直缝焊管机组液压系统是直缝焊管生产过程中的关键组成部分,主要为机组各执行机构(如成型、焊接、定径、切断等环节)提供动力和控制,确保焊管生产的连续、稳定和高精度。
一、系统组成
直缝焊管机组液压系统通常由以下核心部分构成:
动力源
液压泵:提供高压油液,常见类型有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵(根据机组功率需求选择)。
电机:驱动液压泵运转,需匹配泵的流量和压力参数。
油箱:储存液压油,同时起到散热、沉淀杂质的作用,内置滤网、液位计、温度计等。
控制元件
压力控制阀:如溢流阀(调节系统压力,防止过载)、减压阀(为某支路提供稳定低压)。
流量控制阀:如节流阀、调速阀(控制执行元件的运动速度)。
方向控制阀:如电磁换向阀、手动换向阀(控制油液流向,实现执行元件的启动、停止、换向)。
执行元件
液压缸:将液压能转化为直线运动,用于成型辊的压下、夹紧、调整等(如立辊、平辊的位置控制)。
液压马达:将液压能转化为旋转运动,少数情况下用于驱动输送辊等旋转部件。
辅助元件
油管、接头:连接各元件,输送油液(常用材质有钢管、高压胶管)。
过滤器:过滤油液中的杂质,保护泵、阀等精密元件(包括吸油滤、回油滤、高压滤)。
冷却器:当系统油温过高时(通常超过 55℃),降低油温以保证油液性能。
蓄能器:储存能量,用于瞬间补油或吸收压力脉动(如焊接时的冲击缓冲)。
二、工作原理
系统通过电机驱动液压泵,将机械能转化为液压油的压力能,高压油液经管道和控制元件(如换向阀、调速阀)输送至液压缸或液压马达,实现执行元件的直线或旋转运动;完成动作后,油液经回油管流回油箱,形成循环。
通过调节控制元件的参数(如压力、流量、方向),可精确控制执行机构的力、速度和运动方向,满足焊管生产中成型、焊接、定径等环节的工艺要求(如成型辊的压力控制需保证钢板弯曲精度,焊接时的夹紧力需稳定以确保焊缝质量)。
三、主要功能
成型过程控制
驱动成型机组的立辊、平辊等,通过液压缸的伸缩调整辊子位置,将钢板逐步弯曲成管状(即 “成型”),液压系统需提供稳定的压力和位置控制,保证管坯成型精度。
焊接辅助
控制焊接机的夹紧装置,确保管坯边缘紧密贴合,为焊接(如埋弧焊、高频焊)提供稳定的对接压力。
部分机组中,液压系统驱动焊接小车的移动,控制焊接速度与管坯输送速度匹配。
定径与矫直
定径机组通过液压缸调整定径辊的压力,对成型后的管坯进行精整,保证焊管的外径尺寸和圆度。
矫直环节中,液压系统控制矫直辊的压下量,消除焊管的弯曲变形。
切断与输送
驱动切断机(如飞锯)的切割动作,通过液压缸实现锯片的快速进给与退回,保证切断精度和效率。
控制输送辊道的升降或夹紧,辅助焊管的输送和定位。
四、关键技术要求
压力稳定性
成型、焊接等环节对压力波动敏感(如压力不稳可能导致焊缝错位、成型尺寸偏差),需通过溢流阀、蓄能器等元件控制压力波动在允许范围内(通常 ±5% 以内)。
响应速度
飞锯切断、快速调整辊位时,要求液压系统响应迅速(如换向阀切换时间短),避免影响生产节奏或切断精度。
油温控制
长时间连续生产会导致油温升高,需通过冷却器将油温控制在 30-55℃(油液粘度随温度变化大,过高或过低都会影响系统性能)。
清洁度
液压油中的杂质可能导致阀卡滞、泵磨损,需严格控制油液清洁度(通常要求 NAS 8 级以上),定期更换过滤器和液压油。