數控相貫線切割機在海洋石油鋼結構工程中的應用和改進

相貫線是海洋石油工程鋼結構中管與管以及管與板相連的主要結構形式，它切割質量的好壞對導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，以免在焊接時出現質量問題。相貫線切割傳統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，不僅生產效率低，勞動強度大，而且產品質量差，無法保證工件相貫后均勻的焊縫。為了解決以上高耗低產的問題，就需要運用數控相貫線切割機來最終提高產量和質量，同時也要隨著海洋石油鋼結構的發展進行必要的改進。

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

1 兩種數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。 

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

 

優缺點:華威切割機不僅生產效率高、勞動強度低，而且切割精度高，切割后的桿件口型準確，質量較高，減少了相貫線坡口的打磨修復工作。通過控制臺的數控系統，裝在機器上的割炬按照輸入的切割參數進行平面幾何運動，只需要調整割炬的高度、火焰的大小及機器的行走速度來實現鋼管的連續切割。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，滾輪在徑向轉動過程中會帶動鋼管旋轉，必然會導致縱縫和滾輪最高點接觸，也就自然而然將管子抬高，導致切割相貫線時會出現豁口，當縱焊縫旋轉到另一端與另一側也同樣出現此類問題。

 

1.2.可旋轉管端切割機

結構:此臺設備系統共由2 臺相貫線切割機、3 個電動移動管子支撐定位車、2 個移動節料車、寬窄兩副鋼軌組成。

 

優缺點:首先它采用管子固定在支撐定位臺車上而設備旋轉的切割方式，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，切割機采用回轉臂的形式，機頭繞被切管旋轉運動，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備在切割，而另外一臺處于閑置狀態，造成了設備資源的浪費。

 

 

2 兩臺數控相貫線切割機的改進

2.1 華威焊割XG型數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，來解決切割盲區問題。

 

2.2 可旋轉管端切割機的改進

和華威焊割XG型數控相貫線切割機相比，可旋轉管端自動切割機無論是切割能力還是切割質量都大幅度得到了提高，但是在實際運行中存在設備的利用率低現象。為了解決此問題，可以通過增加相應的轉胎來提供支撐功能，這樣就保證了一臺切割設備對應兩個支撐，在切割時互不影響，能同時進行不同桿件的切割工作，極大的提高了設備的利用率。

 

 

來源：www.bidcnc.cn