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技术文件一、设备名称：2000吨水压机二、设备用途本机组用于对直缝焊接钢管进行水压试验，检查钢管在规定压力下有无渗漏缺陷，从而保证钢管的使用性能。三、设备组成水压试验机组由以下部件组成。 序号 名称 单位 数量 备 注 1 受料台架 套 1 2 推挡管器 组 3 3 出料台架 套 1 4 水冲洗装置 套 1 5 水压试验主机 套 1 6 空水装置 套 1 7 液压系统 套 1 泵源、阀台等，含3组推挡管器及1组翻料钩。 8 水压系统 套 1 包括低压冲水泵、水冲洗泵、水阀等 9 管道 套 1 液压管路（酸洗磷化）及水压机区域水系统管路 10 电控系统 套 1 包括主机、水泵、液压、辅助控制等 11 工装件 套 按要求 12 埋设件 套 1 四、技术性能及要求1.试验钢管规格及端面状况外 径： 406～ 1220mm壁 厚：8～32mm；长 度：8～12.2（偏差 300mm）端面状况：经等离子切割后切割起止点轴向偏差 3mm；管端150mm范围的内焊缝磨削与母材平齐，焊缝余高正偏差不大于0.5mm。2.单根钢管最大重量：11.2t3.钢管材质： 最高钢级X70（最低屈服强度485MPa） API Spec 5L（管线钢管）GB/T9711 最大可打压钢管直径 1220㎜4.最高试验压力：25.4Mpa45.稳压时间：5～20秒（最大40秒，稳压时间可调）6.稳压时压力波动范围：0～0.3MPa7.水压试验机的额定承载能力：3000t8.生产能力：平均15根/小时。9.具有上料、水冲洗、试压、空水及出料功能。10.主机采用箱梁框架结构，最大承载拉力由箱梁、固定端、移动端承受；要求4根拉力梁受力均匀，整体拉伸移动，其余自由度限死；移动端行走采用油马达驱动。11.采用端面密封，。固定端充水、移动端及固定端两端排气。12.钢管提升装置的提升高度可按试验钢管直径要求进行调整。13.能监视拉力梁销孔位置，准确插销。14.夹管装置采用上下夹头形式，其夹头伸出长度可根据试验钢管规格的不同进行调整。15.液压系统控制元件选用德国公司产品，液压部分分3个站，分别是油压比例平衡系统泵站、固定端泵站、移动端泵站。 16.采用电液比例控制（闭环控制），使主缸的压力与试钢管内部压力平衡。压力同步系统由压力传感器、液压比例阀（进口德国原装件）等组成。主液压缸及所有油缸、低压套管等表面镀铬或氮化。17.采用两个立式单行程增压器实现试管加压，并能自动、手动切换。18.低压充水泵流量按生产能力选定，并备用一台；19.主要以日本三菱PLC为主控制器，结合CC-Link总线技术、模拟量电液比例控制技术、变频器节能技术及10.4 GOT人机界面技术，计算机水压实时监控技术组成水压机自动化控制系统。20.随机试验头满足 406～ 1422mm钢管的试验。钢管试压过程概述钢管试压过程可简单分为：对齐 入料 冲洗 试压 空水 出料。在一批钢管试压前,首先要知道本批钢管的外径、壁厚、长度、试验压力。按管径、壁厚选用试压头密封圈，按试验压力调定输出压力值，提升装置提升高度等。五、主要结构功能概述1.设备的结构、功能概述水压试验主机由前梁、前压头、拉梁、后压头、后梁、撑梁、底座、提升装置、挡料装置、夹管装置等组成。前梁和后支架通过四根矩形拉梁连接成一矩形框架，机加工保证整体受力均匀。2.前梁前梁设计成固定式，它由机架、主液压缸、侧液压缸、前压头移动装置、液压装置及油箱等组成。机架为焊接结构，主液压缸、侧液压缸、冲液油箱等均装在其上。主液压缸采用柱塞缸，是承受钢管试验总压力的唯一动力，缸内压力通过比例系统可随钢管内部压力变化而变化，保证其压力和钢管试验压力的平衡。柱塞和缸体为整体铸锻件，柱塞、缸体表面氮化防锈处理，并有很高的光洁度，该柱塞缸内的密封（V型组合密封圈）采用标准密封圈。