В продаже роботизированная ячейка на базе робота Kawasaki BX130X грузоподъемностью 130 кг. Изначально предназначена для выгрузки муфт НКТ и обсадных диаметрами от 110 до 270мм со станка и укладки в контейнер. Ячейка была спроектирована и изготовлена для автоматизированного комплекса, но в результате не была использована. Кроме самого робота в состав входят сдвоенный пневматический захват Shunk PGN-plus-P 200-1, оборудуемый специальными пальцами для захвата муфт за стенку без повреждения резьбы, два кантователя для контейнеров грузоподъемностью до 2500кг, напольный шкаф управления на базе ПЛК ОВЕН и сенсорной панели диагональю 10,1 дюйма. Оборудование было единожды было подключено для предварительных испытаний (видео), затем упаковано на паллеты. Фактической наработки нет, готово к отгрузке
Оборудование готово к отгрузке со склада в городе Волгореченск Костромской области. Стоимость 5 999 000 руб без НДС.
Обращаться можно по телефону 8-49453-78835 либо на почту lenkov@metoborudovanie.ru Ленков Сергей, Начальник электрослужбы
На предприятии заказчика произошёл выход из строя одного из асинхронных электродвигателей мощностью 30 кВт. Вышедший из строя электродвигатель использовался на установке «Косовалковая трубоправильная машина» в составе цилиндрического мотор-редуктора серии BG производства компании BAUER (рис. 1, рис. 2), приводящего в движение один из десяти главных валков (по средствам главных валков осуществляется процесс правки труб, проходящих через установку).
Рис. 1
Рис. 2
После проведения дефектовки вышедшего из строя электродвигателя были приняты следующие решения:
2. На время проведения замены организовать работу установки на 9-и работающих валках (общее количество валков на установке равно 10) и реализовать возможность исключения любого из установленных на установке электродвигателей главных валков из работы на случай выхода их из строя или для проведения пусконаладочных работ .*
* На момент возникновения неисправности такая возможность на установке отсутствовала.
По пункту №1.
Учитывая конструктивные особенности мотор-редуктора указанного типа, а именно:
— подшипниковый щит электродвигателя одновременно является боковой стенкой (крышкой) редуктора;
— подшипниковый щит (с приводной стороны электродвигателя) конструктивно располагается между электродвигателем и первичным валом редуктора, который посажен в полый вал электродвигателя.
было принято решение о выполнении замены электродвигателя в сборе с редуктором. Для замены был использован аналог мотор-редуктора производства ООО «Техноредуктор Урал» (рис. 3) с электродвигателем компании ООО «Элком».
Основные технические характеристики электродвигателей приведены в таблице 1 и таблице 2.
Мощность Pn, кВт
30
Номинальное напряжение Un, В AC:
400
Схема соединения обмоток
Y
Число пар полюсов
2
Частота, Гц**
50
Номинальный ток In, A
56
Номинальная частота вращения, об/мин
1460
Режим работы
S3/S6-75%
cos f
0.85
Класс нагревостойкости изоляции
F
Монтажная позиция IM
B3
Степень защиты
IP65
Температура окружающей среды
-20..40оС
Тип датчика температуры
PTC-термистор
Таблица 1. Основные технические характеристики электродвигателя BAUER.
Мощность Pn, кВт
30
Номинальное напряжение Un, В AC:
380/660
Схема соединения обмоток
∆/Y
Число пар полюсов
2
Частота, Гц**
50
Номинальный ток In, A
59.1/34.0
Номинальная частота вращения, об/мин
1460
Режим работы
S1
cos f
0.85
Класс нагревостойкости изоляции
F
Монтажная позиция IM
2001
Степень защиты
IP65
Температура окружающей среды
-20..40оС
Тип датчика температуры
PTC-термистор
Таблица 2. Основные технические характеристики электродвигателя ООО «Элком».
** Работа обоих электродвигателей может выполняться на частотах до 75 Гц.
Рис. 3
Основные технические характеристики редукторов приведены в таблице 3 и таблице 4.
