Тема: Электропривод тележки стана наружной сварки прямошовных труб

Одной из лидирующих отраслей российской металлургии является трубная промышленность. Она заслужено удерживает свои позиции благодаря новым технологиям, применению современного оборудования и качеству изготовляемой продукции. Развитие этой отрасли в большей мере определяет возможности экономики, увеличение ВВП благодаря выпуску уникальной, технически сложной продукции. Главным потребителем трубной продукции является внутренний нефтегазовый и строительный рынок. Повышение качества продукции и расширение объёма производства позволяет выпускать изделия, соответствующие международным стандартам, что ведёт к увеличению экспорта на мировом рынке.
С ростом промышленности в стране увеличивается потребление стальных труб - это транспортировка и переработка углеводородов, выработка атомной и тепловой энергии, материал для строительной индустрии. В наиболее развитых странах объём производства сварных труб составляет около 60% от всего имеющего ассортимента труб и держится на стабильном уровне. Это объясняется технико-экономическими преимуществами сварных труб. Так при изготовлении электросварных труб расходов на электроэнергию в 2-3 раза меньше, чем при изготовлении бесшовных.
Важным условием для развития внешней торговли является наличие конкурентоспособных экспортных товаров. Конкуренция на мировом рынке со стороны Китая и стран Юго-Восточной Азии стремительно возрастает, что стимулирует отечественную отрасль постоянно находится на высоком подъёме, принимать новые наукоёмкие идеи, реализовывать смелые проекты. Отечественные производители выводят на рынок новые продукты для энергетической, машиностроительной и других отраслей. Для изготовления продукции высокого качества разрабатываются специальные стали и сплавы, предлагаются сложные инженерные решения с использование инновационных технологий.
Для конкурентоспособности на мировом рынке и развития Российской промышленности в целом, Трубная Металлургическая Компания (ТМК) в 2022 году поставила задачу на площадке АО «ЧТПЗ» реализовать проект, по выпуску электросварных прямошовных труб диаметром 2520 мм, изготовляемых из двух полуцилиндрических заготовок. Одно из основных предназначений данного вида труб - строительство портовых берегозащитных укреплений в регионах со сложными климатическими условиями [1].
В России ТМК занимает лидирующие позиции в изготовлении стальных труб. Компания объединяет крупные производственные площадки, среди которых Ростовская, Волгоградская, Свердловская, Оренбургская, Смоленская, Челябинская области. На всех предприятиях ТМК действует система менеджмента качества, сертифицированная на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001:2008 [1].
Завод АО «ЧТПЗ» имеет большой опыт по производству электросварных прямошовных труб большого диаметра методом многодуговой сварки. И даже для такого предприятия, этот проект был уникален так, как на предприятии максимальный диаметр труб, который выпускался составлял 1420 мм. Сборка и сварка труб диаметром 2520 мм осуществляется на специально спроектированном участке в трубоэлектросварочном цехе №6 ЧТПЗ, полуцилиндры из металлического листа формуются в цехе «Высота 239».
Процесс сварки наружных швов выполняется на станах наружной сварки, включающие в себя самоходную сварочную тележку. Тележка является важным элементом технологического процесса сварки и на прямую влияет на качество шва и как, следствие на выпускаемую продукцию. Передвижение телеги осуществляется с помощью электропривода.
Электропривод является неотъемлемой частью технологического процесса телеги сварочного стана. Правильный расчёт электропривода, выбор электрооборудования, настройка системы управления безусловно влияют на технологический процесс, а в итоге на выпускаемую продукцию.

Купить

В ходе данной работы произведен расчёт системы электропривода тележки
стана наружной сварки прямошевных труб на участке сварки труб «2020-2520» ТЭСЦ №6 ОА «ЧТПЗ». Был проанализирован технологический процесс и выдвинуты основные требования к исполнительному механизму.
Сделан выбор и расчёт электродвигателя и редуктора, выполнена
предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности.
Произведен выбор основных элементов электропривода системы ПЧ-АД. С помощью, рассчитаны статические характеристики и переходных процессов. С помощью интегральных показателей, рассчитанных в программном обеспечении Matlab проверяется двигатель и преобразователь частоты по нагреву, производительности и перегрузочной способности.
Для проверки работоспособности системы электропривода тележки стана наружной сварки и выбранного к нему оборудования, в программном обеспечении Matlab+Simulink произведена моделирование данного электропривода. Сделана настройка системы управления, сняты динамические характеристики при разгоне и торможения электропривода.
В заключении был сделано сравнение характеристик получены из модели Matlab+Simulink и характеристик снятые с действующего оборудования. В результате сделан вывод, что рассчитанный электропривод полностью удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к технологическому процессу телеги стана наружной сварки.

Купить