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大口径管端坡口整形机设计目录中文摘要 I英文摘要 II1绪论 11.1设计课题背景 11.2设计依据 11.3整形机设备的发展概况 11.4分类及工作原理 31.4.1压力整形机机 31.4.2辊式整形机机 31.4.3斜辊式整形机机 31.4.4拉伸整形机机 31.4.5拉伸弯曲整形机机 42钢材整形机理论 12.1“整形机”的定义 12.2反弯整形机的基本原理 13整形机机的工作原理 43.1整形机机的简介 43.2整形机机的工作原理 43.3设计整形机机所涉及到的主要参数 103.4国内外现在生产这种整形机机的厂家 114整形机机力能参数计算 124.1整形机力的计算 124.1.1求导程t 124.1.2求弹性极限弯矩Mmax 134.1.3求倾角: 134.1.4轴承承受力的总和 144.2整形机机功率计算 144.2.1轴承的消耗功率 144.2.2滑动摩擦的消耗功率 144.2.3滚动摩擦的消耗功率 144.2.4塑性弯曲变形的消耗功率 154.2.5消耗总功率 154.3电机驱动功率 124.4关于机架、机座及轴承盖的设计 155整形机机辊系设计 185.1整形机辊的组成 185.2.整形机辊材料 185.3整形机辊尺寸计算 195.4整形机速度计算 205.5整形机辊强度计算 215.6轴承的寿命校核 236整形机机传动装置的选择及液压过载保护 256.1整形机机传动装置的选择 256.1.1整形机机主传动装置的组成 256.1.2整形机机主传动装置类型 256.1.3万向连接轴 256.1.4联接轴的总体的配置及其平衡装置 266.1.5主减速机 276.2整形机机的液压过载保护装置 287整形机机的安装与维护 307.1整形机机的安装 307.1.1基础 307.1.2设置安装基准 307.1.3设置垫板 307.1.4整形机机的吊装、找正、找平、找标高 317.1.5二次灌浆 317.1.6试运转 317.2整形机机的维护 317.2.1整形机机的维护和修理制度 317.2.2整形机机的润滑 328总结 349致谢 3510参考文献 36PAGE4摘要随着科技的进步,人们对棒材的需求量越来越大、对其精度要求也越来越高,以前人们采用平行辊整形机机整形机管、棒等圆形断面条材,圆材在整形机过程中容易产生自转现象,并且只能整形机圆材垂直于辊轴的纵向剖面上的弯曲。在这种情况下斜整形机机的问世解决了以前平行辊整形机机所解决不了的棒材、管材的整形机问题,在这种情况下,我们对整形机机进行设计。本文重点对钢材整形机工艺及工作原理,斜辊整形机机的工作原理、特点、结构等进行了介绍,同时对棒材整形机机力能参数的计算进行了分析,提出了本次设计棒材整形机机的基本思路。整形机机的机架、机座、传动等部分设计不属于本次设计的重点,所以在这里只是作了简单的介绍,但是由于时间比较仓促,本文对整形机机的液压压下装置、整形机机的安装与维护没有做出详尽的介绍,限于本人的水平,文中有误漏之出,还请批评指正。关键词:棒材整形机工艺棒材整形机机整形机力能参数ABSTRACTWiththeadvancementoftechnology,people'sgrowingdemandforthebar,itsaccuracyisalsogettinghigherandhigher,beforepeopleparallelrollerlevelerstraighteningtubes,rodsandothercircularcross-sectionofthebuild,round-woodinhandDirecttheprocessofrotationiseasytoproduce,andonlystraighteningroundwoodrollaxisperpendiculartothelongitudinalsectiononthebend.Inthiscasetheramprollstraighteningmachineresolvedbeforetheadventofparallelrollstraighteningmachinecannotberesolvedbythebar,pipestraighteningoftheproblem,inthiscase,wedesignrollontheroller-straighteningmachine.Thesteelstraighteningprocessandworkingprinciple,rampsrollstraighteningmachineworks,characteristics,suchasthestructurewasintroduced,whiletwooftherollbarstraighteningmachinecanbecalculatedparametersofananalysisoftheproposedThedesignoftherollbarlevelerofthebasicideas.Straighteningmachinerack,engine,transmissionandotherpartsofthedesignarenotthefocusofthisdesign,sohereisabriefintroduction,butbecauseofthetimehastycomparison,thepaperlevelerofthehydraulicpressuredevices,Straighteningmachineinstallationandmaintenancehavenotmadedetailedintroduction,Iamlimitedtotheleveloferrorinthetextofaleak,alsoinvitedcriticismcorrection.Keywords:bars;Straighteningprocess;thetworollbarstraighteningmachine;straighteningofthepowerparameters1绪论1.1设计课题背景长期以来,整形机机因弯曲由人工检测,压弯量人为设定不够准确,全过程都靠手工操作,效率低,整形机精度全凭操作者经验来决定等缺点,一直作为一种补充整形机设备来使用。所以整形机必须检测工件的原始弯曲,测量弯曲量、确定最佳整形机点、设定压弯量。由于缺少可靠的检测手段和认识上的一些人为因素,以前这些工作只能靠人工来完成。因此以前的整形机机有以下缺点:弯曲人工检测、压弯量人工设定不够准确,效率低,整形机精度全凭操作者经验来决定,降低了生产效率。而且现在人们对棒材的需求量越来越大、对其精度要求也越来越高,在情况下斜整形机机的问世解决了以前平行辊整形机机所解决不了的棒材、管材的整形机精度问题,在这种情况下,我们对整形机机进行设计。1.2设计依据主要参数:管端坡口整形机是管道施工现场对坡口进行处理的一种专用管道施工装备,它能代替人工,实现快速高效的坡口加工,由自动定心装置、切削盘(包括刀架、刀具调整结构及滚轮)以及主传动机构、刀盘轴向进给机构、护板及导向机构、液压系统(本设计不包含)等部分组成。管端坡口整形机满足的主要功能参数是:管径范围920-1016mm;壁厚范围10-26.2mm;钝边尺寸H=1-1.5mm;坡口型式:U、V、X、I、复合坡口;单口加工时间5min之内。主传动与进给装置主要实现切削盘的轴向进给运动(包括工进和快进),主要设计内容包括主传动机构、刀盘轴向进给机构、护板及导向机构设计。1.3整形机设备的发展概况整形机技术产生的确切时间尚未找到准确的文字记载。但从文物发掘中看到我国在春秋战国时期宝剑的平直度可以使人想象到当时手工整形机和平整技术已经达到很高的水平。在我国古代人的生活与生产中使用的物品和工具,小自针锥、大到铁杵都要求用整形机技术来完成成品的制造。手工整形机与平整工艺所用的设备与工具是极简单的,如平锤、钻台等。对大型工件手工整形机常借助高温加热进行。古代人在整形机及整形的实践中认识到物质的反弹特性,确立了“矫枉必须过正”的哲理,用之于整形机技术颇有一语道破之功,用之于改造社会也有指导意义。由于中国社会的特殊条件,好多技术停留在手工状态,18世纪末叶到19世纪初叶,欧洲进行了产业革命,逐步实现了用蒸汽动力代替人力,机械化生产代替了手工作坊。19世纪30年代冶铁技术发展起来,当时英国的生铁产量已由7万t增长到19万t/a,增加了2.7倍。