钢管自动环焊机创新应用

钢管自动环焊机创新应用

刘怀婷

安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿  安徽宿州  234000

[摘要]  阐述了安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿风水管加工原先采用手工烧焊作业，改进后采用新型钢管自动环焊机进行作业，通过对风水管加工作业设备的技术创新改进，优化改进了加工工艺流程，提高了产品质量，降低了工人的劳动强度，最大限度地保护了作业人员的身体健康，确保了风水管加工安全高效。

[关键词] 创新改进优化工艺提高产品质量  降低劳动强度  安全高效 

前言

由于钱营孜煤矿矿井下采掘工作面原先使用的风水管路，为无缝钢管两端压槽再配套管卡箍联接的方式进行铺设。随着矿井采深的增加，工作面管道承压也随之增大，铺设的风水管路经常出现跑风、漏水等问题，对后期风水管路的维修更换带来很多困难，也对矿井生产造成了不利的影响。后期我矿逐步将安设的风水管路改为法兰盘联接的形式，解决了上述问题。由于我矿原先采用的无缝钢管加法兰盘人工焊接加工，加工效率低、劳动强度大，质量控制难度较大，也无法对作业人员进行有效的保护，针对上述现状，我单位管技人员通过在作业现场进行调研讨论，最终确定与设备生产厂家联合研发，定制了一套钢管自动环焊机并调试应用成功，有效解决了风水管加工的难题。

一、基本情况

我单位管技人员通过在矿机厂修旧车间铆焊作业现场进行了调研讨论，确定了风水管焊接加工所需的基本技术参数，经设备招标后，再与设备厂家沟通合作--定制了一台钢管自动环焊机，经过数据修正、改进设备适用性能，经过多次调试后，最终达到了设计要求，在后期使用过程中又进行了改进，设计制造了上下料专用平台，为加工作业提供了便利，同时也提高了工作效率，为安全生产提供了保障。

二、设计原理及结构

1、组成：①焊接平台（电脑智能控制箱、有线遥控器、电传动卡盘、导轨、管托架等）；②焊接机构（配套气体保护焊机2台、气瓶2套（氩气或二氧化碳气体）、可调节式焊枪两套及配套的送丝机）等两大部分组成；③上下料平台设计制造：通过在现场测量所需的平台尺寸，绘制上下料平台加工图，采用11#工字钢进行加工制作。

2、电气：搭接机厂修旧车间AC220V 50HZ电源,另搭接压风管路引入的高压风。

3、原理：1、首先经由人工将工件（钢管、法兰盘）对正点焊后安放固定在托料架上，再通过手动快速卡盘夹紧工件；2、转换到“自动模式”，点击遥控器或触摸屏的启动键，焊枪气动下降，主轴旋转，焊机起弧，焊接旋转到一周360度，焊枪自动提升一个高度，连续自动焊接，连续焊接两周完成工件的焊接加工。

4、焊接参数：焊接参数可以分别设置，包括转速、焊机电流、焊机电压、摆动宽度、和每次提升的距离等，参数都可以通过PLC触摸屏整体控制。

三、项目实施

1.设计、提供钢管自动环焊机参数：工作台尺寸、焊机规格、配套的加工参数（电压、电流、气体保护焊要求、操作控制台要求、加工精度等要求）。

2.招标、向设备厂家定制加工：满足风水管加工的各项技术指标要求。

3.验收--设备联合调试--改进--完成调试--投入使用。

4.后期改进--加装上下料平台--调试后投入运行。

附图1：安装调试示意图  

附图2：加装上下料平台示意图

   四、研究结论

1.提高工效：钢管自动环焊机在进行风水管焊接加工时，风水管的两端能自动同步、连续焊接，大大提高了工效。

2.提高质量：采用手工焊接时，焊接质量易受到工人焊工技能与熟练程度的影响；改进后应用了钢管自动环焊机进行作业，采用了惰性气体保护焊，只需在焊接作业前将机器的各项参数设置好、整机调试好，即可进行自动加工作业。风水管焊接完成后，焊缝处无需清除焊渣，且焊缝直观可见、便于检查，有效提高了风水管成品的质量。

3.减轻劳动强度：采用手工焊接时，工人要采用手工焊接作业，劳动强度大。改进后采用钢管自动环焊机作业时，焊接全部由机器自动焊接，后期又安装使用了上下料平台，改进了上下料环节，最大限度地减轻了工人的劳动强度。

4.保护人员健康：采用人工焊接时，烧焊对工人有电磁辐射、烟雾和有害气体、噪声等危害；采用钢管自动环焊机作业时，工人只需上料后再启动机器即可进行自动焊接，有效避免了对工人身体健康的危害。

五、效果分析

1.自钢管自动环焊机投入使用以来，取得了良好的使用效果。既提高风水管的加工质量及工作效率，安全也得到了有效的保障。

2、大大的减轻了工人的劳动强度，保障了工人的身体健康。

3、可为其他有同等风水管加工需求的生产单位提供借鉴。

[参考文献]

[1]张太清，梁波．工业管道工程施工工艺.北京：中国建筑工业出版社，2019.

[2]王长忠.焊工工艺与技能训练（第二版）.北京：中国劳动社会保障出版社，2014.

作者简介：刘怀婷：（1970-）男（汉），安徽淮北市人，采矿高级工程师，2007年毕业于中国矿业大学，现在安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿从事技术管理工作。

通讯地址：安徽恒源煤电股份有限公司

钱营孜煤矿