侧液压缸共两台，分别水平布置在主液压缸的左右侧，用于带动前压头和主液压缸前后移动。油箱高架装在机座上部，目的是加快主液压缸向前运动时的快速供油。3.前压头前压头由横梁、压头体、试压头、低压水封闭阀、前放气阀、低压充水管、高压卸荷阀、高压充水管等组成。4.后压头后压头由压头体、试压头、后放气阀和装在试压头前面的管口朝上的排气管组成。钢管试压时，压头体在液压缸的作用下其后端面紧贴后梁承受试验压力。试验完毕，后压头移动装置使试验后的钢管与试压头脱开，以使钢管拨离水压试验机。5.拉梁拉梁是厚钢板焊接成的矩形断面梁，共四根。四根拉梁的两端用圆柱销分别与前梁和后梁连接。后梁带着后压头可在矩形框架内移动，并锁在拉梁的定位孔上。6.后梁后梁由机架、行走机构、锁紧装置、后压头移动装置、插销自动定位装置等组成。7.撑梁后梁后面装有一组撑梁，为焊接结构，目的是支撑、连接拉梁；后梁、拉梁与撑梁构成框架结构，拉梁在受力时伸长。8.提升和挡拨料装置本装置装在一焊接机架上，分别由液压缸驱动的提升装置和挡拨料装置组成。本水压试管机采用两台提升和挡拨料装置，其安装位置可按所试验钢管长度变化进行调整。9.夹管装置夹管装置由液压缸驱动的上夹头和下夹头组成。上夹头装在上拉梁上，下夹头装在地基基础上。夹管时，下半部抱闸夹即开始上升，直到托住钢管。六、液压系统液压系统主要完成试验机压头移动，钢管拨入，钢管拨出，钢管夹紧，充水，增压，稳压等动作,1.移动端动力源用于控制后梁移动、后提升装置油缸、后挡拨料油缸、插销锁紧油缸、夹管装置油缸、进出料台架翻管器、挡推管器油缸、后放气阀油缸等。2.固定端动力源用于控制带动主液压缸前进的侧缸、2个单行程增压器、前提升装置油缸、前挡拨料油缸、前放气阀油缸、卸荷阀油缸、低压进水阀油缸、空水装置油缸等。3.压力同步系统（油压比例平衡系统）由油压力传感器、水压力传感器、液压比例阀（进口德国原装件）等组成，用于实现主缸油压与水压平衡。4.控制阀台控制阀台分为动力源调压阀台、后梁阀台（固定在后梁上）、受料台架阀台、出料台架阀台、前梁阀台（固定在前梁上）、增压器控制阀台、同步系统阀台（置于动力源油箱上）等，各阀台均就近优化布置。5.充液阀 1套Dg200用于主缸前进时向主缸补油。 6.主缸冲液油箱 1套七、水压系统包括充水泵、冲洗泵、增压器、前放气阀、后放气阀、低压水封闭阀、卸荷阀、纯水单向阀组等，用于完成低压充水、高压充水等动作。 八、电气系统整个控制系统由以下几部分组成：供水控制系统、供油控制系统、PLC控制系统、过程计算机系统及后梁监控定位系统。1.电气系统的技术说明1.1.用户供电电源：～460V 60Hz三相四线制。1.2.三菱PLC为主控制器结合CC-Link总线技术、模拟量电液比例控制技术、变频器节能技术及10.4 GOT人机界面技术，计算机水压实时监控技术组成水压机自动化控制系统。1.3.电气系统备低压控制元件选用施耐德系列产品。PLC输出选用日本OMRON产品。1.4.辅助设备（低压充水、进出料辊道、推挡管器、水冲洗、空水等）全部在操作台上控制，并具有相应的指示。1.5.控制采用工控机计算机进行参数设定、水压、油压显示、显示钢管增压稳压过程中的压力 时间曲线、故障信息显示，每试压1根钢管其压力 时间曲线自动存储于硬盘，连续记录压力和稳压曲线及相应的内容，可设置成自动在线打印，也可用优盘输出，离线打印。有计算机存储记录、光盘刻录、输出、查询功能。九、提供的技术文件范围和要求1.提供机组平面、立面布置图，基础螺栓布置图。2.设备使用说明书；3.液压原理图（包括所有元器件规格、型号清单），液压管路布置图；4.水系统原理图（包括所有元器件规格、型号清单），水压管路布置图；5.润滑、气动原理图，管路布置图；6.电气原理图、接线图、管线图、PLC、变频器使用说明书、PLC控制和油水平衡程序清单。7.产品合格证书；8.设备装箱清单。