19世纪50年代开辟了炼钢技术发展的新纪元。随着平炉炼钢技术的发明,钢产量增长迅速。到19世纪末时,钢产量增加50多倍。钢材产量占钢产量的比重也显著增加。这时已经出现了锻造机械、轧钢机械和整形机机械。进入20世纪,以电力驱动代替蒸汽动力为标志,推动了机械工业的发展。英国在1905年制造的辊式板材整形机机大概是我国见到的最早的l台整形机机。20世纪初已经有整形机圆材的式整形机机。到1914年英国发明了212型五辊式整形机机(阿布拉姆逊式一Abramsen),解决了钢管整形机问题,同时提高了棒材整形机速度。20世纪20年代日本已能制造多斜辊整形机机。20世纪30年代中期发明了222型六辊式整形机机,显著提高了管材整形机质量.20世纪60年代中期,为了解决大直径管材的整形机问题,美国萨顿(Sutton)公司研制成功313型七辊式整形机机(KTC型整形机机)。20世纪30~40年代国外技术发达国家的型材整形机机及板材整形机机也得到迅速发展,而且相继进入到中国的钢铁工业及金属制品业。新中国成立前在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工厂里可以见到德、英、日等国家制造的整形机机。与此同时还出现了拉伸整形机机,20世纪50年代苏联的整形机机大量进入到中国。同时,世界上随着电子技术及计算机技术的发展,工业进步速度加快,整形机机的品种、规格、结构及控制系统都得到不断的发展与完善。20世纪70年代我国改革开放以后接触到大量的国外设计研制成果。有小到声Φ1.6mm金属丝整形机机和大到Φ600mm管材整形机机。有速度达到300m/rain的高速整形机机和精度达到0.038mm/m的高精度整形机机。同时也引进许多先进的整形机设备。如英国的布朗克斯(BRONX)整形机机;德国的凯瑟林(Kieserling)整形机机、德马克(Demag)连续拉弯整形机机及高精度压力整形机机;日本的薄板整形机机等。值得自豪的是我国科技界一直在努力提高自己的科研设计和创新能力。从20世纪50年代起就有刘天明提出的双曲线辊形设计的精确计算法及文献提出的整形机曲率方程式。60~80年代在辊形理论方面有许多学者进行了深入的研究并取得了十分可喜的成果,还召开了全国性的辊形理论讨论会;产生了等曲率反弯辊形计算法。与此同时,以西安重型机械研究所为代表的科研单位和以太原重型机器厂为代表的设计制造部门完成了大量的整形机机设计研制工作。不仅为我国生产提供了设备保证,还培养了一大批设计研究人员。进入90年代我国在赶超世界先进水平方向又迈出了一大步,一些新研制的整形机机获得了国家的发明专利;一些新成果获得了市、省及部级科技成果进步奖;有的获得了国家发明奖。近年来我国在反弯辊形七斜辊整形机机,多斜辊薄壁管材直机、3斜辊薄铜管整形机机、双向反弯辊形2辊整形机机、复合转式整形机机,平行辊异辊距整形机机及整形机液压自动切料机等研制方面相继取得成功。在整形机高强度合金钢方面也已获得很好的整形机质量。其矫后的残留挠度为0.2~0.5mm/m。此外,从20世纪60年代以后拉伸与拉弯整形机设备得到很大发展,对带材生产起到重要作用。1.4分类及工作原理金属棒材在轧制、加热、运输等各种加工过程中常常产生不同程度的弯曲、歪扭等塑性变形或内部残余应力;目前冶金市场上对金属棒材的成品精度要求也越来越高,因此轧制整形机设备在工厂中应用越来越普遍,对整形机设备的自动控制要求也越来越高。根据结构特点和工作原理的不同,整形机机可以分为压力整形机机、辊式整形机机、斜辊整形机机、拉伸整形机机和拉弯整形机机等几种基本类型。1.4.1压力整形机机压力整形机机是以曲柄连杆机构驱动的活动压头使轧件产生一次反向弯曲,将轧件整形机的。“矫枉必须过正”就是压力整形机机的基本整形机原理。这种整形机机人工操作繁重、生产效率低,但调整灵活,对于各种局部弯曲状态,都具有整形机的可能性,一般只有用来整形机大型钢梁、钢轨和大直径(大于Φ200~Φ300mm)钢管,或用作辊式整形机机的补充整形机。压力整形机机有立式和卧式两种结构。1.4.2辊式整形机机辊式整形机机具有两排交错布置的工作辊,弯曲的轧件通过转动的工作辊之间,经过多次反复弯曲得以整形机。