Выходная частота вращения, об/мин
134
Передаточное число i
10.9
Выходной момент, Нм
1280
Таблица 3. Основные технические характеристики редуктора BAUER.
Выходная частота вращения, об/мин
136
Передаточное число i
10.79
Выходной момент, Нм
2100
Таблица 4. Основные технические характеристики редуктора ООО «Техноредуктор Урал».
Был произведен монтаж и подключение нового мотор-редуктора (рис. 4), а также произведен его ввод в эксплуатацию.
При выполнении ввода в эксплуатацию электродвигателя были произведены:
— редактирование параметров настройки преобразователя частоты, ранее используемого для управления работой электродвигателя производства компании BAUER (тип используемого преобразователя частоты: SINAMICS G120, силовой модуль PM240 6SL3224-0BE33-0UA0, производитель: SIEMENS AG);
— внесены изменения в проект контроллера установки для корректировки задания скорости вращения электродвигателя в связи с различием передаточных чисел установленного и используемого ранее редукторов (тип контроллера: CPU 315-2 PN/DP, 6ES7315-2EH14-0AB0, производитель: SIEMENS AG);
— проведен контроль параметров работы установленного мотор-редуктора. Для сравнения аналогичные замеры были также произведены на одном из мотор-редукторов производства компании BAUER. При проведении замеров для обоих мотор-редукторов были установлены одинаковые параметры настройки (угол поворота валка, диаметр валка). Результаты проведенных замеров приведены в таблице 5. Мотор-редуктор нового типа обозначен в таблице как «тип 2», мотор-редуктор производства компании BAUER обозначен как «тип 1».
Рис. 4
№ п.п
1
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
4.1
4.2
Режим задания скорости
2
20%
90 м/мин, 50%
90 м/мин, 80%
90 м/мин, 99%
Тип мотор-редуктора
3
Тип 1
Тип 2
Тип 1
Тип 2
Тип 1
Тип 2
Тип 1
Тип 2
Заданное значение скорости, об/мин (SP)
4
219.2
217
1095.7
1084.8
1753.1
1735.7
2169.5
2148
Текущее значение скорости двигателя, об/мин (1/min)
5
219
214 — 219
1059.4 — 1059.9
1085.7 — 1088
1753
1732 — 1737
2169.2 — 2170.0
2146.5 — 2149.5
Значение скорости на валу редуктора, об/мин
6
20.2
20.1
100.6
100.6
160.9
160.9
199.2
199.2 — 199.4
Выходная частота, Гц (FREQ)
7
7.3 — 7.4
7.2 — 7.3
36.5 — 36.6
36.2
58.5
57.9
72.4
71.7 — 71.8
Выходной ток, A
8
19.75 — 20.05
20.02 — 20.07
20
20.43 — 20.47
14.66 — 14.8
16.95
11.54 — 11.65
13.65 — 13.7
Таблица 5.
Редактирование параметров настройки преобразователя частоты выполнялось по средствам специализированного программного обеспечения Drive ES – Starter, V4.4.0.3, производитель: SIEMENS AG (рис. 5).
Рис. 5
Изменения в проект контроллера установки были внесены с использованием специализированного программного обеспечения SIMATIC Manager STEP 7 V5.6 + SP2, производитель: SIEMENS AG (рис. 6).
