ld-120五辊冷轧管机管坯顶盘运行间隙的调整研究论文

蔓，西安建筑科技大学硕士学位论文、皇自皇曼自鼍皇五辊冷轧管机管坯顶盘运行问隙的调整研究专业机械工程硕士生荣喜臣指导教师段志善教授摘要五辊冷轧管机的主要传动执行部件有主电机、皮带传动系统、回转送进箱、中间床身、主传动系统。来自主传动的动力经圊转送进箱传递给光杆、丝秆执行机构，通过管坯顶盘将待轧钢管送入主机头轧制成型。管坯项盘与中间床身滑轨工作面之间的间隙很大程度上影响着待轧钢管的成型质量。本文介绍了五辊冷轧管机轧制的工作原理及其主要部件性能，架分析了管坯顶盘及活动托与中间床身滑轨工作面之间的间隙的影响因素及调整方法，并通过计算解决了间隙的调整量问题。关键词管坯顶盘活动拖架中间床身光杆丝杆间隙轧制调整论文类型应用研究西安建筑科技大学硕士学位论文，【一，声明本人郑重声明我所呈交的沦文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实这处，本人承担一切相关责任。论文作者签名耘臣日期一形一耐关于论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以彩影印、缩印或者其它复制手段保存论文。（保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名，糯导师签名彦拗日期魂彤歹注请将此页附在论文首页西安建筑科技人学硕士学位论文绪论国内外冷轧管机的发展概况及发展趋势国外冷轧管机的发展目前，对周期式冷轧管机进行研制、生产的最主要的两个国家是德国和俄罗斯。德国对周期式冷轧管机的研究德国至年发明冷轧管机以来，到现在已制造近台这类冷轧管机。研制和生产的厂家是曼内斯曼德马克梅尔公司。该公司开始只生产短行程型冷轧管机，年研制出一型高速短行程冷轧管机，年研制山一型高速冷轧管机。（型冷轧管机采用立式重锤平衡系统来补偿轧机机架往返运动中产生的惯性力和惯性力矩，从而使机架运行平稳，往返行程次数增加倍。年该公司又研制出型整体辊环高速长行程冷轧管机，轧辊的回转角度由。提高到。，从而使轧制送进量有所提高。年又推出型高速长行程冷轧管机。型冷轧管机的特点是轧辊的回转角增大到。，行程加长，回程也实施变形，从而提高了轧制效率；芯棒承受的压力降低，轧辊的寿命增长，成品的精度提高。近几年该公司又研制开发了两个新系列的冷轧管机，即型和一型。型冷轧管机的丰要特点（）采用行星陆轴传动的主传动装置，该装置具有垂直布置的轴和平衡配重三及力矩平衡系统。（）地坑浅，整台轧机布置在地面标高或略低于地面标高位置。（）轧机机架直接安装在曲轴传动装置上，没有连杆。（）齿轮润滑剂与轧辊油（乳化液）完全分隔开。（）可从侧面快速而简便地更换轧辊部件，齿条布置成回转式。（）开关传动机构用单个伺服电机进行电子控制（取代了机械换档）。（）用操作台上的对讲键盘可预选开关动作。型冷轧管机的主要特点（）带有水平轴的主传动装置具有合适的配重平衡系统。（）地坑浅，曲轴传动装置布置在一浅地坑里。（）轧机机架位于曲轴传动装置前端，用连杆连接。（）齿轮润滑荆与轧辊油（乳化液）完全分隔开。（）机械开关装冕采用多台电子刊步直流电机驱动。（）可采用机械方式支撑的侧面换辊装置。俄罗斯对周期式冷轧管机的研制俄罗斯从年开始研制周期式冷轧管机，生产厂为莫斯科电钢城重机厂。该厂从年开始生产系列冷轧管机，至今，己生产余台，其中出口余台。系列冷轧管机的特点是采用烈回转管坯的轧制流程，通过带变断面孔型轧槽的轧辊在锥型或曲线型芯棒上往复移动而实现金属变形。轧程，通过带变断面孔型轧槽的轧辊在锥型或曲线型芯棒上往复移动而实现金属变形。轧西安建筑科技大学硕士学位论文辊在机架接近工作的前极限位置时管坯与轧槽脱离接触，当机架移动到后极限位置时，实现管坯送进及管坯回转在机架的前极限位置上，管坯只进行回转。此即所谓双回转式轧制方案。轧制薄壁管材时，轧管机只在作机架前进时实现压下轧制，返回时为平拯阶段。将正行程轧制的一段管坯弹性恢复的金属平整一下。