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2MK2180-12M型无缝钢管外圆磨床
2MK2180-12M型无缝钢管外圆磨床共有六个磨头,其中前四组磨头安装砂轮;后两组为砂带磨头,采用砂轮和砂带对工件外圆进行磨削和抛光加工。工件自转并连续送进,工件可成批连续加工,具有加工精度稳定、表面质量好、工效高、加工成本低、劳动强度低的特点。磨削过程采用干磨方式,更能稳定控制磨削质量和改善生产环境,适合于管材和棒材零件外圆表面加工的批量生产。
技术规格 | 参数 |
砂带规格 | 4000×150mm (周长×宽) |
砂带粒度: | 24#~36# |
砂轮规格 | φ610×φ127×76mm |
砂轮使用较小直径 | φ350 mm |
砂轮粒度 | 16#~24# |
材质: | 锆钢玉 |
工件直径范围 | Φ400~820mm |
工件长度范围: | 4~12.5m |
工件材料 | 20钢 15CrMo 12 CrMoV 1Cr5Mo等合金钢管 |
工件允许弯曲度 | 3/1000mm |
磨削压力 | 3-10kN |
表面粗糙度 | Ra≤12.5μm |
单个工件重量 | ≤12000kg |
单次磨削余量 | ≤0.5mm |
砂带接触轮规格 | Φ400×150mm(直径×宽度) |
托轮倾角 | 0~10°(手动同步调整) |
砂带线速度 | 30m/s |
砂轮线速度 | 60m/s |
托轮直径 | Φ300×75mm(直径×宽度) |
托轮转速 | 20~50r/min(变频可调) |
工件轴向进给速度 | 0.1~4.5m/min |
砂轮磨头电机功率(4台) | 75 kW |
砂带磨头电机功率(2台) | 30 kW |
托轮驱动电机功率(2台) | 7.5 kW (变频调节) |
磨头抬刀调整电机(3台) 功率 | 0.75 kW |
托轮同步移动调整电机功率 | 4 kW |
除尘器电机功率 | 7.5 kW(2台) 风量:≥3500m3/h |
电源 | 交流3相380v 50Hz |
输入功率 | 400 kW |
气源 | 0.4Mpa~0.6Mpa 18m3/h |
运行噪音 | ≤85dB(A)(需制做设备整体护罩,本协议只含设备磨削区域护罩) |
机床外形尺寸 | 38000X3700X2800mm (长X宽X高) |
设备重量: | 约56T |
该机床主要由砂带(砂轮)磨头机构(其中前四组磨头安装砂轮;后两组为砂带磨头)、托轮机构、床身、电气控制系统及除尘系统等几部分组成。
1、磨头机构
总共有六套均布排列组成,每组磨头主要由磨头主体、磨头抬刀机构、磨头浮动机构组成。
1)磨头主体
主要由砂带气动张紧机构、砂带调偏机构、驱动电机、皮带传动机构、砂带(砂轮)、磨头主轴、接触轮、铰链机构和砂轮法兰盘等组成。磨头主体为设备的核心部件。通过磨头电机带动皮带机构,驱动磨头主轴和接触轮(砂轮)作高速旋转,配合磨头浮动机构压力可调(通过触摸屏调节浮动气缸的压力值来调节磨削压力,触摸屏能直接显示磨头压力,三个磨头压力能以压力值增减的方式实现单独调节)沿铰链机构上下浮动,用砂带或砂轮压住工件外圆表面进行磨削。
砂带采用气缸张紧,通过控制气缸进气/排气,完成砂带的张紧/换带。
砂带调偏机构用于调整砂带位置确保砂带位于接触轮中间。
2) 磨头抬刀机构
主要完成磨头的进给和退让功能。主要由减速机、抬刀浮动气缸组成。该机构通过丝杆升降机构调整磨头与工件的初始位置,再由气缸控制磨头的进刀和抬刀,其目的是保证磨头有一个恒定的抬刀量,以控制磨头接触工件外圆时的平稳性,防止磨头冲击工件。
3) 磨头浮动机构
