數(shù)控相貫線切割機在海洋石油鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用和改進

相貫線是海洋石油工程鋼結(jié)構(gòu)中管與管以及管與板相連的主要結(jié)構(gòu)形式，它切割質(zhì)量的好壞對導(dǎo)管架和組塊焊接強度具有重大作用，所以在加工時必須保證相貫線切割的精度，以免在焊接時出現(xiàn)質(zhì)量問題。相貫線切割傳統(tǒng)的做法均是手工完成，具體的施工流程是：對相貫線軌跡放樣——制作模板——工件劃線——手工切割——對樣打磨，如此繁瑣的加工方法，不僅生產(chǎn)效率低，勞動強度大，而且產(chǎn)品質(zhì)量差，無法保證工件相貫后均勻的焊縫。為了解決以上高耗低產(chǎn)的問題，就需要運用數(shù)控相貫線切割機來最終提高產(chǎn)量和質(zhì)量，同時也要隨著海洋石油鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進行必要的改進。

目前，用于相貫線切割的設(shè)備主要是華威焊割XG-630型系列切割機、可旋轉(zhuǎn)管端自動切割機。本文針對這兩臺設(shè)備分別從結(jié)構(gòu)、能力、優(yōu)缺點這4 個方面進行介紹，以高效地進行設(shè)備資源的配置，提高生產(chǎn)的效率。

1 兩種數(shù)控相貫線切割機特點

1.1.華威焊割XG-630型系列切割機

華威焊割XG型系列數(shù)控切割機主要是用于切割各種低碳鋼、不銹鋼等管材，其效率高、精度高、自動化水平也很高。 

結(jié)構(gòu):由移動機架、動力旋轉(zhuǎn)頭和切割頭等組成。通過移動機架使得運行導(dǎo)軌與托架導(dǎo)軌保持平衡，進而調(diào)高了機器的切割精度。動力旋轉(zhuǎn)頭通過卡盤帶動工件的上下、正反旋轉(zhuǎn)，切割頭則用于切割管材，它可以軸向和徑向的偏擺。通過系統(tǒng)控制以上運動軸的聯(lián)動，來最終實現(xiàn)鋼管相貫線的切割。

 

優(yōu)缺點:華威切割機不僅生產(chǎn)效率高、勞動強度低，而且切割精度高，切割后的桿件口型準確，質(zhì)量較高，減少了相貫線坡口的打磨修復(fù)工作。通過控制臺的數(shù)控系統(tǒng)，裝在機器上的割炬按照輸入的切割參數(shù)進行平面幾何運動，只需要調(diào)整割炬的高度、火焰的大小及機器的行走速度來實現(xiàn)鋼管的連續(xù)切割。管徑大于Φ406mm 的鋼管一般是卷制管，必然會存在縱向焊縫。而金鳳切割機在切割過程中鋼管是始終處在滾輪上面的，滾輪在徑向轉(zhuǎn)動過程中會帶動鋼管旋轉(zhuǎn)，必然會導(dǎo)致縱縫和滾輪最高點接觸，也就自然而然將管子抬高，導(dǎo)致切割相貫線時會出現(xiàn)豁口，當縱焊縫旋轉(zhuǎn)到另一端與另一側(cè)也同樣出現(xiàn)此類問題。

 

1.2.可旋轉(zhuǎn)管端切割機

結(jié)構(gòu):此臺設(shè)備系統(tǒng)共由2 臺相貫線切割機、3 個電動移動管子支撐定位車、2 個移動節(jié)料車、寬窄兩副鋼軌組成。

 

優(yōu)缺點:首先它采用管子固定在支撐定位臺車上而設(shè)備旋轉(zhuǎn)的切割方式，可以克服一般相貫線切割機對管子不直（也即直線度）引起的在切割過程中的擺動補償不理想問題。其次，在切割時管子始終固定在臺車上，切割機采用回轉(zhuǎn)臂的形式，機頭繞被切管旋轉(zhuǎn)運動，因而對管子重量和長度無限制，可以滿足建造中遇到的超長、超重、大管徑管子的切割需求。但是，在切割過程中會存在一臺設(shè)備在切割，而另外一臺處于閑置狀態(tài)，造成了設(shè)備資源的浪費。

 

 

2 兩臺數(shù)控相貫線切割機的改進

2.1 華威焊割XG型數(shù)控相貫線切割機的改進管徑Φ ≥ 406mm 的鋼管存在縱向焊縫，在切割時，為了解決縱向焊縫和滾輪接觸造成管子升高的難題，可以采用膠輪代替滾輪的措施，這樣靠管子自身的重量削減了抬起的高度，進而降低了切割的誤差。此種情況也滿足了較大管徑的鋼管相貫線切割，不僅僅局限于Φ406mm 以內(nèi)的無縫鋼管，擴大了其使用范圍。切割機本身也受到管子長度的限制，這樣可以通過增加軸向運動裝置或采取擴展移動機架軌道長度，來解決切割盲區(qū)問題。

 

2.2 可旋轉(zhuǎn)管端切割機的改進

和華威焊割XG型數(shù)控相貫線切割機相比，可旋轉(zhuǎn)管端自動切割機無論是切割能力還是切割質(zhì)量都大幅度得到了提高，但是在實際運行中存在設(shè)備的利用率低現(xiàn)象。為了解決此問題，可以通過增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)胎來提供支撐功能，這樣就保證了一臺切割設(shè)備對應(yīng)兩個支撐，在切割時互不影響，能同時進行不同桿件的切割工作，極大的提高了設(shè)備的利用率。

 

 

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