液压式钢筋钢管多功能加工机液压部分设计.doc

液压式钢筋钢管多功能加工机液压部分设计（文献综述） 02级 机制3班 潘正华 16号液压式钢筋钢管多功能加工机液压部分设计1、前言 钢筋是钢筋砼结构中主要受力材料，钢筋加工是钢筋砼结构施工的前期工序，钢筋加工的质量影响到施工质量，也影响到建筑物质量。钢筋加工产品主要包括：各种规格的定尺钢 筋、弯曲成型的钢筋、各种形状的箍筋、螺纹连接 用钢筋、套筒式连接用钢筋、钢筋连接接头、钢筋 （行架）龙骨架、钢筋笼和钢筋网以及按照建筑施 工需要加工成型其它形状的钢筋加工产品等。目前大量的钢筋加工作业分散于各项建筑工程之中，采取人工作业现场制作钢筋加工的生产方式很普遍，只有少数企业在钢筋加工车间生产。在施工现场进行钢筋加工的生产条件较差、加工设备简单、生产效率低，加工出来的钢筋产品质量差异性大、标准化程度不够，可加工产品种类少，可移动性差，占用施工现场，给建筑施工工作带来了诸多不便，同时因现场存放大量钢筋既挤占施工用地也积压了资金，给管理工作带来了麻烦。现代化的建筑施工作业是向绿色环保型发展， 建筑施工中应减少环境污染、施工现场文明有序、 施工质量高、施工效率高、降低噪声、实现无公害施工。为了改变我国钢筋加工分散落后面貌，实施先进的施工技术提供物质基础，提高工程质量、降低工程成本、提高我国机械化施工水平，增加经济效益和社会效益，特设计液压式钢筋钢管多功能加工机（集切断、弯曲、套丝于一体，且可移动）。2、目前国内外行业的整体状况1）国外行业整体现状及发展趋势在发达国家己经普遍采用工厂化生产建筑用钢筋加工产品，如意大利OSCAM 公司、奥地利 EVG 公司、德国 PEDAX 公司和美国 KRB公司 等，他们采用钢筋数控弯箍机、切断机、弯曲机、调直弯曲切断于一体的加工机械，可建成钢筋加工中心，为施工企业生产建筑用钢筋加工产品，或者提供钢筋加工企业的成套设备。具体的说，OSCAM 公司的弯曲机可以将钢筋弯曲成螺旋状，大直径钢筋自动切断的端头非常整齐、加工效率高； EVG 公司生产的钢筋自动弯箍机采用程序控制， 按照所需箍筋的尺寸、形状和数量生产，自动化程度高、加工速度快、操作方便、形状尺寸一致性好，可生产标准化的钢筋加工产品。2)国内行业的整体现状及发展趋势我国钢筋加工机械的技术水平总体上比较落后，所生产的钢筋切断机、弯曲机、调直机、调直切断机，冷轧带肋钢筋及冷轧扭钢筋加工机械，钢筋镦头机、冷拔机、弯箍机、钢筋笼自动滚焊机等产品，主要是电动机作为动力源、品种规格少、结构形式比较传统、自动化程度差、制造精度较低、创新力不强，参与国际竞争能力弱。 近年来由中国建筑科学研究院机械化分院开发成功的钢筋网自动成型机、钢筋剥肋滚压直螺纹加工机械和钢筋数控弯箍机在技术上占据很大优势，具备国际品质，有很强的竞争力。要提高钢筋机械技术水平、为钢筋加工企业提供先进生产设备、满足市场需求，需要不断创新、不断研发出新产品。 学习国外先进技术经验，加速研发数字化控制、功能集成化的钢筋加工机械是今后发展的目标。要实现钢筋加工机械的升级换代，为发展钢筋加工产品商品化创造条件，为建筑施工企业生产各种钢筋加工产品，推动钢筋加工产品的商品化进程，使我国钢筋加工机械产品跻身于世界先进行列。3、结合我国国情的设计思想就目前国内的行业现状来看，钢筋钢管的切断、弯曲和套丝三个加工分别是由切断机、弯曲机和攻丝机来实现的，具体情况如下：1）切断机 钢筋切断机的分类：(一)按结构型式可分为手持式、立式、卧式、颚剪式等四种，其中以卧式为基本型，使用最普遍。(二)按工作原理可分为凸轮式和曲柄式两种。(三)按传动方式可分为机械式利液压式两种。目前，市场上销售和使用的钢筋调直切断机的切断机构种类很多，从形式上大致可以分为三种：锤击式切断、飞剪式切断和液压 （小车）式切断。其中主要存在的问题有：“连切”问题，即工程上说的“钢筋短头”。实践中，钢筋短头的长度一般在850mm之间，更有甚者达到90mm以上。钢筋短头不仅造成了钢筋的浪费，也严重的降低了设备的使用寿命。2）弯曲机钢筋弯曲机的分类：(一)蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机 其构造主要由机架、电动机、传动系统、工作机构(工作盘、插入座、灾持器、转轴等)及控制系统等组成。机架下装有行走轮，便于移动。(二)齿轮式钢筋弯曲机 其构造主要由机架、电动机、齿轮减速器、工作机构及电气控制系统等组成。