Рис. 6
По пункту №2:
При выполнении указанного пункта учитывались особенности организации управления работой электродвигателей главных валков, а именно:
— каждый из главных валков установки приводится в движение собственным электродвигателем (используются трехфазные асинхронные электродвигатели);
— работа электродвигателей главных валков выполняется одновременно;
— линейная скорость прохождения трубы через установку задается оператором установки в зависимости от типоразмера и является одинаковой для каждого из валков в точке касания трубы;
— угловая скорость вращения главных валков может отличаться, поэтому задание скорости вращения электродвигателей главных валков производится индивидуально для каждого из них исходя из заданных значений линейной скорости правки трубы, диаметров валков (задаются на панели управления системы визуализации технологического процесса SCADA) и фактического угла поворота валка (определяется по средствам установленных на установке абсолютных энкодеров);
— для управления работой каждого электродвигателя используется отдельный преобразователь частоты (общее количество установленных преобразователей частоты составляет 10 шт.);
— передача сигналов управления осуществляется по средствам интерфейса передачи данных Profibus;
— возможность исключения одного или нескольких электродвигателей главных валков из работы в случае выхода их из строя или для проведения пусконаладочных работ не была предусмотрена изготовителем оборудования.
Для обеспечения работы установки на 9 валках на время проведения замены вышедшего из строя электродвигателя в проект контроллера установки были внесены необходимые изменения. Изменения были внесены с использованием специализированного программного обеспечения SIMATIC Manager STEP 7.
Для реализации возможности исключения из работы любого из электродвигателей главных валков без использования специализированного программного обеспечения (в случае выхода их из строя или для проведения пусконаладочных работ):
— в проект контроллера были добавлены функциональный блок и блок данных, обеспечивающие возможность исключения, контроль количества и учёта взаимных ограничений, накладываемых на исключение из работы валков исходя из требований технологического процесса (рис. 7);
— в проект системы визуализации технологического процесса SCADA установки были добавлены соответствующие элементы управления (кнопки) и индикации (изменение цвета кнопок и надписей на кнопках) (рис. 8), а также аварийные сообщения (рис. 9).
Рис. 7
При внесении изменений учитывались следующие требования:
1) Валки*** из первой пары не могут быть исключены из работы в нормальном режиме (ручной, автоматический, полуавтоматический);
2) На исключение из работы валков из второй и третей пары накладываются взаимные ограничения:
— при исключение из работы валка №3 валки №4 и №6 не могут быть исключены из работы;
— при исключение из работы валка №4 валки №3 и №5 не могут быть исключены из работы;
— при исключение из работы валка №5 валки №4 и №6 не могут быть исключены из работы;
— при исключение из работы валка №6 валки №3 и №5 не могут быть исключены из работы.
3) Одновременно может быть исключен из работы только один из валков четвертой и пятой пары, то есть:
— при исключении из работы валка №7 валок №8 не может быть исключен из работы и наоборот;
— при исключении из работы валка №9 валок №10 не может быть исключен из работы и наоборот.
4) Общее количество исключенных из работы валков не может превысить максимально допустимое количество электродвигателей для исключения с учетом описанных выше особенностей.
5) Максимально допустимое количество электродвигателей для исключения определяется исходя из требований технологического процесса (в нашем случае количество было установлено персоналом технологической службы заказчика), задается единожды в качестве входного параметра функционального блока контроллера и не подлежит изменению с панели управления системы визуализации технологического процесса SCADA.
6) Описанные выше запреты на исключение из работы валков могут быть сняты при активации режима технического обслуживания или нажатия соответствующей кнопки на панели управления системы визуализации технологического процесса SCADA. При этом работа установки в автоматическом и полуавтоматическом режимах должна быть запрещена с формированием соответствующих аварийны (предупредительных) текстовых сообщений на панели управления.
7) Право на изменение состояния элементов управления (кнопки) должно быть предоставлено только авторизованным пользователям с правами администратора. Условия авторизации (вход, выход, время автоматического выхода, перечень пользователей для авторизации) остаются без изменений.
8) Должна быть предусмотрена блокировка элементов управления (кнопки) при работе установки в автоматическом или полуавтоматическом режимах, а также в случае выполнения условий наложения взаимных блокировок, описанных выше.
*** Схема расположения валков на установке показана на рис. 10.
Рис. 10
Добавление элементов управления и индикации, а также аварийных (предупредительных) текстовых сообщений на панели управления системы визуализации технологического процесса SCADA установки было выполнено на существующий экран по средствам специализированного программного обеспечения WinCC Runtime V7.0 + SP3 + Upd1. Дополнительно была выполнена организация расположенных на экране других объектов (элементы управления, индикации, текстовые поля и т.п.).