国内冷轧管机的发展我国周期式冷轧管机的研制始于世纪年代初，主要是消化吸收类型的冷轧管机，近年来，国产周期式冷轧管机在结构和进度上有较大的改进和提高。与国外冷轧管机相比，轧机结构简单，工作行程短、轧制变形小、生产效率低，回转、进给部分与国外差距较大。代表厂家有洛阳矿山机械厂、西安重型机械研究所、宁波机床厂、温州永得利机械设备制造有限公司等。其中温州永得利机械设备制造有限公司研制的双线长行程冷轧管机生产效率比单线轧机提高约，生产成本降低约；采用长行程环孔型、双复合曲线工模具，增强了变形能力，纠偏能力达，成材率提高到，特别适宜轧制不锈钢管。用高新技术改造传统的轧钢生产世纪轧钢领域的重大技术进步主要体现在信息技术的应用，如、板形检测与控制、激光测速、在线智能化产品质量检测，以及人工智能控制方法的应用，使轧钢生产达到了一个全新水平。随着信息技术的发展，信息网络的建立，并与系统科学相结合，将实现轧钢生产过程的优化和高品质化。计算机数值模拟已成功地代替了大部分轧制物理模拟，并由轧件尺寸形状预报转到金属组织性能预报和控制。虚拟技术的发展和应用，将使轧制试验研究、轧机设计、工厂设计虚拟化，达到更加直观和可行。轧制过程的柔性化生产板带材连轧中压力调宽和板形控制技术的应用，实现了板宽的自由规程轧制棒、线材生产中也实现了部分规格的自由轧制；冷弯、焊管生产也可实现自由规格生产。从而使轧钢生产规格尺寸的柔性化技术有了很大进展。随着“新一代钢铁材料”研究的进展，将使一些典型钢号的性能提高倍，从而使钢材性能的柔性化生产有了可能，即用同一化学成分的钢坯，在轧机上通过工艺过程参数的控制，生产出不同级别性能的钢材。西安建筑科技大学硕士学位论文延伸钢材深加工技术冷轧工序的主攻方向是提高成材率，降低辅料消耗。为了提高钢材使用寿命和有效利用率，减少钢材消耗量，需要大力开发各种防腐性能好的钢材，大力开发深加工产品，如冷弯构件、各种冲压件，以及近终形零部件生产的开发研究，把钢材生产延伸到使用和服务。本课题研究的目的、意义、作用一五辊冷轧管机是目前国内最大规格的多辊冷轧管机，用于生产中一中精密管材。该轧机采用摆杆式回转送进系统，主传动采用气囊离合装置和重锤摆杆平衡机构，管坯工送进和回转采用光杆、丝杆执行机构。具有对长管坯进行长行程轧制的特点且运行平稳、噪音小、轧速高、生产产品质量好。一五辊冷轧管机，是多辊轧机的代表之一。通过管坯顶盘带动待轧钢管回转和送进，经主机头与主机架的相对往复运动，完成轧制工艺过程。冷轧时，速度、轧制道次、压下率、轧制油、轧辊材质及表面精度等都会对钢管表面质量产生影响。本文着重对中间床身内箱形滑轨与管坯顶盘工作面之间的间隙影响产品的轧制质量进行分析。由于中间床身滑轨及传动光杆、丝杆的制作形位公差难于控制，在某种程度上加大了管坯顶盘的运行精度。因为间隙的存在对冷轧管机轧制的影响具有普遍性和必然性，国内很多设计和制作单位对此纷纷采取措施进行精度控制，以使其满足设计和使用要求，但仍没有一个具体的数据能满足各类轧机的需要。本文以类比法为导向，试验法为基础，计算法为参考对管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑轨工作面之间的间隙进行调整。通过分析计算，对中间床身箱形滑轨工作面与管坯顶盘及活动托架之间的间隙进行了定性和定量的测定。在生产实践中，管坯顶盘问隙的调整除考虑制作和安装等影响因素外，还应考虑轧制中心线与床身中心线是否在公差允许范围内。同时借助互换法，以修配法为依据对管坯顶盘运行间隙进行计算修磨，使其符合使用要求。采用修配法对管坯顶盘和中问床身滑轨工作面进行修磨，从另一个角度考虑相对降低了管坯顶盘及床身滑轨的制作公差，降低了加工成本，同样能使设计装配精度得以保证。西安建筑科技大学硕士学位论文工艺参数、机械参数、技术参数工艺参数序号名称管坯外径管坯壁厚（厚壁分两道轧制）管坯长度成品管外径成品管壁厚总延伸系数最大轧制力数量巾中单位毫米毫米毫米毫米毫米毫米吨铝铜合金，碳钢，管坯材质等不锈钢机械参数序号名称机架连杆长度平衡连杆长度摆锤连杆长度曲轴半径曲轴中心线与轧制中心线偏移量（错距）主机头行程长度主机头工作行程次数送进量回转角管坯顶盘快进、快退速度面对出料口时管予的旋向送进丝杆（根）数量一一。