馬永剛 惠巍等

摘 要：本裝置結(jié)合以往鋼管、油套管生產(chǎn)線上配套的打包捆扎機(jī)以及近幾年設(shè)計(jì)鋼管捆扎機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，研制出了這套PLC控制石油管打包系統(tǒng)；其主要特點(diǎn)在于鋼管的進(jìn)料、有序排列、捆扎均無需人員操作，更突出的優(yōu)點(diǎn)在于大大降低了鋼管進(jìn)入打包機(jī)的落差，將撞擊噪音降低至最小，提高了打包節(jié)奏。

關(guān)鍵詞：油套管 鋼管捆扎 打包機(jī) 生產(chǎn)線

中圖分類號(hào)：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（b）-0091-02

鋼管作為石油鉆采、煉化、冶金、建筑等行業(yè)的必備材料，其利用的場所很多，尤其這幾年我國油套管加工技術(shù)的普遍提高，油套管及鋼管出口量大大增加，帶動(dòng)國內(nèi)鋼管生產(chǎn)量及深加工需求量增大。對于油套管生產(chǎn)線來說，打包工序是產(chǎn)品在生產(chǎn)線完成的最后一個(gè)環(huán)節(jié)[1]，是保證產(chǎn)品外觀非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前較小規(guī)模的一些油套管加工企業(yè)，大多沒有形成生產(chǎn)線連續(xù)工序加工，打包基本沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打包，就是有規(guī)模的生產(chǎn)型企業(yè)，即多數(shù)也是在生產(chǎn)線的最后，用人工吊裝的方法把規(guī)定數(shù)量的鋼管吊入一個(gè)U型槽內(nèi)，進(jìn)行人工捆扎，這樣的缺點(diǎn)是打包速度慢，打包不整齊、勞動(dòng)強(qiáng)度大，且吊裝的過程中容易破壞鋼管表面的油漆，整個(gè)工作要求占地面積特別大；還有的企業(yè)為了不影響表面油漆采用整排磁力吊裝，其原理和普通吊車是一樣的，打包過程中工人勞動(dòng)強(qiáng)度特別大，而且在吊裝過程中容易出現(xiàn)危險(xiǎn)；本裝置結(jié)合專利“油套管生產(chǎn)線專用自動(dòng)打包裝置”（ZL 201020266678.1）[2]基礎(chǔ)上改進(jìn)的，設(shè)計(jì)將鋼管滾入坡道用齒輪齒條設(shè)計(jì)成升降結(jié)構(gòu)，但第一層的落差依然很大，鋼管滾入時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的撞擊；本裝置徹底解決了鋼管進(jìn)入打包框的強(qiáng)烈撞擊問題。

1 設(shè)備主機(jī)結(jié)構(gòu)[3] （如圖1）

2 工作原理

本裝置設(shè)置在生產(chǎn)線的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，鋼管無需離開儲(chǔ)料架，而是按照事先設(shè)定好的程序，將加工好的油套管首先進(jìn)行對齊工序，然后由翻料裝置送入打包框體的坡面上，鋼管自動(dòng)滾入，落在框體上拉緊的多條橡膠復(fù)合鋼絲繩索具上，鋼管這樣依次進(jìn)入鋼管打包裝置，當(dāng)橡膠復(fù)合鋼絲繩上第一層鋼管排滿后，由PLC控制電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸總成上固定的鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)，將第一層鋼管下放至低于坡道面最低位置；然后翻料裝置繼續(xù)依次送料，當(dāng)?shù)诙愉摴芘艥M后，鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)，將第二層鋼管下放至低于坡道最低位置；直到最后一根鋼管進(jìn)入料框后，鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)，將所有鋼管落入打包筐內(nèi)，進(jìn)行捆扎完成一次打包循環(huán)。在打包期間無需任何體力勞動(dòng)，待整捆打包完成后，用吊車吊到成品區(qū)存放。

3 主要功能及特點(diǎn)[4～7]

（1）其結(jié)構(gòu)簡單、布局合理、打包效果好、設(shè)備成本低，并且打包后的鋼管整齊，美觀，完全符合API規(guī)范的要求。

（2）成品鋼管是逐根對齊，逐根翻料送入，整個(gè)過程全部自動(dòng)進(jìn)行，也可以手動(dòng)逐步工作，當(dāng)完成一個(gè)打包流程后橡膠復(fù)合鋼絲繩自動(dòng)拉緊回到初始位置，準(zhǔn)備下一捆打包的循環(huán)工作。

（3）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)+PLC”構(gòu)成分布測控系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行不僅安全可靠，而且擴(kuò)展調(diào)整靈活方便。

（4）兩臺(tái)電機(jī)均采用變頻調(diào)速，可根據(jù)管徑不同需要調(diào)整運(yùn)行速度。

（5）同以往設(shè)備相比，大管徑更有優(yōu)勢，運(yùn)行更平穩(wěn)，大大提高工作節(jié)奏，減少?zèng)_擊、降低碰撞。

（6）設(shè)備適應(yīng)管徑范圍大，管徑改變時(shí)，只需調(diào)節(jié)打包框尺寸。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

本裝置的研發(fā)經(jīng)過長期油套管生產(chǎn)現(xiàn)場情況的觀察摸索，結(jié)合2010年研發(fā)并申報(bào)的《油套管生產(chǎn)線專用自動(dòng)打包裝置》專利產(chǎn)品的使用情況，針對石油管大管徑2011年研制出的此形式的全自動(dòng)打包裝置；2011年7月份，本裝置生產(chǎn)了兩套應(yīng)用于泰豐鋼業(yè)Φ140～Φ340 m油套管生產(chǎn)線及大管徑直縫焊鋼管生產(chǎn)線上，使用效果非常好，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度及噪音；2012年又跟隨墨龍大型熱扎鋼管項(xiàng)目配套了三臺(tái)本產(chǎn)品，設(shè)備運(yùn)行調(diào)試均已完成；截至2012年底本產(chǎn)品共應(yīng)用于國內(nèi)各種規(guī)格油套管生產(chǎn)線6套，使用情況平穩(wěn)、可靠，得到用戶很高評價(jià)。

參考文獻(xiàn)

[1]解慶，馬永剛.油套管生產(chǎn)線設(shè)計(jì)[J].石油礦場機(jī)械，2010，39（9）：45-48.

[2]甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司.油套管生產(chǎn)線專用自動(dòng)打包裝置，中國：201020266678.1.[P].2010-10-03.

[3]甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司.鋼管、油套管生產(chǎn)線打包系統(tǒng).中國：201220113390.X[P].2012-12-05.

[4]梁志宏.鋼管捆扎六角成型優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，20（2）：16-20.

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[6]王才勝.可編程序控制器（PLC）在鋼管捆扎自動(dòng)線上的應(yīng)用[J].光學(xué)機(jī)械，1989，106（1）：57-62.

[7]上海景林包裝機(jī)械有限公司.http：//china.makepolo.com/product-detail[OL].（2012-10-26）[2012-12-26].