В процессе производства трубы в КТСД АО «Газпром трубинвест» применяется установка высокочастотной сварки EloWeld1200 производства фирмы SMS-Elotherm (Германия). В данной установке индуктор для разогрева кромок трубной заготовки установлен непосредственно на подвижном 3-D столе. Для передачи электрической мощности повышенной частоты от силового преобразователя до подвижного 3-D стола используются гибкие коаксиальные водоохлаждаемые электрические кабели в количестве 8 штук (фото №1). Эти кабели охлаждаются дистиллированной водой и соединены последовательно по 2шт. Другими словами, установлено 4 пары кабелей.
Фото №1
При производстве трубы Ø168 х 8,9 мм произошло аварийное отключение установки высокочастотной сварки. На панели оператора была активна ошибка «Преобразователь +F. Неполадка драйвера № 48». Видимых причин (заусенцы на кромках трубы и т. д.) для срабатывания защиты не было. При детальном осмотре оборудования заметили, что сильно нагрелся (около 50°С) один из восьми силовых водоохлаждаемых кабелей идущих, от преобразователя до 3-D стола. Еще один кабель был тоже горячий, но его температура была на ощупь намного меньше. Остальные шесть кабелей были почти холодные. Проверили схему охлаждения кабелей дистиллированной водой. Эти два кабеля соединены последовательно, причем сильно разогретый кабель был в схеме охлаждения первым. Проверили протоки охлаждающей воды через эти кабели — проток воды отсутствовал. Два неисправных кабеля отключили от системы охлаждения, исключили из электрической схемы и демонтировали. Установку запустили в работу на шести кабелях, ограничив мощность (и незначительно скорость производства трубы соответственно).
В процессе разбора неисправных кабелей стал понятен принцип их устройства, и выяснилась причина перегрева и срабатывания защиты. Каждый кабель состоит из многопроволочных медных проводников внутренней и наружной жилы. Для защиты от перегрева каждая жила имеет отдельное охлаждение. На концах жил припаяны специализированные присоединительные наконечники, обеспечивающие через себя проток жидкости и служащие одновременно электрическим контактом. Во внутреннюю медную жилу вставлен пружинный каркас для протока охлаждающей жидкости. Внутренняя жила с каркасом помещена в изолирующий шланг, изготовленный из специальной резины. Концы изолирующего шланга с внутренней жилой вставлены в присоединительные наконечники наружной жилы. Проводники наружной жилы расположены поверх изолирующего шланга по типу экрана. Все это вставлено в наружный резиновый шланг, служащий одновременно электрическим изолятором. На специализированных присоединительных наконечниках наружной жилы концы наружного шланга обжаты хомутами.
От времени, высокого напряжения и частоты тока внутренний резиновый изолирующий шланг первого кабеля частично расслоился и потрескался. Мелкие частицы шланга при его разрушении стали перекрывать в нем проток охлаждающей жидкости. Под действием давления в системе охлаждения резиновый изолирующий шланг внутренней жилы распух и тем самым полностью перекрыл проток охлаждающей воды через внутреннюю жилу (фото №2 и №3), что привело к ее значительному нагреву.
Фото2Фото 3
От повышенной температуры произошло разрушение (прожиг) резинового изолирующего шланга и, как следствие, короткое замыкание(фото №4, №5).
Фото 4Фото 5
В результате короткого замыкания повреждения получили внутренняя жила кабеля и пружинный каркас, обеспечивающий проток воды. Во время короткого замыкания вода внутри кабеля закипела. От увеличенного давления так же были разрушены центральные изоляторы. Одновременно с первым кабелем частицы горелой резины забивали и второй кабель. Разогрев внутренней электрической жилы второго кабеля так же произошел, но до температуры недостаточной для разрушения резинового изолирующего шланга. Электрических пробоев между фаз не было. Проток охлаждения внутренней жилы оказался забит мелкими кусочками горелой резины из первого кабеля, а сам шланг расслоился(фото №6).
