：管坯２．１．２物料特性：
５３ 擦片極易打滑，往往需要人工對管坯反覆轉動或撬動，對生產效率影響較大。同時離合摩擦片容易損
壞，而若摩擦片過緊則失去保護作用，鋼絲繩拉斷現象時有發生，造成裝置可開動率降低，備件損耗加劇，機修人員勞動強度加大。
經計算，ｌｇ１１０ｈ軋機單支坯料理論最大重量為軋機單支坯料理論最大重
（１）外徑壁厚長度工作環境：室內常溫
量為６２．１４３ｋｇ。在實際生產中，ｌｇ１１０ｈ軋機的坯料重量也遠大於ｓｋｗ７５ｖｍｒ軋機，造成管坯及芯棒下墜嚴重。而且，ｌｇ１１０ｈ軋機設計製造精度落後於
ｓｋｗ７５ｖｍｒ軋機，在推料過程中，各部件精度造成的
額外摩擦力加大。由於以上兩個原因，管坯在加料
過程中經常發生卡阻，使離合器空轉，摩擦片迅速損壞。
因為生產中鋼絲繩斷裂現象時有發生，鋼絲繩的破斷力大於管坯推進力，說明電機一捲筒驅動功
率滿足推料的要求。但摩擦片極易打滑說明離合裝置無法滿足推料的要求，車間也採取了更換摩擦片材質、加工摩擦表面等措施增加離合裝置的摩擦力矩，均沒有達到效果。根據以上分析，即或採取其他
形式的離合器，由於管坯卡阻現象無法消除，離合器
受力元件也會迅速損壞。由此可知，因為ｌｇ１１０ｈ軋機坯料重，精度低的固有缺陷，不能採取機械傳動
加料的驅動方式。
由於液壓傳動可自動實現過載保護，不需要單獨的安全離合器，在加料過程中，即或發生管坯卡阻，合理設定液壓系統減壓閥、溢流閥的引數，也
不會造成鋼絲繩斷裂。同時，ｌｈｉ１０ｈ軋機本身有
液壓站，採用在原有液壓傳動基礎上改動可有效節
約成本。
因此，根據總體設計要求，初步確定傳動方案改
進為液壓馬達驅動捲揚筒運送管坯。改進方案簡圖
見圖２。
圖２改進方案簡圖
２加料裝置改進方案的設計計算
２．１．４原加料小車（１）電機功率：７．５ｋｗ（２）電機轉速
．（３）減速器總傳動比：５．５
２．１．５齒輪咬合效率滾動軸承效率：承＝０．９９
２．１．７剎車刺動器效率：＝ｏ．９５２．２原驅動裝置的引數計算
由於此方粟**於實際應用，設計計算時參照
原有設計基礎進行結構改進和調整，以便於實用的
可靠性，計算式按照原有電機帶減速器驅動方案基
礎進行設計計算。根據原ｌｇ１１０ｈ軋機加料裝置設
計計算所需驅動引數。電機功率７．５ｋｗ，即一級減速
器輸入功率：ｐｏ＝ｐ額＝７．５ｋｗ．滿足實際使用要求。
核算捲揚筒輸入引數：０軸：即電機軸
ｐ０＝７．５ｋｗ
ｉ軸：ｉ軸即減速器高速軸
ｐ ｔ＝ｐｏ『刺
ｉｉ軸：ｉｉ軸即減速器低速輸出軸即捲揚筒輸入軸：
齒『ｎ承
ｎｌ１４６０．．２刪
「＝．×二魯：９ｎ＿三
＝２４６．４ｎｍ
２．３液壓馬達主要引數確定
因現有ｌｇ！ｌｏｔｔ軋機加料電機帶減速器裝置的驅動引數滿足軋機的剛性使用要求，選取液壓馬達
５４ 特鋼技術第１６卷第４期
引數時參照滿足原有裝置進行選擇。
２．３．１液壓馬達功率計算及選取
控制捲揚筒可以順時針和逆時針旋轉。旋轉時的速
度可以進行調控。擬訂液壓基本迴路、控制項及
功能如下：
液壓馬達根據電機實際執行使用功率，電機經過聯軸器、軸承等實際功率損耗以後，選取液壓馬達計算功率ｐ，＝６．８５ｋｗ
２．３．２液壓馬達轉速計算及選取
按減速器低速軸（捲揚筒）轉速確定液壓馬達轉速為轉速可根據實際使用情況變動更改）。
２．３．３液壓馬達轉矩計算及選取
對於液壓馬達來說，由於摩擦損失，使得液／￣，－ｓ達的實際輸出轉矩ｔ小於其理論轉矩ｔｔ。因此所選取的理論轉矩應＞２４６．４ｎ．ｍ
２．３．４液壓馬達額定壓力計算及選取
額定壓力根據ｌｇ１ｉｏｈ軋機的原液壓站系統額
定壓力選定８ｍｐａ。
２．３．５液壓馬達排量計算及選取
液壓馬達回油直接回油箱，視其出口壓力為零，
機械效率為０．９５。
２贏 ０７ｃ４神
２．４液壓馬達的選擇
根據實際設計計算資料和目前實際情況，選擇擺線液壓馬達。擺線液壓馬達型號：ｂｍｒ２５０一ｙ２：此馬達具有效能可靠、效率高、噪音低、轉速範圍寬等特點。選擇馬達的引數見表１。
表１液壓馬達具體引數
根據表ｉ內資料和設計計算所得資料，需要使
用兩台擺線液壓馬達ｂｍｒ２５０一ｙ２，併聯使用，可以滿足ｌｇ１１０ｈ軋機加料裝置安全、穩定、可靠執行。