顺时针（）单位毫米毫米毫米毫米毫米毫米次分毫米次度次米分西安建筑科技大学硕士学位论文型号转速主电机额定电压额定电流额定功率管坯顶盘最大行程轧机中心线标高管坯顶盘型号毫米毫米快速退回转速电机推管小车额定电压额定电流额定功率推管行程推管速度推管装置用电机、减速机减速机型号减速机速比电机型号一电机功率电机额定转速电机制动力矩相关技术参数（）液压站参数）油泵电机组型号25）额定压力）额定流量）电机功率2）电机额定转速2西安建筑科技大学硕士学位论文）油箱体积）液压站台数两台（装料区、出料区各一台）主传动润滑用油泵站齿轮油泵型号额定流量额定压力驱动电机功率电机额定转速系统压力，”驺（）油流信号器型号电压电流功率主机头轧制用工艺冷却站）油站型号一）额定流量油站电机功率（台）电加热器功率（只）冷却水耗量）系统压力）油流信号器型号一电压电流功率（）回转送进箱润滑用机床电泵）油泵型号油泵功率（）回转送进箱内电磁离合器型号）额定扭矩额定电压（）（）气囊离合器型号）额定扭矩西安建筑科技大学硕士学位论文）气囊离合器所用电磁阀型号电压（）（）气源压力管坯测长装置图尔克编码器）型号电压（）（）主传动电机所带图尔克编码器）型号电压（）（）主机头精确停车图尔克传感器）（）型号电压出料台架升降辊道参数升降辊道尺寸升降辊个数锯切辊道（）中个锯切辊道尺寸（）主动辊个数被动辊个数个个主动辊电机直联型减速机型号减速机速比直流电机型号直流电机功率直流电机转速主动辊辊面线速度）金属带锯型号金属带锯床（）压下斜契行程西安建筑科技大学硕士学位论文）斜度调整压下量（直径方向）（）（）轧辊架分档（按成品管外径）一巾一个轧辊保持架巾一个轧辊保持架）一巾一个轧辊保持架一巾一个轧辊保持架轧辊名义直径（一中的轧辊一的轧辊卜的轧辊中中的轧辊西安建筑科技大学硕士学位论文轧制工艺过程根据生产工艺做好相关设备轧辊、滑道、摇杆、半顶套、芯棒、芯棒杆、卡爪、芯棒托辊、上料推杆、送进量、成品管出口导套、出料辊等调整点的调整工作。将经过工艺处理并清理整理好的管坯存放在上料台架上。把台架上待轧的管坯通过油缸项起滚入推管中心线（轧制中心线）长管靠四个油缸，短管靠两个油缸。打开芯棒卡盘，降下芯棒托辊，抬起芯棒润滑装置油嘴（机头处于停止状态）。开动推管装置，将管坯套入芯棒杆，穿入芯棒卡盘、回转送进箱，一直将管坯推送到管坯卡盘前端，并立即退回推头，装入半环顶套。升起芯棒托辊，使其处于轧制线上，芯棒卡盘将芯棒杆夹紧。把芯棒杆润滑装置的油嘴对准芯棒杆进油口并压紧。若为第一根管坯或管坯较短，管坯头达不到轧机的后死点处，可开动快速推进小车将管坯先行推送到待轧的后死点处。使气囊离合器处在结合状态，启动电机，从低速升到工艺规定的轧制速度，开始轧制。如果在轧制过程中需要停机时，则可把气囊离合器换向，由结合状态切换到制动状态，而主电机不必停止下来。当管坯卡盘到达前极限位置时（规定行程）时，首先碰上第一个行程开关，使主机（主电机）减速，最后达到准确停车，既气囊离合器由结合状态切换到制动状态。此时就应该打开回转送进箱内电磁离合器，开动快速传动电机，退回管坯卡盘，取下半圆环。此时就可以按照上道工序程序继续第一根、第二根的轧制。西安建筑科技大学硕士学位论文轧制工作原理及影响因素一五辊冷轧机主机头有个轧辊构成孔型，轧辊在相应的滑道上作往复运动。管坯插在芯棒上由管坯项盘顶送通过管坯顶盘上光杆、丝杆的运动带动管坯送进和回转。主机头与摇杆的上连杆相连，轧辊架及导架与摇杆的中连杆相连，主机头与轧辊架相对运动，使管坯轧制、放松，放松后进行送进和回转，由此管坯受到碾压变形。可见轧辊、滑道、芯棒是影响钢管尺寸精度与表面质量的主要因素。（附图一）轧制原理圈（附图一）一滑道一轧辊一管料一葚棒一调整斜锲轧辊孔型的影响为了顺利进行轧制和避免管坯金属不致强烈地流入管缝丽损伤钢管表面，需在轧辊孔型的侧壁上加工一个开口角。