本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告題目 ： 四 輥 方 管 定 徑 機 架 的 設(shè) 計學(xué) 院:專 業(yè):學(xué) 號:學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:日 期:11 課題的研究意義和目的1.1 課題的研究意義定徑機是將皮爾格軋機軋制出來的鋼管，由步進爐再加熱后經(jīng)定徑軋制，得到較高精度的外形尺寸。定徑輥孔型調(diào)整既可單獨調(diào)整又可兩輥同時調(diào)整，定徑機定徑輥是定徑的主要工具，它是通過定徑輥箱內(nèi)軸承支承、轉(zhuǎn)動，并保證定徑輥在機架中的正確位置。定徑輥箱內(nèi)的軸承使用周期制約著定徑輥箱的使用壽命,軸承的使用壽命又與定徑輥箱的設(shè)計、制造及安裝有很重要的關(guān)系。是將不同規(guī)格的帶鋼，經(jīng)輥式或排輥式成型，連續(xù)卷成相應(yīng)的直縫管坯，用高頻感應(yīng)（或接觸）加熱，將管坯焊接成直縫鋼管。定徑機的目的是在較小的總減徑率和小的單機減徑率條件下，將鋼管軋成一定要求的尺寸精度和真圓度，并進一步提高鋼管外表面質(zhì)量。1.2 課題的目的鋼管的定徑和減徑是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)中的最后一道熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一、提高熱軋成品管的外徑精度。定徑機的形式很多，按軋制方式可分為縱軋定徑和斜軋定徑。斜軋定徑機構(gòu)造與二輥或三輥穿孔機相似;縱軋定徑機按每個機架軋輥的數(shù)量可分為二輥式、三輥式和四輥式。目前，使用最廣泛的事縱軋三輥式定徑機。采用四輥式定徑機的原因是：1）用于大直徑熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的二輥式定徑機雖然技術(shù)成熟，但由于受孔型半徑差大、孔型側(cè)壁對軋件有效高、外徑尺寸精度較低；2）由于內(nèi)傳動三輥式定徑機的每個幾家都需要兩對規(guī)格較大的螺旋錐形齒輪，但國內(nèi)加工該試論困難，而外傳動三輥定徑機則需要在底下布置電機，基建投資較大。為了克服二輥式頂級你生產(chǎn)鋼管尺寸精度低的弱點，基于目前的條件，在借鑒熱軋方矩形管和焊管生產(chǎn)定徑技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出用于無縫鋼管生產(chǎn)的四輥式定徑機。2 定徑機在機械行業(yè)的發(fā)展2.1 無縫鋼管的發(fā)展自古以來人們就知道使用管子，但鋼管是在 1800 年代的初期才開始使用。那是由于煤氣燈需要使用管子，就將槍管用螺絲鏈接制成鋼管。此后，由于 1890 年自行車的發(fā)明，以及進入 1900 年代以來汽車的普及等原因，鋼管的需要量大大的增加。另一方面，由于石油需要量激增，大量需要油井用鋼管，以及兩次世界大戰(zhàn)而需要大量的艦艇用鍋爐和飛機用鋼管，尤其是第二次世界大戰(zhàn)以2后，鍋爐、化工廠用的鋼管，以及象征石油時代的輸油用鋼管等，隨著時代的前進，其用途也在不斷擴大。為了滿足需要，人們研究了各種鋼管的生產(chǎn)方法，并發(fā)展了無縫鋼管、焊接鋼管等多種鋼管的生產(chǎn)方法。鋼管的使用是由 1815 年蘇格蘭的一位發(fā)明家為輸送燈火用煤氣而將槍管鏈接起來才開始的。1824 年，出現(xiàn)了將加熱至白熱狀態(tài)的鋼板兩邊彎曲起來焊接成鋼管的對悍專利。隨后在 1825 年研究成功將寬度相當(dāng)于制品外徑的帶鋼彎曲成接近于圓形并加熱，然后通過裝在爐子近口處的圓環(huán)模子而焊接起來的方法。這種方法成為現(xiàn)代采用的爐悍法生產(chǎn)鋼管的基礎(chǔ)。此外，無縫鋼管的發(fā)展稍遲，雖然 1836 年已在英國取得了擠壓法的專利，但并無使用價值。以后，盡管又研究成功鑄造的管坯經(jīng)過錘鍛制成鋼管的方法以及將鋼板加工成杯狀的方法，后來因為不經(jīng)濟而沒有得到實際應(yīng)用。在 1885 年孟內(nèi)斯曼兄弟發(fā)明了由棒鋼直接生產(chǎn)出中空坯料的方法，這是鋼管生產(chǎn)的一次大革命。并以他的名字命名為孟內(nèi)斯曼式制管法。從 1890 年起已在工業(yè)上應(yīng)用，即使在今日這種方法仍然是非常好的，并作為最典型的無縫鋼管法而應(yīng)用。2.2 定徑機的作用與要求定徑機的目的是在較小的總減徑率和小的單機減徑率條件下，將鋼管軋成一定要求的尺寸精度和真圓度，并進一步提高鋼管外表面質(zhì)量。工作機架安裝在整體底座上，機架依次排列，向不同的一側(cè)傾倒，使軋輥軸與水平面呈 45°角，相鄰兩機架軋輥軸線互相垂直。工作機座由機架、軋輥及軸承、軋輥徑向調(diào)整裝置、軋輥軸向調(diào)整裝置及底座組成。軋輥軸向調(diào)整是通過轉(zhuǎn)動雙頭螺栓、螺母及調(diào)整螺栓來實現(xiàn)。徑向調(diào)整是通過壓下螺絲實現(xiàn)的。