摘要 --------------------------------------------------------- Ⅰ
Abstract--------------------------------------------------------- Ⅱ
第一章 引言 ----------------------------------------------------- 3
1.1 研究的背景与目的------------------------------------- 3
1.1.1研究的背景------------------------------------------------- 3
1.1.2研究的目的------------------------------------------------ 3
1.2 研究的意义及发展趋势--------------------------------- 3
1.2.1焊接滚轮架研究的意义 ---------------------------------- 4
1.2.2焊接滚轮架的发展趋势------------------------------------ 5
第二章焊接滚轮架的设计-------------------------------------------- 6
2.1焊接滚轮架的选择-----------------------------------6
2.1.1焊接滚轮架的主要结构------------------------------------ 6
2.1.2焊接滚轮架的结构设计--------------------------------- 7
2.2滚轮架受力分析及设计------------------------------- 8
2.2.1中心角的选择----------------------------------------- 9
2.2.2滚轮直径与宽度的确定-------------------------------- 10
2.2.3滚轮轴的设计 -------------------------------------- 14
2.2.4. 电机的选择------------------------------------------ 15
2.2.5电动机的拖动与调速---------------------------------- 15
第三章滚轮架的各零件的设计与选用------------------------------- 16
3.1轴承的选用及校核-------------------------------- 16
3.1.1滚动轴缺承的优缺点--------------------------------- --16
3.1.2滚动轴承的基本结构---------------------------------- 16
3.1.3轴承的选用---------------------------------------------- 16
3.2联轴器的选用------------------------------------------- 17
3.3轴与滚轮的配合----------------------------------------- 18
3.4节齿轮的设计----------------------------------------------- 22 第四结论------------------------------------------------- 23摘 要
近年来，焊接工业得到了很快的发展，焊接设备也相继出现，各种焊接支架也得到了运用，在圆形工件内外环缝的焊接中,组合式焊接滚轮架很受青睐，慢慢的取代长轴式、固定式等焊接滚轮架, 获得了广泛的应用,如何设计较好使用的滚轮架仍值得探讨。
随着生产的自动化，滚轮架在生产中的地位也日益突出。目前国外众多的焊接设备制造厂都在生产焊接滚轮架。产品规格型号多，结构差别也很大，各自有着不同的用途，有不同的特点。国内的重型焊接滚轮架用户则主要集中在大型石油化工、电站设备制造等行业上。使用的焊接滚轮架来自不同的国家。
关键词： 焊接 滚轮架 滚轮轴
Abstract
In recent years, the welding industry has been rapidly developing, welding equipment has been developing. A kind of welding stent has been used。Cylinder part in the ring and outside the welding seam, and modular welding wheel-replace-long axis, welding and other fixed-wheel planes, access to a wide range of applications。
How to design better use of the wheel-is still worth exploring. Wheel-welding machine as part of disciplines and with other disciplines are also linked to。With the automation of production, wheel-in production has become more prominent position。The current number of domestic and international welding equipment factory in the production of welding wheel。Specifications models, structural differences, each suitable for different purposes, have different features。China's heavy welding wheel-users mainly concentrated in the large-scale petrochemical, power station equipment manufacturing, heavy equipment manufacturing industry。The use of welding wheel-come from different countries
Key words: welding wheel-st Wheel-axis
第一章引言
1.1 研究的背景与目的
1.1.1研究的背景
目前国内外众多的焊接设备制造厂都在生产焊接滚轮架。产品规格型号多，结构差别大，各自有不同的用途，各有特点。通过收集技术资料，以及对焊接滚轮架技术服务积累的一些相关知识，对目前国内进口主要品牌焊接滚轮架的技术性能、特点等做简要的对比介绍，使用户对焊接滚轮架的性能有进一步的了解。从重型焊接滚轮架国内目前的占有率来看，由于瑞典公司进入中国市场早，公司在国际上的知名度高，产品质量稳定， 故障率低，产品结构有独特的特点， 使许多大公司使用ESAB 的产品，拥有较高的市场占有率， 但是价格也高。意大利ANSALDO 公司的350T 焊接滚轮架和焊接操作机在中国有两种， 由于其产品的设计结构，决定了它对工件加工的局限性。芬兰PEMAMEK 公司的PEMN300TN滚轮架在内地有一。
1.1.2研究的目的
焊接滚轮支架是一种能够将组合式被焊工件装配起来并按照要求能够移动焊件的机械化装置，它属于装配焊接辅助机械装备。对该产品的设计是焊接生产装备工作的重要内容之一，也是焊接生产设计的主要任务之一。合理的设计与利用焊接滚轮支架不仅可以提高产品质量和生产率，而且也改善了劳动条件，同时还可以简化焊接结构的装配焊接工艺。随着焊接生产技术的高速发展,对焊接生产机械化和自动化提出了越来越高的要求,焊接机械设备的需求量也越来越大。焊接滚轮架设备正是为满足市场需要而设计生产的。它是借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形焊件旋转的机械装置,主要用于圆筒形焊件的焊接与装配。
焊接设备的自动化在制造业中的广泛应用彻底改了变传统制造业的面貌，其中焊接生产过程的自动化已成为一种迫切的需求，它不仅可大大提高焊接生产率，更重要的是可确保焊接质量，改善操作环境。而焊接滚轮架作为焊接设备中的一部分，其结构也越来越趋向于自动化方面。
通过对滚轮架进行研究与设计，将所学知识得以综合利用，有助于提高自己的分析问题与解决问题的能力。同时，了解各种滚轮支架的设计、工作原理与应用等。通过本设计，培养自己的设计思维，从思想上得到转变，同时加强自己动手能力的培养。
1.2 研究的意义及发展趋势
1.2.1焊接滚轮架研究的意义.