但这样处理会造成轧制过程中一部分金属得不到碾压，产生不均匀变形。不均匀变形会直接影响成品管的壁后公差壁厚公差与外表面质量，不均匀变形的程度可表示为（。一）。式中，为开口角一般地说，值越小，不均匀变形越大。但在值变化的同时，变形区的形状也要发生改变，因而又使不均匀变形的程度减小。研究不均匀变形的实质，是研究孔型侧壁开口角和开口斜度值，与与管料的材质和变形程度（减径量、减壁量）等多种因素有关。西安建筑科技大学硕士学位论文滑道工作面的影响滑道是实现管坯变形的重要工具，滑道的设计和制造质量，特别是工作面的质量会直接影响钢管质量。如附图二所示滑道工作面分四段，依次为回转送进段、压型段、平整段（定径段）、倒锥。在回转送进段因滑道与轧辊脱开，轧制力与回转送进力无关，回转送进力厶其中为芯棒与钢管之间的摩擦力，厶为管坯顶盘、活动托架与中间床身滑轨摩擦力之和。倒熊凰垩噩丑压型压回疆送进盛滑道工作面示意图（附图二）压型段和定径段为工作段，压型段在力的作用下轧辊将坯料迅速压制到芯棒上进行挤压变形（芯棒与坯料单边间隙为毫米）。定径段在轧制力的作用下使坯料成型。定径段长度式中为精整系数（一般取）；为送迸量，咖；为总延伸系数冷轧是在再结晶温度以下进行的，因而在轧制过程中金属要发生强化，弹性增加。为了消除弹性回跳，进一步消除印花，滑道工作面的倒锥取时的效果好。芯棒对钢管质量的影响轧制时，芯棒与管坯内表面接触，芯棒尺寸的选取对成品尺寸精度有很大影响。在生产薄壁管时，根据多辊轧管机芯棒设计经验公式芯棒直径成品管内径一。这里的取值范围为。轧大直径管时取上限值，轧小直径管时取下限值。西安建筑科技大学硕士学位论文主机头行程（附图三）主机头行程示意图（附图三）行程）一几丽为连杆长度；为曲柄半径；为轧制中心线与曲柄中心线距离（错距）西安建筑科技大学硕士学位论文五辊冷轧机主要部件的结构性能主机头主机头主要件为厚壁的圆形套筒，具有足够的强度和刚度，足以承受轧制压力。套筒内等分地安装了五个环状孔型的小轧辊，辊道由轧辊架和轧辊盒维系着，有供支撑辊颈滚动的带有孔型曲线的滑道。在套箱的一端装有能对滑道进行微量径向调准的带有斜度的调准斜契。套筒的一端的上方固定有斜支座，它与摇杆系统的上连杆以绞轴相连接，从而带动整个摇杆系统随主机头同步运动，斜支座上装有供调节用的刻度。主机头套筒固定在滑架体小车上，滑架体两侧做出轴孔，用绞轴与大连杆相连接，把曲轴的运动通过大连杆传给主机头。为使主机头的往复运动更加平稳，滑架小车底部两侧设有长的“”形滑道，适于高速平稳运行，“”形滑道面上设有油沟，直接通油达到良好润滑。为使成品管达到巾的范围，并能生产合格的精密优质冷轧管材，把轧辊架分为四档吐），），中，各档分若干组，每组均配有相同的五个轧辊。摇杆机构摇杆机构的作用是使主机和轧辊保持架在往复运动过程中形成相对运动。通过摇杆机构上各调整点的有效调整，使之形成一个与轧辊（半径）有关尺寸严密配合的过程使轧辊保持纯滚动状态。当轧制不同规格的管子时按摇杆机构调整表调整其比例关系。西安建筑科技大学硕士学位论文摇杆机构调整表向左向右。，手柄位置注为调节半径，为送进量主机座主机座为一个焊接结构开口的大箱体，前端与主传动机座相连接，后端则与中间床身相连接，摇杆机构的支交点则固定在机座后端的中部，机座内设有两条支撑主机头运行、长度为衄的滑轨，机座内设有润滑系统，对轧辊、滑道、保持架和管坯进行有效冷却润滑。曲安建筑科技大学硕士学位论文五辊冷轧机传动系统工作原理及其主要执行机构轧机传动系统工作原理来至主传动轴的动力输送至回转送进箱，当凸轮轴在某位置时，通过齿轮传动，动力输送给丝杆执行机构，使输送小车（管坯顶盘）回转送进。在停机上料时，由快退快进电机带动，电磁离合器（回转送进箱内）得电时快进（快退），在电磁离合器失电时为轧制时的回转送进。主传动主传动为一带动曲轴的大箱体。传动曲轴为一双曲拐半径的传动轴，在曲轴上装有两根长度为的大连杆，它带动主机头作往复的轧制运动，同时在同一曲轴上还装有长度为的两根平衡连杆，它维系着垂直于地坑的平衡重，使传动更为平稳，减低惯性力矩。