Фото 6
Коаксиальные водоохлаждаемые электрические кабели разработаны и эксклюзивно произведены фирмой SMS-Elotherm. В России кабели подобного типа не производятся (точнее, водоохлаждаемые кабели выпускаются, но они не коаксиальные). В документации, переданной поставщиками оборудования, заказные данные для приобретения кабелей отсутствуют.
После полной разборки кабелей была произведена дефектовка вышедших из строя деталей, разработаны сборный и деталировочные чертежи.
Единственным выходом оставалось попытаться выполнить ремонт.
В начале были найдены отечественные производители материалов и деталей. По нашим индивидуальным заказам и чертежам в разных городах России были изготовлены необходимые для ремонта детали. В городе Волжский изготовлены резиновые рукава (шланги). Особенностью этих шлангов является то, что они соответтвют нашим требованиями не только к внутреннему, но и к наружному диаметрам. Центральные изоляторы изготовлены в Ярославле по нашим чертежам. Пружинный каркас длиной 5 метров из немагнитной нержавеющей стали произвели в Казани. Подобраны отечественные резиновые уплотнения. Часть деталей изготовлена силами механической мастерской нашего предприятия.
Разработаны методы ремонта и уникальная последовательность сборки.
На первом этапе ремонта кабеля с перегоревшими жилами был полностью снят обуглившийся изнутри резиновый шланг (фото №7).
Фото 7
Очищена от нагара внутренняя жила. Восстановлены перегоревшие проводники внутренней и наружной жил кабеля. Заменен пружинный каркас во внутренней жиле. Внутренняя жила затянута в новый резиновый изолирующий шланг(фото№8).
Фото 8
Внутренний резиновый изолирующий шланг был смонтирован внутри наружной токоведущей жилы(фото№9) и собран неповоротный электрический присоединительный контакт.
Фото 9
Затем был смонтирован наружный резиновый изолирующий шланг, его удалось сохранить «родной» (фото№10),
Фото 10
а так же поворотный электрический присоединительный контакт. Для герметизации жидкости, протекающей в наружной жиле, на защитный шланг внутренней жилы внутри присоединительных контактов одеваются резиновые уплотнительные кольца и шайбы из полимера. Все это стягивается центральным изолятором. Снаружи устанавливаются хомуты. Для герметизации жидкости, протекающей во внутренней жиле, используется самозажимная втулка и специальная конусная латунная гайка. После сборки кабель был опрессован под повышенным давлением в течении суток.(фото №11). На заключительном этапе ремонта кабель был поставлен на промывку(фото №12).
Фото 11Фото 12
Второй силовой водоохлаждаемый кабель был собран по той же схеме.
В настоящее время восстановленные кабели смонтированы на оборудовании и опробованы под нагрузкой. Далее в процессе эксплуатации кабели были демонтированы попарно, и в этих кабелях заменен внутренний изолирующий шланг. В настоящее время мы готовы рассмотреть заявки на ремонт подобных кабелей, и при технической возможности, выполнить их ремонт.
13 мая 2025 в электрикам ООО Металлургическое оборудование, обслуживающим Комплекс по производству труб среднего диаметра, поступил технический запрос от АО «Газпром трубинвест» на оптимизацию алгоритма установки ультразвукового контроля качества тела и концов труб (УЗК) фирмы «Ultracraft», расположенной в линии отделки термообработанных труб.
Целью оптимизации обозначено снижение количества крановых операций, влияющих на количество циклов по перемещению труб в течение рабочей смены, и количество неплановых простоев технологической линии участка отделки ТОТ.