为提高生产效率，降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化、自动化已达到很高的程度。工业发达国家焊接机械化、自动化程度已达到熔敷金属量的65%以上。目前, 国际上技术先进的重型焊接滚轮架最大的承载重量达1600T，自动防窜滚轮架的最大承载重量达800T，采用PLC和高精度位移传感器控制，防窜精度为±0.5mm。变位机的最大的承载重量达400T，转矩可达450KNm。框架式焊接翻转机和头尾架翻转机的最大承载重量达160T。焊接回转平台的最大承载重量达500 T。立柱横梁操作机和门架式的操作机的最大行程达12m。龙门架操作机的最大规格为8m×8m。我国已能生产6m×6m以上大型立柱—横梁埋弧焊或窄间隙埋弧焊操作机，500T重型滚轮架及重型、轻型自动防窜滚轮架，防窜精度为±1.5mm，100T大型变位机和大、中型翻转机等。批量生产H型钢和箱形梁焊接生产线以及各种类型的按用户需要定制的专用成套焊接设备，并大量采用交流电机变频调整技术，PLC控制技术和伺服驱动及数控系统的广泛应用，焊接装备的自动化程度有了很大的提高，某些操作机还配备了焊缝自动跟踪系统和工业电视监控系统。近年来，在厚壁管道生产中，窄间隙MAG焊、窄间隙热丝TIG焊等工艺的应用范围日趋扩大，因此为窄间隙设备发展提供了有利的条件。从600MW锅炉开始采用了8000吨油压机压制汽包筒体瓦瓣片和窄间隙埋弧自动焊工艺焊接筒体纵缝，实现了厚壁长筒节（单节最大长度7000mm，最大厚度250mm）压制工艺自动化和焊接工艺高效率化。新型燃气加热器和电加热设备得到广泛的应用，例如，红外燃气加热器，引射式液化气加热器等比传统的燃气加热器提高热效率30%以上，而且更加安全和方便。例如，钢管的焊接，管壁的纵缝和环缝均为平焊，在钢管很长，直径很大的情况下，直接焊接比较困难，而使用了焊接滚轮架后，所有的纵缝和环缝实现自动化焊接，有效地减小翻身等吊装工作。当然焊接滚轮架的回转平台，要求其结构稳定，操作方便，外形尺寸紧凑，具有旋转驱动机构，配备专用的活动内支撑、装夹工具和多台自动焊接设备后，具备完成钢管对圆、纵缝焊接、纵缝矫正、探伤、调圆、安装加劲环焊接的工作条件。
1.2.2 焊接滚轮架的发展趋势.
焊接滚轮架有着不同的结构，最开始的一种是两边都固定的架，焊件放在上面就可以焊接，这种滚轮架在焊接时要移动焊件。再而生产了一种自调式滚轮架，这是一种差动滚轮组成的滚轮架，当工件直径发生变化时滚轮随摆架自动调节滚轮的中心距，使工件得到平衡支撑，这种滚轮架适应于直径为900~4000的工件焊接，当直径为最小值900时，每侧只有一个滚轮接触工件。当工件直径大到一定值时，所有滚轮才能接触。现在出现了一种自动化调节的滚轮架，滚轮架可以根据工件而自动转变焊接位置。这种自动化焊接设备采用PLC进行控制，不用人工进行操作。
第二章 焊接滚轮架的设计
2.1 焊接滚轮架的选择
2.1.1 焊接滚轮架的主要结构
焊接滚轮架是借助主动滚轮架与焊件之间的磨擦力,使焊件旋转的变位机械.焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接,可以对主,从动滚轮的高度作适当的调整,也可进行锥体,分段不等径回转体的装配与焊接,对于一些非圆长形焊件,将其放在特做的装置中,也可以在滚轮架上进行焊接.
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