在传动轴的一侧装有速比为的一对直齿轮和一对螺旋伞齿轮。把主传动曲轴的旋转运动同时也送到回转送进机构中去。在主传动箱底部则开通着两个能伸出平衡连杆的窗口，使平衡重吊装在平衡连杆上。均约束平衡重在运行过程中过大的摆幅，地坑内有设有长为的连杆，水平绞支在支座上，它的上下垂直摆角为。，最大偏离中心线，有效地消除了机械振动。在平衡重地坑内还设有平衡重安装和维修用的小车和轨道，安装完毕应把小车约束在支座上，防止滑到平衡重的下方，妨碍工作，发生故障。地坑内、四壁和底面应涂以防油防渗漏的涂料，由主传动箱漏入的润滑油全部被收集到地坑油槽内，供齿轮油泵循环供油润滑。主电机为一台直流电动机，型号，功率，转速要求带图尔克（）编码器（）。主电机功率通过根窄形三角皮带带动一对皮带轮，速比为。主电机底座对主电机装置可以有的调整范围，便于调节皮带传动松紧程度。整个主电机装置被安放在地坑内，而大皮带则处于地面上，它由皮带罩护着。气囊离合器是一种具有大制动力矩的制动离合器。它有两个气囊标准部件组成。当倒动用气囊冲气时，紧紧抱住传动轮，带动曲轴工作此时制动用气囊则处于放气松开状态。如果要停机制动，也就是要主机头和回转送进机构均处于停止状态时，传动用气西安建筑科技大学硕士学位论文囊则处于放气松开状态，而制动用气囊则处于充气状态，紧紧抱住制动轮。其实制动轮固定在曲轴回转轴上，传动气囊固定在大皮带轮上，组成一体的旋转体。这样就可以实现不必停开主电机而随意停开轧机，从而使大功率的主电机减少冲击，运转更为平稳正常。回转送进机构本回转送进机构为一减速箱型的凸轮超越离合器机构，由主传动曲轴分配出来的与传动曲轴同步的旋转运动通过传动长轴送入到回转送进箱（凸轮的旋转运动与带动主机头往复轧制运动的曲轴完全同步）。其输出运动为间歇动作，在一个轧制周期中最多只能有时间进行回转送进动作。如果轧机主机头往复次数为次分，则回转送进时间为秒，轧制速度越高，则回转送进动作时间越短，启、制动惯性就越大，冲击是难于避免的。安装时要注意当主机头处于后死点位置时，调节摆杆应处于向右摆动过程中（面对出管方向看），达到中间垂点位置之上，连杆被向右拉动，也就是超越离合器被锁紧，带动向右（顺时针）旋转，实现正常的回转送进动作。此时凸轮摆杆滚轮处于凸轮舞程曲线的中点。为保证达到这一结果，可以把传动长轴上的齿轮联轴器拆开，旋转调节到位在合上，就完全可以实现上述要求。在超越离合器的轴头上装有可调节制动力的制动带，以减小或消除由于惯性所造成的打滑，使送进量和回转角出现偏差，失去正确性。凸轮的旋转使摆杆获的有规律的摆动，经过连杆、超越离合器、齿轮分送出去。调节摆杆的半径和齿轮的速比，可获得无级可调的送进量。同送进系统的原理一样，它的回转角不变，为。，所以它的摆杆是不可调的，也不变速。由于冷轧管的送进动作是问歇单向性的，要把管坯顶盘快速退回或前进，就需要启动快速系统。它有设在回转送进箱外的一台，电动机通过一对三角皮带轮，通过电磁离合器切换凸轮超越离合器送进系统，把运动传给丝杆，实现管坯顶盘的快速进退。传动长轴结构传动长轴由两段组成，中间用连轴器相连接，总长米。传动长轴右端马主传动输给回转送进机构的出轴相连接，左端则与回转送进箱上的输入轴相连接。它的连轴西安建筑科技大学硕士学位论文器采用齿轮连轴器，通过齿轮连轴器啮合位的转动调节，使主机头的往复运动与回转送进机构的间歇运动达到有机的配合。既它把主传动分送出来回转运动由传动长轴直接传送到回转送进箱内的凸轮上，使主传动曲轴与凸轮的旋转固定为的关系。中间床身结构中间床身分两段制作安装，前端与主机座相连接，后端与回转送进箱相连，也就是以中间床身为依托，把回转送进机构所产生的间歇回转送进动作，可靠地直接传送到主机头轧制区，实现冷轧工艺规定的轧管生产。它为一槽形的焊接结构形式的箱形滑轨，其内侧面和内底面为加工面，作为其上运行管坯顶盘及活动托架的轨道。安装时要求床身中心线（管坯顶盘中心线）与轧制中心线重合。管坯顶盘结构管坯项盘为一个带滑道的小箱型结构，由双丝杆带动前进或后退，由回转轴（光杆）带动回转，使待加工管完成送进及回转工艺。