壓下螺絲通過墊塊支持在軸承座上，轉(zhuǎn)動螺桿帶動斜齒輪，經(jīng)離合器 使壓下螺絲旋轉(zhuǎn)而上下移動。當(dāng)需單獨調(diào)整一根壓下螺絲時，可打開壓下螺絲上蓋，用特制搬手把離合器的圓銷頂開，使壓下螺絲與斜齒輪脫開，然后根據(jù)需要使另一壓下螺絲轉(zhuǎn)動。每個軋輥都有一套平衡裝置，橫梁和拉桿用銷軸連接，平衡彈簧套在拉桿上。另外，有的定徑機采用雙杠桿式軸向調(diào)整裝置，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)整可靠、使用靈活。杠桿與軋輥軸承座鉸鏈連接。杠桿夾住機架端部凸緣，固定軋輥軸向位置。當(dāng)需要向右移動軋輥時，可移動長螺母，通過拉桿使杠桿端部離開機架凸緣，同時擰動長螺母，通過拉桿使杠桿端部緊壓機架凸緣，并以此為支點，將軋輥軸承座與軋輥一起向右移動32.3 定徑機的分類定徑機的種類大致分為真空定徑機、履帶牽引機 。真空定徑機1、優(yōu)化設(shè)計的真空定徑箱及水路系統(tǒng)均采用不銹鋼制作。2、水路系統(tǒng)及真空系統(tǒng)穩(wěn)定可調(diào)。3、真空箱前后、上下、左右可調(diào)。 真空箱主要用于粉體、膠體等含氣量較高物體的脫氣，具有脫氣速率快、自動化程度高等特點。該設(shè)備由帶式輸送機、真空罩、 真空泵、氣動升降系統(tǒng)、自動檢測及控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成。 履帶牽引機 1、履帶傳動采用直聯(lián)式變頻調(diào)速控制。2、上部履帶采用氣缸柔性壓緊，自動適應(yīng)管材規(guī)格變化，并與管材保持良好的接觸壓力，下部履帶根據(jù)管材規(guī)格電動調(diào)節(jié)上下。3、采用 V 型高摩擦系數(shù)橡膠塊。牽引機橡膠塊分為天然橡膠、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠 有硅膠（半透明），牛筋膠(米黃色紅色)，天然膠（黑白兩色)等材質(zhì)和金屬固定板而成。 牽引機橡膠塊主要用于型材，管材，護套等產(chǎn)品的塑機擠出輔機 （牽引機）上的履帶膠塊簡稱：（牽引機膠塊）主要用于是用螺絲固定在鏈條上，鏈條隨著傳動鏈輪運轉(zhuǎn)，牽引橡膠塊也隨著鏈條一起帶動制品一起動，以達到牽引制品的目的3 設(shè)計內(nèi)容3.1 主要內(nèi)容完成四輥方管定徑機組最后一架及其傳動裝置的設(shè)計，具體包括：1）四輥定徑機架結(jié)構(gòu)設(shè)計及其傳動和支承裝置的設(shè)計；2） 各零部件軋輥、主動軸、從動軸、機架外殼等零件的設(shè)計；3） 各零部件（如主動軸、從動軸、齒輪、軸承等）的計算及校核；4） 裝配圖及所有零件圖（每張圖紙必須有草圖）。43.2 主要技術(shù)參數(shù)表 1 方管軋制規(guī)格方管規(guī)格 125mm×125mm壁厚 5mm表 2 軋制速度入口最大軋制速度 1.2m/s入口最小軋制速度 0.6m/s出口最大軋制速度 1.75m/s出口最小軋制速度 0.6m/s入口處軋制溫度： 900～950℃出口處溫度：830℃4 設(shè)計進度計劃第七周 方案論證，確定方案；第八、九周 四輥定徑機結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)零件尺寸計算；第十周 繪制零件草圖；第十一周 撰寫開題報告；第十二周 上機畫零件圖；第十三、四周 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及相關(guān)技術(shù)文件；第十五周 提交畢業(yè)設(shè)計、答辯資格評審；第十六周 畢業(yè)答辯。5 參考文獻[ 1 ] 成大先. 機械設(shè)計手冊（第三版）1~5 卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997[ 2 ] 鄒家祥. 軋鋼機械第二版. 北京：冶金工業(yè)出版社，2000[ 3 ] 彭文生. 機械設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2002[ 4 ] 曾賢啟. 液壓傳動技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1989[ 5 ] 趙禾生. 鋼管生產(chǎn). 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981[ 6 ] 成大先. 機械設(shè)計手冊單行本軸承分冊. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[ 7 ] 雷天覺. 液壓工程手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1989[ 8 ] 冶金機械液壓傳動系統(tǒng) 100 例. 北京：冶金工業(yè)出版社，1986[ 9 ] 中小型軋鋼機械設(shè)計與計算. 北京：冶金工業(yè)出版社，1989[ 10] 小型熱軋無縫鋼管車間設(shè)備. 北京：機械工業(yè)出版社，19736 導(dǎo)師意見