2MK2180-12M型無縫鋼管外圓磨床

2MK2180-12M型無縫鋼管外圓磨床共有六個磨頭，其中前四組磨頭安裝砂輪；后兩組為砂帶磨頭，采用砂輪和砂帶對工件外圓進行磨削和拋光加工。工件自轉并連續送進，工件可成批連續加工，具有加工精度穩定、表面質量好、工效高、加工成本低、勞動強度低的特點。磨削過程采用干磨方式，更能穩定控制磨削質量和改善生產環境，適合于管材和棒材零件外圓表面加工的批量生產。

該機床主要由砂帶(砂輪)磨頭機構（其中前四組磨頭安裝砂輪；后兩組為砂帶磨頭）、托輪機構、床身、電氣控制系統及除塵系統等幾部分組成。

1、磨頭機構

總共有六套均布排列組成，每組磨頭主要由磨頭主體、磨頭抬刀機構、磨頭浮動機構組成。

1）磨頭主體

主要由砂帶氣動張緊機構、砂帶調偏機構、驅動電機、皮帶傳動機構、砂帶（砂輪）、磨頭主軸、接觸輪、鉸鏈機構和砂輪法蘭盤等組成。磨頭主體為設備的核心部件。通過磨頭電機帶動皮帶機構，驅動磨頭主軸和接觸輪(砂輪)作高速旋轉，配合磨頭浮動機構壓力可調（通過觸摸屏調節浮動氣缸的壓力值來調節磨削壓力，觸摸屏能直接顯示磨頭壓力，三個磨頭壓力能以壓力值增減的方式實現單獨調節）沿鉸鏈機構上下浮動，用砂帶或砂輪壓住工件外圓表面進行磨削。

砂帶采用氣缸張緊，通過控制氣缸進氣/排氣，完成砂帶的張緊/換帶。

砂帶調偏機構用于調整砂帶位置確保砂帶位于接觸輪中間。

2) 磨頭抬刀機構

主要完成磨頭的進給和退讓功能。主要由減速機、抬刀浮動氣缸組成。該機構通過絲桿升降機構調整磨頭與工件的初始位置，再由氣缸控制磨頭的進刀和抬刀，其目的是保證磨頭有一個恒定的抬刀量，以控制磨頭接觸工件外圓時的平穩性，防止磨頭沖擊工件。

3) 磨頭浮動機構

采用氣缸控制接觸輪及砂輪的磨削壓力，通過傳感器反饋的電流信號自動調節比例閥進氣壓力，從而改變磨削壓力的大小來控制磨削量。

控制原理：磨頭設定電流值： SP 人工設定

磨頭工作電流值： PV 電流傳感器檢測

電流偏差E(v)： PL比較處理

壓力輸出值V： 比例閥調節

E(v) = SP- PV，

E(v)=0 ；V不變（保持磨削壓力不變）

E(v)>0 ；V自動減小（比例閥壓力減小，增大磨削壓力）

E(v)<0 ；V自動增大（比例閥壓增大，減小磨削壓力）

4）位置傳感器安裝支架：用于安裝傳感器檢測工件位置實現磨頭的自動進、退刀。安裝支架可手動任意調節位置來滿足對不同直徑大小工件的檢測。

2、托輪機構:

該機構主要由被動托輪組、主動托輪組、托輪同步移動調整機構、托輪傾角調整機構及托輪驅動機構組成。

1) 被動托輪組（共24組）：統一安裝在一個橫梁上，通過托輪同步移動(電動)調整機構改變被動托輪組的支承位置，以滿足對不同直徑工件的支承。

2）主動托輪組（共24組）：通過整體橫梁安裝在地基上，其位置固定不變，與被動托輪組相對應。在電機的驅動下，通過減速機構和萬向聯軸器的傳遞，帶動每個托輪旋轉；主動托輪帶動工件作旋轉和軸向移動。

3) 被動托輪同步移動調整機構：主要由絲桿傳動支承座(12組)、導軌付(12組)，蝸輪減速機構(12組)，萬向聯軸器、驅動電機、皮帶傳動機構和整體橫梁組成。當加工工件直徑發生變化時，由驅動電機通過皮帶傳動機構帶動萬向聯軸器，同步驅動蝸輪減速機構(12組)和導軌付(12組)，使整體橫梁和被動托輪組按要求的軌跡移動。

4) 主動托輪傾角調整機構：由手動調整機構帶動托輪牽引機構，使撥銷同步移動，撥動每個主動托輪座，使其發生偏轉(角度標尺表示)，改變托輪的傾角，從而調節工件的軸向進給速度。