其中部装有中空的回转套筒，芯棒杆和管坯均可队从中间顺利通过。它由上、下顶盘体两部分组成，上顶盘体有光杆孔中，其上有键与光杆相配合。下顶盘体有个丝杆孔中，个轧管孔，丝杆孔内有螺母（），螺母与下顶盘体由键固定，与丝杆配合传动。顶盘体内有一对齿轮，当光杆得到指令有某一摆角时，带动其上小齿轮（，）转过一定角度，小齿轮带动下顶盘体内的大齿轮（，），大齿轮套在空心轴上，当轧制工作时，用两个半环插入中空套简内，半环中间可以通过啬棒杆，外环则可以顶住管坯前进并带动回转。半环分为四组、）中、中、中中通过顶丝轴承与空心轴连为一体，按轧制规格更换半环。活动托架的结构活动托架由上、下托架体及托块组成，有光杆孔、丝杆孔及轧制孔，主要对送进丝杆、回转轴（光杆）、芯棒杆、管坯等起有规律的分合支撑作用，光杆、丝杆孔内垫以衬套，规格分别为，中，轧制工作时，管坯顶盘前端的三个活动拖架挨次叠合，而管坯顶盘后面的三个托架则挨次分开，此前后三对托架分别由钢管、中及圆钢拉杆连为一体，以管坯顶盘两边对称布置。西安建筑科技大学硕士学位论文传动丝杆、光杆机构丝杆长度米，根（），材质为钢，单重为。水平地放置在中间床身内，两端装有轴承支座，既有径向双列球轴承，又有双列推力球轴承，通过丝杆的传动，带动管坯顶盘和活动拖架把米长的管坯间歇地送进主机头轧制区进行轧制。光杆长度米，根中，材质为，单重为。它为一根带有长键槽的长轴，它的作用在于丝杆送进管坯的同时，把回转运动也带给管坯，时管坯同时也得到一个回转送进动作。西安建筑科技大学硕士学位论文主机头的平衡来至主马达的动力经过皮带传动输送至曲轴箱经曲柄和双连杆（上摆杆）机构，传递至主机头，与平衡重锤相连的双连杆（下摆杆）上部分别与上摆杆相连接。曲轴的旋转运动经摆杆机构转化为主机头在滑轨上的水平往复运动。主机头正、反行程的往复运动必然产生周期性变化的惯性力，为了消除和减轻机构惯性力所引起的振动，保证轧制质量，必须采取措施对机构构件进行合理布置和合理分配其构件的质量。一五辊冷轧管机主机头的动平衡原理采用曲柄滑块机构如附图四所示，主机头正行程运动时杆件承受拉力，反行程运动时杆件承受压力，其水平运动惯性力由与曲柄相连的伞形块的水平分力来平衡，方向始终相反。主机头正行程，伞形块顺时针转动，主机头反行程，伞形块逆时针转动。伞形块的垂直分力由与下摆杆相连的平衡重锤来平衡。已知曲柄重量、重心。上摆杆重量、重心。，主机头重量求平衡重（伞形块）重量，及位置。其计算步骤如下主机头平衡示意图（附图四）（）、用质量静力代换法将曲柄重力。分配到、处，将上摆杆重量。分配到、处。（。）。产，。（）。（）、求、。、。在运动时产生的惯性力。口一【）西安建筑科技大学硕士学位论文扩薛一（）（）、为平衡，在曲柄延长线上半径为。处加平衡重，此时由引起的一、二阶惯性力。，和。均未平衡。，（）“（）、为平衡和平衡“的一阶惯性力的一部分，在，处应加平衡重。此时由。引起的二阶惯性力。未平衡。，（）（。）。（）、为平衡平衡。的一阶惯性力时所剩下的水平分量及由其产生的垂直分量可采用与下摆杆相连的平衡重锤来平衡。对于不要求精确平衡的机构，平衡掉。和。的一阶力的一部分已能满足使用要求。一轧机采用曲柄连杆机构及地坑式重锤平衡机构，取得了良好的平衡效果。西安建筑科技大学硕士学位论文一五辊冷轧管机管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑轨工作面之间的间隙调整（问题的提出及解决）问题的提出轧机中间床身及回转送进箱安装以轧制中心线为基准，床身及回转送进箱安装找正完成后，开始安装活动托架及管坯顶盘，活动托架及管坯顶盘侧面、顶面、底面皆安装有材质为。的衬板。设计要求顶间隙，其极限偏差计算如下（选基本偏差为得公式一“；、）因在分段计算值区（当；师（）。为几何平均值）故；（），甄丽查表得；计算得（）；（）。一“一一；一（一）一（一故设计顶间隙。设计要求侧间隙玛，其极限啸差计算如下（选基本偏差为得公式“；、）因在分段计算值区内（当；（）故面南蕊（）西安建筑科技大学硕士学位论文查表得；计算得。