確定改進結構簡圖如圖３所示。
３液壓傳動系統設計
本方案採用液壓馬達直接驅動捲揚筒，只需在原液壓站上新建一組液壓控制迴路完成驅動液壓馬達動作。
３．１液壓控制迴路的動作和功能要求
該液壓系統要實現的是簡單的迴轉運動，需要
３改進結構簡圖
液壓動力系統：利用ｌｇｌｌ０ｈ液壓站提供動力
源。由於液壓站通道塊各通道已全部使用，採用在通道塊上鑽孔封堵的方法新建一組進、回油通道。
方向控制系統：採用簡單換向迴路，選用三位四通電磁換向閥控制。
壓力控制系統：採用減壓迴路，選用減壓閥及壓
力表控制。
速度調節系統：採用節流調速迴路，選用雙單向
節流閥控制。
其他：因液壓站與捲揚筒間距離約１０ｍ，管道較長，液壓幫浦補償時間不足，需採用鎖緊迴路縮短空載
恢復時間，選用雙向液壓鎖控制。
３．２擬訂液壓系統的原理圖
液壓系統原理圖見圖４。
（７）３
２圖４液壓系統原理圖
ｌ—ｉｊｇｌ１０ｈ原液壓站供油系統：２一減壓閥：
３一壓力表系統：
４一三位四通電磁換向閥：５一雙向液壓鎖：６一雙單向節流閥：７一擺線液壓馬達
２０１０年第４期甘春：ｌｇｉ１０ｈ冷軋管機加料裝置改進５５
３．３液壓閥的選擇
選擇液壓閥根據閥的工作壓力和通過閥的流量
來確定。本液壓迴路的工作壓力在８ｍｐａ左右，所選
擇的閥的規格和型號見表２。
表２液壓閥型號與規格
原電機控制啟停接線點位更改為三位四通電磁閥的兩個點位１ｙａ和２ｙａ，然後更改控制電機用的繼電器，將原３８０ｖ繼電器更改為與三位四通電磁閥
相匹配的繼電器，連線線路。
５效果和不足
結合實際，對ｌｇ１１０ｈ長行程冷軋管機的液壓
３．４液壓管道的選擇
馬達、傳動系統、加料裝置的機械和加料機械順序都
根據液壓站通道塊進、回油通道口直徑，確定採進行了重新選擇，改進了整個作業系統。
用０２５ｍｍ無縫鋼管作為液壓管。
ｌｇ１１０ｈ長行程冷軋管機的技術改造工作，初步
解決了目前加料時的卡死、斷鋼絲繩、摩擦片更換勤
４操作控制設計
等主要問題，系統在原裝置的基礎上從生產效率、勞本方案控制要求較為簡單，所以在改進的同時動強度、執行成本等方面得到了優化改良，使得車間可以使用原軋機的一系列硬體以達到目的。
生產運轉更加平穩、有序。
４．１操作控制按鈕
由於液壓系統的固有缺陷，不可避免在使用過
程**現過熱、洩漏等新問題，儘管本方案實施後取
為使操作人員不改變原有操作習慣，本方案完全利用原有主機操作台及機旁操作面板上的進料操
得了一些初步的成果，但還存在一些缺陷和不足之
處。作者真誠的希望對本方案的不足之處提出寶貴作按鈕完成。的建議。
４．２控制電路設計
參考文獻
ｌｇ１１０ｈ軋機採用西門子ｓ７系列ｐｌｃ控制。機
［１］徐灝．機械設計手冊第１卷［ｍ］．北京：機械工業出版社，１９９２器動作順序見表３。
［２】徐灝．機械設計手冊第５卷［ｍ］．北京：機械工業出版社系列長行程冷軋管機使用說明書［ｚｊ：上海攀枝花機械
廠。２００９
表３加料裝置動作順序表
（上接第２５頁）和ｎｂ之間作用力在溫度上公升時減小了，反而會造（２）脫氧後的鋼液吸氮能力強，也就是鋼液在
成氮的溶解度降低。溫度公升高雖然不會造成［ｎ］含
還原、出鋼及澆注過程中會增氮。因此，調整好鋼中
量有大的波動，但會造成鋼液吸氣，降低合金元素的［ｎ］的含量後，應盡快造好還原渣覆蓋鋼液，使爐渣
收得率。所以，冶煉過程中溫度不宜過高，一般控制
形成有效的保護層，出鋼及澆注過程中要控制好鋼在較為適宜。
流，防止鋼液散流，減少鋼液與空氣的直接接觸，有
參考文獻
效地控制鋼中氮含量在標準範圍內；
［１】沈才芳主編．煉鋼基礎理論［ｍ］．北京：冶金工業出版社（３）由熱力學計算得知：溫度公升高，氮在鋼液中
［２］ｍ．．西多連柯［蘇］著．電爐煉鋼的理論與工藝［ｍ］
溶解度增大。但在實際條件下，隨著溫度的公升高，氮
［３］曲英主編．煉鋼學原理［ｍ］．北京：冶金工業出版社
的溶解度增加很少，一方面是在較高溫度時，鐵的蒸
［４］高橋［日］、政光［日］等．向鋼液中噴吹氬氣時控制脫氮速度的
發可阻止氮進入鐵液中，另一方面由於ｎ與ｃｒ、ｖ
機理［ｍ］．北京：冶金工業出版社，１９８７