无缝钢管水淬火设备的设计及应用

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1、中国冶金装备网—中国冶金人的网无缝钢管水淬火设备的设计及应用徐向红①杨立坤祖家乐（天津赛瑞机器设备有限公司天津300301）摘要介绍了一种集液压、机械、电气、计算机控制于一体的新型无缝钢管用水淬火设备，该设备在研发设计过程中，采用了国内外先进的“外淋+旋转+内喷”淬火工艺，并进行了大量的技术创新。通过对该水淬火设备工作原理、淬火工艺、结构特点的分析，说明了该设备与国内其他水淬火设备在机械结构、淬火效果、淬后钢管精度、机械性能等方面的不同。关键词水淬火设备淬火工艺外淋+旋转+内喷双排可拆卸外喷淋管专利Designandapplicationofwater-

2、quenchingequipmentforseamlesssteelpipesXuXianghongYangLikunZuJiale(TianjinSERIMachineryEquipmentCorporationLimited,Tianjin300301)Abstract:Thenewwater-quenchingequipmentforseamlesssteelpipesthatintegratehydraulicsystem,mechanicalsystem,electricsystemandcontrolsystemisintroduced.Th

3、equenchingtechnologyofoutsidepouring+rotating+insidesprayingwhichisdomesticandoverseasadvancedwasappliedtothisequipmentattheinnovationanddesignprocess,Alsotherearealotoftechnicalinnovations.Throughanalyzingtheworkingprinciple,thequenchingtechnologyandthestructurecharacteristicoft

4、hisequipment,thedifferencesinthestructure,thequenchingeffect,thepipesprecisionafterquenchingandtheperformancebetweenthisequipmentandotherdomesticonesarepointedout.Keywords:water-quenchingequipmentquenchingtechnologyoutsidepouring+rotating+insidesprayingdoublebankknock-downoutside

5、spraying-pipepatent中国冶金装备网—中国冶金人的网1前言在冶金行业中，水淬火设备被广泛应用于无缝钢管的热处理生产线中，通过对无缝钢管的水淬火处理，提高钢管的硬度和耐磨性。或者淬火与不同温度的回火配合可以大幅度提高钢管韧性及疲劳强度，获得综合机械性能较好的钢管。以往的水淬火设备的淬火工艺流程是经淬火炉加热的钢管由上料装置直接放入到装满冷却水的淬火槽中冷却，一定时间后再由出料装置拨出。这样的淬火工艺很容易造成钢管冷却不均匀，产生弯曲、开裂等缺陷，影响钢管的性能。本文介绍的新型无缝钢管用水淬火设备，采用国内外先进的“外淋+旋转+内喷”淬火工艺

6、，并进行了大量的结构改造、技术创新，有效的提高了钢管的精度和机械性能，大大减少了淬裂、弯曲、椭圆等缺陷。通过对该水淬设备工作原理、淬火工艺、结构特点的分析，说明了该设备与国内其他水淬设备在机械结构、淬火效果、淬后钢管精度、机械性能等方面的不同。2设计条件及主要参数淬火形式：外淋+旋转+内喷来料钢管：石油套管、高压锅炉管、管线管、接箍料。外径：φ114.3mm～φ273mm，外径公差：±1%，壁厚：7.35mm～35mm，壁厚公差：±12.5%，直度：≤2mm/m,长度：6.0m～15.0m,温度：约900℃。淬后钢管：温度﹤100℃，管端直度≤3mm/m

7、，管体直度≤1.5mm/m3系统组成主要由机械、液压、控制系统三部分组成，如图1所示。中国冶金装备网—中国冶金人的网3.1机械部分主要包括：淬火炉出炉辊道、上料装置、固定门、水淬火设备主体（以下简称主机）、出料装置、空水装置、步进运输机等部分。淬火炉出炉辊道输送加热后的钢管。采用钢管水淬出加热炉倾斜式辊道，减少在钢管运输过程中V形辊和钢管的变形。上料装置的功能是将钢管从淬火炉出料辊道移至旋转装置的支撑轮上。主要由主传动轴、旋转臂及安装在旋转臂上的“V”型块等部分组成。采用“惠斯顿杠杆”原理，使V型块始终保持竖直向上的位置，这样“V”型块平稳得托起加热后的

8、钢管输送到旋转支撑轮上。驱动电机采用变频调速，以适应钢管规格和节奏的变化。固定门