采用气缸控制接触轮及砂轮的磨削压力,通过传感器反馈的电流信号自动调节比例阀进气压力,从而改变磨削压力的大小来控制磨削量。
控制原理:磨头设定电流值: SP 人工设定
磨头工作电流值: PV 电流传感器检测
电流偏差E(v): PL比较处理
压力输出值V: 比例阀调节
E(v) = SP- PV,
E(v)=0 ;V不变(保持磨削压力不变)
E(v)>0 ;V自动减小(比例阀压力减小,增大磨削压力)
E(v)<0 ;V自动增大(比例阀压增大,减小磨削压力)
4)位置传感器安装支架:用于安装传感器检测工件位置实现磨头的自动进、退刀。安装支架可手动任意调节位置来满足对不同直径大小工件的检测。
2、托轮机构:
该机构主要由被动托轮组、主动托轮组、托轮同步移动调整机构、托轮倾角调整机构及托轮驱动机构组成。
1) 被动托轮组(共24组):统一安装在一个横梁上,通过托轮同步移动(电动)调整机构改变被动托轮组的支承位置,以满足对不同直径工件的支承。
2)主动托轮组(共24组):通过整体横梁安装在地基上,其位置固定不变,与被动托轮组相对应。在电机的驱动下,通过减速机构和万向联轴器的传递,带动每个托轮旋转;主动托轮带动工件作旋转和轴向移动。
3) 被动托轮同步移动调整机构:主要由丝杆传动支承座(12组)、导轨付(12组),蜗轮减速机构(12组),万向联轴器、驱动电机、皮带传动机构和整体横梁组成。当加工工件直径发生变化时,由驱动电机通过皮带传动机构带动万向联轴器,同步驱动蜗轮减速机构(12组)和导轨付(12组),使整体横梁和被动托轮组按要求的轨迹移动。
4) 主动托轮倾角调整机构:由手动调整机构带动托轮牵引机构,使拨销同步移动,拨动每个主动托轮座,使其发生偏转(角度标尺表示),改变托轮的倾角,从而调节工件的轴向进给速度。
5) 托轮驱动机构:主要由驱动电机、万向联轴器组成。启动驱动电机通过万向联轴器同步带动主动托轮旋转,该机构采用变频调速控制托轮转速,以适应磨削不同直径的工件。
①、被动托轮:支承工件。
②、主动托轮:支承工件并通过驱动减速机带动工件旋转。
③、托轮同步移动调整机构:全部被动托轮安装在横梁上,并通过驱动减速装置带动被动托轮同步移动。
④、托轮驱动机构:托轮及横梁同步调整的动力。
⑤、托轮倾角调整机构:控制工件的轴向进给速度。
3、床身:采用型钢与钢板组焊后加工而成,用于安装支承所有零件。
4、除尘系统:该系统安装在机床的后方,主要由主机防护罩、两台YSYT-4除尘器和抽尘管路组成。其作用为降低机床的噪音和将磨削时形成的粉尘抽掉并过滤。
5、电气控制系统
1)、系统功能:
①、完成设备主机、辅机以及各系统部件的电气控制和电动功能。
②、完成设备的半自动/手动加工控制。
③、对整个加工过程中的各个要素如气压不足、磨头过载、托轮驱动过载、托轮滑车过载、磨头滑车过载、吸尘器电机过载等进行实时监控和报警显示(声光报警提示)。
2)、系统配置:自动化控制设备及元件
①、常用低压电器元件选用施耐德产品;
②、设备动作位置传感器选用天津图尔克接近开关。
③、托轮调速驱动变频器选用西门子产品,并留有合理的过载裕量。
④、电气控制主控单元PLC可编程控制器选用西门子S7-300型系列
⑤、对变频传动装置的主要配置要求:
● 进线配置开关(正泰或德力西)
● 出线滤波器(磁环滤波)
⑥、软件要求:
采用软件为*软件,提供PLC应用程序的源程序,数据库不加密。
⑦、PLC配置要求:
● 输入/输出点15%装机备用。
⑧、变频调速控制的电机选用变频电机。
3)、PLC信号
①、 开关量信号: DC24V
②、信号内容:待料信号、正在加工信号、故障报警信息(气压不足、磨头过载、断带)等。
4)、系统图:在设计审查时较终确定。