Дело в том, что при проведении неразрушающего контроля по статистике в некоторых компаниях наблюдается ложная отсортировка труб. До оптимизации действовал следующий алгоритм. Трубы с потока проходят под порталом УЗК, после проведения контроля им присваивается статус «Годная» или «Брак». Годные трубы следуют далее по прямому назначению, а трубы со статусом «Брак», благодаря системе трекинга, направляются транспортной системой в карман забракованных труб. После наполнения кармана брака трубы задаются на установку УЗК краном на повторный контроль. При этом задача трубы с потока прерывается. При повторном контроле большинство забракованных труб определяются как годные и отправляются по прямому назначению, а трубы с дефектами снова направляются в карман брака. И уже трубы, на которых УЗК опередил дефект дважды, передаются на контрольно-ремонтный стенд для ручного контроля и принятия решения о дальнейших действиях (ремонт или понижение в сортности).
Крановые операции и перерывы работы «с потока» для повторного контроля приводят к уменьшению производительности участка. Специалисты ГПТИ попросили реализовать алгоритм, когда при прохождении УЗК обнаруживает дефект на трубе при первом прохождении контроля, автоматически приходил повторный контроль. И если дефект выявлен дважды – труба получает статус Брак. Если при повторном контроле дефект не выявлен, то труба получает статус Годная. При этом, если при первичным контроле дефект не обнаружен, то повторный контроль не проводится и труба уходит с установки сразу со статусом Годная.
После получения такой задачи инженеры компании «Металлургическое оборудование» в первую очередь обратились к стандартам на автоматический неразрушающий контроль. Выяснилось, что автоматическая установка контроля допускает ложную отбраковку, но не допускает при этом прохождение реального дефекта при правильной калибровке. Другими словами, при прохождении через контроль годной трубы она с некоторой вероятностью может быть забракована установкой, что является нормальным поведением. А вот при прохождении контроля трубы с дефектом, установка должна выявить брак в любом случае. Таким образом, запрошенный алгоритм не повлияет на качество выпускаемой продукции.
Далее был проведен анализ программного обеспечения установок УЗК и транспортной механизации. Установка УЗК фирмы «Ultracraft», оснащена контролером фирмы Omron. Есть архив проекта на контроллер, но нет легальной среды разработки для внесения изменений в проект контроллера.
Транспортная механизация производства IMF выполнена на контроллере Siemens. Имеется как проект контроллера, так и легальное средство для редактирования и изменения проекта – TIA Portal. Инженеры Металлургическое оборудование хорошо знаком с этим программным продуктом. Было принято решение вносить изменения в программу транспортной линии фирмы «IMF», оснащенной контролером Siemens.
Был разработан следующий алгоритм. В программу внедрен счетчик для измерения количества проверок трубы. При каждом проведении контроля счетчик увеличивается на один, при выходе трубы из позиции контроля счетчик обнуляется. В случае, если при проверке на трубе обнаружены дефекты а счетчик имеет значение ноль, то счетчик увеличивается на один, труба остаётся в позиции а на УЗК подается сигнал — «труба готова к тестированию» (такой же, как при поступлении новой трубы на установку). Узк выполняет цикл контроля. Если при повторном контроле на трубе обнаружены дефекты, а значение счётчика уже не равно нулю (т.е. это уже не первый цикл контроля для данной трубы), трубе присваивается статус «БРАК», и она отправляется в карман брака, после чего счетчику присваивается значение «0». Если на трубе дефекты не обнаружены, то в системе слежения трубе присваивается статус «ГОДНАЯ», она отправляется дальше по линии, а счетчику присваивается значение «0».
На пульте транспортной системы (P10.5) установили физический переключатель с двумя режимами работы:
режим 1: со старым алгоритмом работы;
режим 2: при обнаружении дефектов — повторное испытание трубы.
В августе 2025 года Заказчик предоставил оборудование для внесения изменений. С 15 по 18 августа были выполнены монтажные, пуско-наладочные работы и опытная эксплуатация. Заказчик остался доволен результатом. Текущая реализация позволяет легко изменить количество проходов портала УЗК на любое требуемое количество.