5) 托輪驅動機構：主要由驅動電機、萬向聯軸器組成。啟動驅動電機通過萬向聯軸器同步帶動主動托輪旋轉，該機構采用變頻調速控制托輪轉速，以適應磨削不同直徑的工件。

①、被動托輪：支承工件。

②、主動托輪：支承工件并通過驅動減速機帶動工件旋轉。

③、托輪同步移動調整機構：全部被動托輪安裝在橫梁上，并通過驅動減速裝置帶動被動托輪同步移動。

④、托輪驅動機構：托輪及橫梁同步調整的動力。

⑤、托輪傾角調整機構：控制工件的軸向進給速度。

3、床身：采用型鋼與鋼板組焊后加工而成，用于安裝支承所有零件。

4、除塵系統：該系統安裝在機床的后方，主要由主機防護罩、兩臺YSYT-4除塵器和抽塵管路組成。其作用為降低機床的噪音和將磨削時形成的粉塵抽掉并過濾。

5、電氣控制系統

1)、系統功能：

①、完成設備主機、輔機以及各系統部件的電氣控制和電動功能。

②、完成設備的半自動/手動加工控制。

③、對整個加工過程中的各個要素如氣壓不足、磨頭過載、托輪驅動過載、托輪滑車過載、磨頭滑車過載、吸塵器電機過載等進行實時監控和報警顯示(聲光報警提示)。

2)、系統配置：自動化控制設備及元件

①、常用低壓電器元件選用施耐德產品；

②、設備動作位置傳感器選用天津圖爾克接近開關。

③、托輪調速驅動變頻器選用西門子產品，并留有合理的過載裕量。

④、電氣控制主控單元PLC可編程控制器選用西門子S7-300型系列

⑤、對變頻傳動裝置的主要配置要求：

● 進線配置開關（正泰或德力西）

● 出線濾波器（磁環濾波）

⑥、軟件要求：

采用軟件為*軟件，提供PLC應用程序的源程序，數據庫不加密。

⑦、PLC配置要求：

● 輸入/輸出點15%裝機備用。

⑧、變頻調速控制的電機選用變頻電機。

3)、PLC信號

①、 開關量信號： DC24V

②、信號內容：待料信號、正在加工信號、故障報警信息（氣壓不足、磨頭過載、斷帶）等。

4)、系統圖：在設計審查時較終確定。

5)、主要元件的型號：具體型號詳見附件2第三項電氣元件外購清單,在設計審查時較終確定。

6)、甲方提供的電源條件

①、低壓： AC380V±10％，3相

②、生產線低壓配電方式： 3相 四線

③、頻率： 49-50.5Hz，或50Hz±2Hz

④、電氣系統總裝機容量： 400kW。

7)、乙方供貨設備內部的控制電壓要求（由乙方提供）

①、交流控制電壓： AC220V，50Hz

②、直流控制電壓： DC24V

③、電磁閥電壓： DC24V

8)、對電氣柜、操作臺、接線箱的要求

①、電氣柜靠墻單面安裝、安裝在車間內機旁現場（電氣柜具體數量和安裝位置在設計聯絡時較終確定）。

②、操作臺（尺寸高1.0米，寬0.8米,厚0.45米）布置在設備的正前方2米處或操作室內。

③、外接電氣元件必須經接線箱接入電氣柜，其防護等級不低于IP54。

④、置于車間內機旁現場電氣柜、操作箱、I/O箱、接線箱，防護等級不低于IP54。

⑤、動力線與控制線必須分開布線，以防干擾。

10、 氣動系統

1)、系統功能：

①、滿足砂帶的張緊、更換。

②、滿足磨頭離開和接觸工件。

③、滿足在磨削過程中磨頭具有的浮動性和接觸工件壓力的可調性。

2)、系統配置：

①、由儲氣裝置、三聯件、比例調節閥、壓力表及壓力表開關、電磁閥、調壓閥、執行氣缸及管線組成。

②、元件采用西南氣動元件廠產品，比例調節閥選用SMC產品。

3)、主要參數：0.3～0.5MPa

4)、系統圖：見氣動系統原理圖，較終設計在設計審查時確定。

5)、主要元件的型號：見氣動系統原理圖，較終型號在設計審查時確定。

所有機構的運動，通過操作臺上的電氣操作完成。

1、按工藝要求確定磨頭的磨削方式（砂帶或砂輪），并安裝相應的砂帶或砂輪。

2、將待磨削工件擺放上料托輪組上。不同規格的工件，通過啟動托輪同步移動調 整機構，調整工件的水平支承點，使工件保持穩定的支承位置。

3、啟動托輪驅動電機，由主動托輪帶動工件旋轉，并使工件軸向移動，進入磨削區進行磨削。

1)、磨頭調整：磨削前，啟動磨頭抬刀機構，調整磨頭的初始位置，使砂帶（砂輪）的下沿離工件的上端磨削面25mm左右，以保持磨削的較佳位置。

2)、通過變頻器調節托輪驅動電機的頻率，可改變工件的旋轉速度。一般工件直徑越大轉速越低。(具體數據見使用說明書)

3)、通過托輪傾角調整機構，可調整托輪的傾度；從而調節工件每旋轉一周軸向移動的距離。(具體數據見使用說明書)

4、工件進入磨削區后，通過位置傳感器發出信號，使該區磨頭下降接觸工件進行磨削，三個磨頭依次進入磨削。

1)、控制系統自動調節浮動氣缸壓力從而調節磨頭的磨削壓力。

5、加工完成后，通過傳感器檢測到的信號控制設備停機，取下工件。

6、操作方式分為手動、半自動。

1)、手動方式：主要用于設備的調試、調整、檢修等，實現各機構獨立的動作。

2)、半自動方式：

①、主要的控制對象為磨頭自動進刀或退刀；工件自動上料和自動下料。

②、用于設備的磨削加工。通過安裝在磨頭前端的位置傳感器感應有無工件后發出信號，控制磨頭進刀或退刀，實現工件的自動加工。

（四）、潤滑

1)、系統功能：對軌道面、轉動面、絲桿等具有相對運動的表面進行潤滑保護。

2)、潤滑油型號： 20～30＃機油/鈣基脂

（五）、介質消耗指標

1)、壓縮空氣： 單臺用氣量0.6M3/min（磨削時使用），

壓縮空氣壓力正常為0.3~0.5MPa。

2)、供電要求： 電氣系統總裝機容量：230 kW

（六）、設備的涂漆

乙方提供的全部設備顏色均按用戶要求涂漆

1)、所有設備、部件表面在實施防腐處理前，*清除鐵銹、氧化皮、焊渣、油污、灰塵等。

2)、在涂裝前進行表面拋丸防銹預處理，除銹等級符合GB8923標準之規定。

3)、保護涂層涂料的類型

4)、選用國產優質涂料。