一一一一一（）；一（一）；故设计侧间隙。通过上述计算得出设计顶间隙，设计侧间隙。安装完成后用塞尺实测间隙顶间隙，侧间隙，通电试车，管坯顶盘卡死，即滑道与管坯顶盘研死，无法运行。问题的分析与解决分析管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑道研死的影响因素问隙的影响管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑轨工作面之间的顶间隙管坯顶盘及活动托架上下两个工作面分别衬有材质为的衬板，由沉头螺钉固定。衬板经机加工与中间床身箱形滑轨底面（机加工面）及中间床身上盖板、下底面（机加工面）配合，设计要求间隙，管坯顶盘及活动托架在其内运行。箱形滑轨支撑底面及中间床身上盖板、下底面直线度及平面度公差直接影响着管坯顶盘及活动托架的顺利运行。由于中间床身床身尺寸较长，又分段制作安装，致使其公差累积较大，从而增大了形位公差的控制难度。管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑轨工作面之间的侧间隙管坯顶盘及活动托架沿轧制方向的两个侧面分别衬有材质为的衬板，由沉头螺钉固定。衬板经机加工与中间床身箱形滑轨内侧面（机加工面）配合，设计要求间隙，管坯顶盘及活动托架在其内运行。箱形滑轨内侧面的直线度及平面度公差也直接影响着管坯顶盘及活动托架的顺利运行。同理，由于中间床身滑轨在西安建筑科技大学硕士学位论文其轧制方向上的加工精度及安装公差的累积也增大了形位公差的控制难度。相关设备的制作及安装精度管坯顶盘及活动托架工作面与中间床身轨道工作面制作和安装精度管坯顶盘及活动托架工作面的公差等级要求，既沿轧制方向两侧要求公差，顶底面要求公差。设计选用基本偏差为，通常用于有明显间隙的设备之间的配合。当管坯顶盘与活动拖架在方向上与轧制中心线不重合时，为保证管坯顶盘与活动拖架在中间床身轨道内顺利运行势必将增加沿轧制方向上管坯顶盘及活动托架两侧工作面之间的公差，以弥补其直线度和平面度的形位公差。中间床身分两段制作，现场安装时其结合面的直线度和平面度误差也将对管坯顶盘及活动托架的运行产生影响。同时中问床身制作时工作面可能产生倾斜，从而增大了其直线度和平面度误差。安装时轧制中心线标高的控制也将对中间床身的下底面（工作面）和盖板（上顶面）产生影响，进而影响到管坯顶盘及活动托架的运行。传动轴（光杆）与传动丝杆的加工精度和安装精度管坯顶盘通过与回转送进箱相接的两根丝杆传递动力，通过与回转送进箱相接的光杆传递扭矩（摆角，既轧制管旋转角度）。光杆和丝杆的制作和安装精度直接影响着管坯顶盘的运行是否顺利。首先，光杆、丝杆加工难度极大，光杆、丝杆长度分别为米，加工制作时其圆度及圆柱度公差将势必增大；其次，光杆、丝杆安装时，一侧与回转送进箱相连，一侧与中间床身端头固定，管坯顶盘通过丝杆得到动力推着活动拖架前进或后退，在轧制方向上其同心度、同轴度公差控制难度较大，从而影响管坯顶盘的运行质量；最后，两根丝杆是否同步也直接影响着管坯顶盘的运行。如果两根丝杆不同步，由其传递动力的管坯顶盘将势必产生倾斜，运行时其推动管坯顶盘也产生倾斜。如此，设计间隙将很难保证管坯顶盘的设计精度，进而使待轧钢管的质量无法保证。润滑在中间床身轨道系统中润滑的部位分为丝杆、光杆润滑；管坯顶盘及活动托架与中间床身轨道工作面之间的润滑。良好的润滑对管坯顶盘及活动托架的运行起着促进作用，润滑液的粘度与工作面也间的间隙直接影响着润滑的效果。承受的载荷越犬，润滑液的粘度要求越高。工作面之间油膜附着层的厚度越均匀，润滑质量越好。同时润滑液与温西安建筑科技大学硕士学位论文度也有密切的关系，温度越高，润滑液要求粘度越高。但润滑液粘度越大，成型钢管表面粗超度越大，因此，定期对乳化液进行分析化验，定期更换，确保纯净。总之，润滑液（乳化液）的选择主要考虑下列因素系统的工作压力，工作压力（承受载荷）较高的系统宜选用粘度较高的液压油以减少泄漏。