它改变了传统的蜗轮蜗杆传动，并增加了角度自动控制机构及制动装置。(三)钢筋弯箍机 其构造钢筋弯箍机是适合弯制箍筋的专用机械，弯曲角度可任意调节，其构造和弯曲机相似。(四)液压式钢筋切断弯曲机 这是运用液压技术对钢筋进行切断和弯曲成形的两用机械，自动化程度高，操作方便。其构造主要由液压传动系统、切断机构、弯曲机构、电动机、机体等组成。其工作原理 ：由一台电动机带动两组柱塞式液压泵，一组推动切断用活塞；另一组驱动回转液压缸，带动弯曲工作盘旋转。（3）攻丝机 常见的攻丝方式有： （一） 高速攻丝 (1)高精度自动倒转攻丝器，最高转速可: 6000 r/min_(2)不需任何有补偿作用的刚性攻丝。 这两种方式各有优劣，完全根据加工需求来选择在大量生产作业中，因追求高效率，自动倒转攻丝器有利于生产，但它机构复杂，附件繁多，维修价格昂贵。因此可以认为刚性攻丝将会由于加工中心的广泛应用而日益在国内中小企业普及。（二）刚性攻丝 使用刚性攻丝时，由于是加工中心的数控装置控制轴向进给，故丝锥本身不须负担控制任务，丝锥拦旋转速度与机械主轴轴向进给同步，丝锥可夹持于同定刀夹中，不需具有浮动功能。因此刚性攻丝使用的鉴锥，其结构设计可有更多的自由度。刚性攻丝的缺点攻丝时的轴向力无法由刀夹吸收，故始终有一力作用于丝锥刀刃上，但在刚性攻丝传用丝锥设计时就已考虑到这一现象，其设计已避开轴向力可能带来的问题。 综上所述，我国钢筋钢管机械加工还是分别有不同的设备来分别操作的，且主要是由电动机来提供动力的，结合我国建筑行业的快速发展趋势和我国电力资源供应紧张的情况，本设计本着节省能源，减少污染，高效的原则采用液压传动来提供动力，充分发挥液压传动系统的优点。同时为减少钢筋钢管的搬运，采用可移动式的多功能加工机械。4、多功能加工机液压部分设计思想鉴于国内行业发展现状和本设计的设计要求，该多功能机采用液压系统提供动力，且要求液压工作站能够运行，移动，安装简便安全可靠。液压传动是用液体作为介质来传递能量的，液压传动与机械传动、电器传动和气压传动相比较具有以下一些优点：易于较大的力和力矩；功率重量比大；易于实现往复运动；易于实现较大范围内的无级变速；传动平稳噪声小；可实现快速且无冲击的变速和换向；由于液压传动多以管道连接，故较机械传动易于布置和操纵；自动润滑，元件寿命长，且易于实现标准化、系列化和自动化。与其他传动形式相比较，液压传动有以下缺点：易出现泄漏；油的黏度随温度而变化，易引起工作机构运动的不稳定；空气渗入液压油后会出现“气穴”，易引起爬行、振动和噪声；液压元件的制造加工质量要求较高。结合本设计要求，综合分析液压传动的优缺点，只要我们综合利用液压传动的优点，采用合适的密封方法和提高元件的制造质量等措施就可以很好的控制泄漏和噪声等缺点，方便的实现建筑机械自动化。5、结束语 展望前景，随着建筑施工机械化程度的提高，液压技术和电子技术在钢筋机械中加快应用，微机自动控制技术的逐渐普及，将使钢筋机械加工半自动化和自动化的新面貌早日实现。 参考文献1 建筑机械化，中国建筑科学研究院，建筑机械化研究分院；文章编号10011366（2001）060015042 建筑机械化，中国建筑科学研究院，建筑机械化研究分院；文章编号10011366（2003）080034023 檀润华，创新设T RIZ发明问题解决理论，机械工业出版社 20024 张根保， 现代质量工程， 北京:机械工业出版社 20005 黄纯颖， 设计方法学， 北京:机械工业出版社 19926 汤漾平，创新设T RIZ发明问题解决理论，锻压机械, 1998(6)7 张平，管材弯曲成型过程的有限元模拟，重庆大学学报, 1998(6)8 王文光， 高速攻丝技术的研究状态， 工具展望 ， 20029 孔庆华， 内螺纺挤压加工(一)， 刃具研究 ， 198910 赵炳祯，螺纹加工技术的新进展，世界制造技术与装备市场，1994 11 李世华，现代施工机械实用于册 华南理工大学出版社 199912 杨文渊，简明工程机械施工手册 北京：人民交通出版社 200113 胡仁山，周汉生 混凝土工 北京 中国建筑工业出版社 199814 Zdeblick A, Abitbol JJ, Kunz DN, McCabe RP, Garfin S (1993) Cervical stability after sequential capsule resectio