5)、主要元件的型号:具体型号详见附件2第三项电气元件外购清单,在设计审查时较终确定。
6)、甲方提供的电源条件
①、低压: AC380V±10%,3相
②、生产线低压配电方式: 3相 四线
③、频率: 49-50.5Hz,或50Hz±2Hz
④、电气系统总装机容量: 400kW。
7)、乙方供货设备内部的控制电压要求(由乙方提供)
①、交流控制电压: AC220V,50Hz
②、直流控制电压: DC24V
③、电磁阀电压: DC24V
8)、对电气柜、操作台、接线箱的要求
①、电气柜靠墙单面安装、安装在车间内机旁现场(电气柜具体数量和安装位置在设计联络时较终确定)。
②、操作台(尺寸高1.0米,宽0.8米,厚0.45米)布置在设备的正前方2米处或操作室内。
③、外接电气元件必须经接线箱接入电气柜,其防护等级不低于IP54。
④、置于车间内机旁现场电气柜、操作箱、I/O箱、接线箱,防护等级不低于IP54。
⑤、动力线与控制线必须分开布线,以防干扰。
10、 气动系统
1)、系统功能:
①、满足砂带的张紧、更换。
②、满足磨头离开和接触工件。
③、满足在磨削过程中磨头具有的浮动性和接触工件压力的可调性。
2)、系统配置:
①、由储气装置、三联件、比例调节阀、压力表及压力表开关、电磁阀、调压阀、执行气缸及管线组成。
②、元件采用西南气动元件厂产品,比例调节阀选用SMC产品。
3)、主要参数:0.3~0.5MPa
4)、系统图:见气动系统原理图,较终设计在设计审查时确定。
5)、主要元件的型号:见气动系统原理图,较终型号在设计审查时确定。
所有机构的运动,通过操作台上的电气操作完成。
1、按工艺要求确定磨头的磨削方式(砂带或砂轮),并安装相应的砂带或砂轮。
2、将待磨削工件摆放上料托轮组上。不同规格的工件,通过启动托轮同步移动调 整机构,调整工件的水平支承点,使工件保持稳定的支承位置。
3、启动托轮驱动电机,由主动托轮带动工件旋转,并使工件轴向移动,进入磨削区进行磨削。
1)、磨头调整:磨削前,启动磨头抬刀机构,调整磨头的初始位置,使砂带(砂轮)的下沿离工件的上端磨削面25mm左右,以保持磨削的较佳位置。
2)、通过变频器调节托轮驱动电机的频率,可改变工件的旋转速度。一般工件直径越大转速越低。(具体数据见使用说明书)
3)、通过托轮倾角调整机构,可调整托轮的倾度;从而调节工件每旋转一周轴向移动的距离。(具体数据见使用说明书)
4、工件进入磨削区后,通过位置传感器发出信号,使该区磨头下降接触工件进行磨削,三个磨头依次进入磨削。
1)、控制系统自动调节浮动气缸压力从而调节磨头的磨削压力。
5、加工完成后,通过传感器检测到的信号控制设备停机,取下工件。
6、操作方式分为手动、半自动。
1)、手动方式:主要用于设备的调试、调整、检修等,实现各机构独立的动作。
2)、半自动方式:
①、主要的控制对象为磨头自动进刀或退刀;工件自动上料和自动下料。
②、用于设备的磨削加工。通过安装在磨头前端的位置传感器感应有无工件后发出信号,控制磨头进刀或退刀,实现工件的自动加工。
(四)、润滑
1)、系统功能:对轨道面、转动面、丝杆等具有相对运动的表面进行润滑保护。
2)、润滑油型号: 20~30#机油/钙基脂
(五)、介质消耗指标
1)、压缩空气: 单台用气量0.6M3/min(磨削时使用),
压缩空气压力正常为0.3~0.5MPa。
2)、供电要求: 电气系统总装机容量:230 kW
(六)、设备的涂漆
乙方提供的全部设备颜色均按用户要求涂漆
1)、所有设备、部件表面在实施防腐处理前,*清除铁锈、氧化皮、焊渣、油污、灰尘等。
2)、在涂装前进行表面抛丸防锈预处理,除锈等级符合GB8923标准之规定。
3)、保护涂层涂料的类型
4)、选用国产优质涂料。