反之，便选用粘度较低的油；环境温度，环境温度较高时宜选用粘度高些的润滑油；运动速度，工作部件运动速度较高时为减少液流的功率损失宜选用粘度较低的液压油。速度较慢时宜选用粘度高一些的液压油。对于本论文所阐述的中间床身滑轨润滑选用或抗磨液压油。管坯顶盘及活动托架与箱形滑轨配合间隙的选择通过上述分析，管坯顶盘及活动托架在中间床身箱形滑轨中的运行质量主要取决于它们工作面之间的公差配合及技术条件是否合理。一般选用配合的方式有以下三种计算法根据一定的理论和公式计算出所需的间隙称之为计算法。间隙配合用于孔和轴的相对运动，也适用于相对滑动的零部件之间。为了保持长期稳定的工作，必须在配合面上加上润滑油，这样当管坯顶盘及活动托架运行时，与中间床身箱形滑轨工作面之间便形成油膜层，以减少摩擦和磨损。根据液体润滑理论关于滑动体的研究，计算出保证滑动体处于液体摩擦状态所需的间隙为，式中为滑动体承载量系数，和为配合的直径和长度，为润滑液粘度，为运动速度，为承受的载荷。由于影响配合间隙的因素较复杂，除上述因素外还应考虑滑动体受热、受力的变形，形状误差及表面粗超度等。所以其理论计算只能近似的，只能作为重要的参考依据，应用时要根据实际工作条件进行必要的修正。试验法对于设备性能配合的最佳间隙的确定采用试验法较为可靠，但这种方法需进行大量试验，其成本较高。类比法类比法是按同类机器或机构中经过生产实践验硅的已用配合的实用情况，在考虑所设计机器的使用条件，确定需要的配合。西安建筑科技大学硕士学位论文在生产实践中，广泛应用的选择配合的方法是类比法，首先分析机器或机构的功用，【作条件及技术要求，进而研究结合件的工作条件及使用要求，其次要了解各种配合的特性和应用。分析零件的工作条件及使用要求为了充分掌握零件的具体工作条件和使用要求，必须考虑下列问题工作时结合件的相对位置状态（如运动速度、运动方向、停歇时间、运动精度等），承受负荷情况，润滑条件，温度变化，配合的重要性，装卸条件以及材料的物理机械性能等。根据具体条件不同，结合件配合的间隙量或过盈量必须相应地改变。了解各类配合的特性和应用以间隙配合为例，轴或孔的基本偏差为、时，可以得到特别大的间隙，但应用很少；基本偏差为时，可以得到很大的间隙，一般适用于缓慢，松弛的动配合，用于工作条件差，受力变形，或为了便于装配，而必须保证有较大的间隙；基本偏差为时，一般用于级，适用于松的转动配合，也适用于大直径滑动轴承配合以及其它重型机械中的一些滑动轴承基本偏差为时，多用于、级，通常用于要求有明显间隙，易于转动的轴承配合；基本偏差为时，多用于、级的一般转动配合。当温度影响不大时，被广泛用于普通润滑油（或润滑脂）润滑的轴承基本偏差为时，配合间隙很小，制造成本高，除很轻负荷的精密装置外，不推荐用于转动配合，多用于、级，最适合不回转的精密滑动配合，也用于插销等定位配合；基本偏差为时，多用于级，广泛用于无相对转动的零件，作为一般的定位配合。若没有温度、变形影响，也用于精密滑动配合。优先配合的配合特性及应用配合为、时，为间隙非常大，用于很松的，转动很慢的动配合要求大公差与大间隙的外露组件，要求装配方便的很松的配合。配合为、时，为间隙很大的自由转动配合，用于精度非主要要求时，或有大的温度变化，高转速或大的轴颈压力时。配合为、时为间隙不大的转动配合，用于中等转速与中等轴颈压力的精确转动，也用于装配较易的中等定位配合。配合为、时，为间隙很小的滑动配合，用于不希望自由转动，但可自由移动和滑动并精密定位的配合，也可用于要求明确的定位配合。配合为、时，均为间隙定位配合，零件可自由拆卸，而工作时一般相对静止不动，在最因为为减环，（）一（）（）；西安建筑科技大学硕士学位论文大实体条件下的间隙为零，在最小实体条件下的间隙由公差等级决定。对于管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形滑轨工作面之间的配合选用，综括以上三种方法的利弊得失，采用阻类比法为导向，试验法为基础，计算法为参考对管坯顶盘及活动拖架与中间床身箱形滑轨工作面之间的间隙进行调整。管坯顶盘及活动托架与中间床身箱形