轧件能以较高的速度在运动中进行连续整形机,生产效率高,且易于实现机械化和流水生产,辊式整形机机在型钢车间和板带材车间得到广泛的应用。辊式整形机机的一类型很多。其中按上排工作辊的调整方式分,基本上可以归纳为三类:单独调整、平行调整和倾斜调整。1.4.3斜辊式整形机机斜辊式整形机机用于整形机管材和圆棒材。这种整形机机的工作辊具有类似双曲线的空间曲线的形状,两排工作辊轴线相互交叉,管棒材在整形机时边旋转边前进,也是利用多次反复弯曲轧件,最终消除各方面的弯曲和端面的椭圆度。这类整形机机的设备重量轻,易于调整和维修,整形机管棒材效果好。其中可以按工作辊数量分类,而本文介绍的整形机机就是其中的一种。1.4.4拉伸整形机机主要用于整形机厚度小于0.6mm的薄钢板和有色金属板材、管材、异型材。对于具有中间瓢曲或边缘浪形的板带材,虽有结构复杂的支承辊分段可调的辊式整形机机加以整形机,但整形机效果不理想,这是需采用拉伸整形机方法。拉伸整形机的主要特点是对轧件施加超过材料屈服极限的张力,使之产生弹塑性延伸变形,从而将轧件整形机。1.4.5拉伸弯曲整形机机为了提高带材整形机质量,近年来,拉伸弯曲整形机机组得到较大的发展。拉伸弯曲整形机的基本原理是在张力作用下的带材,经过弯曲辊剧烈弯曲时,产生弹塑性延伸,从而三维形状缺陷得以消除。这种整形机机组一般用在连续作业线上,可以整形机各种金属带材(包括高强度极薄带材),也可以用于酸洗机组进行机械破磷,从而提高酸洗速度。此外,在有色金属型材车间尚有扭转式整形机机,用于整形机型材的扭曲变形。重庆科技学院本科生毕业设计钢材整形机理论PAGE342钢材整形机理论2.1“整形机”的定义金属条材(具体指型材、棒材、管材、线材、板材、带材等长条状的金属型材)在轧制、加热、运输、锻造、挤压、拉拔、冷却等各种加工过程中因外力作用常常产生不同程度的弯曲、歪扭等塑性变形;内部残余应力使金属条材发生弯曲或扭曲变形;为了获得平直的成品金属条材就必须使其纵向纤维或纵向截面由曲变直,横向纤维或横向截面也由曲变直。实现这一要求的工艺过程就称为“整形机”。2.2反弯整形机的基本原理在压力整形机机、辊式整形机机、斜辊式整形机机和拉伸整形机机中,轧件都是经过反向弯曲后整形机的,而轧件的弯曲状态可以用曲率表示,在轧件的弹塑性弯曲变形过程则可以用曲率的变化来说明。轧件在整形机过程中的曲率变化:原始曲率轧件在整形机前的曲率称为原始曲率,以表示。(图2.1a)。r0是轧件的原始曲率半径。弯曲的方向用正负号表示,如+表示弯曲凸度向上的曲率,-则表示弯曲凸度向下的曲率,而轧件的平直段用=0表示。反弯曲率轧件在外力矩M作用下强制反弯的曲率称为反弯曲率,以表示。在压力整形机机和辊式整形机机上,反弯曲率是通过整形机机的压头或辊子的压下来获得的。反弯曲率大小的选择是决定轧件能否被整形机的关键。图2.1弹塑性弯曲时的曲率变化a-弯曲阶段;b-弹复阶段总变形曲率它是轧件弯曲变形的变化量,是原始曲率与反弯曲率的代数和,以表示,即:=+使用上式时,应将曲率的正负号代入。原始曲率与反弯曲率方向相同时符号相反;方向相反时符号相同。弹复曲率它是当外力矩去除后,轧件在变形内力形成的弹复力矩My作用下弹性恢复的曲率变化量,以表示。残余曲率它是轧件经过弹复后所具有的曲率(图1-1b),以表示。如轧件被整形机,则=0,如轧件未被整形机,在辊式整形机机上,前一辊的残余曲率将是下一辊的原始曲率,即,式中i指辊数。残余曲率是反弯曲率与弹复曲率的代数差:=-,显然欲使轧件整形机,则必须使残余曲率=0,由上式得:=,此式是一次反弯整形机时(压力整形机机)选择反弯曲率的基本原则。重庆科技学院本科生毕业设计整形机机的工作原理3整形机机的工作原理3.1整形机机的简介而本文介绍的整形机机是斜辊式整形机机的一种;可以整形机Ф1.5-200mm的棒材和厚壁管材。整形机机由于整形机精度高、造价低,可整形机轻中型棒材、管材,在治金工业和机械制造业中有广泛应用。整形机机的优越性主要体现在:使工件得到全长整形机,解决了工件头尾两端在一般整形机机上不能整形机的难题;使整形机质量得到明显提高,把整形机后的残留扰度减少到0.1~0.5mm/m;对圆材的外径有较强的圆整作用,显著的减少了圆材的椭圆度;可以有效的消除整形机后的圆材缩径现象,能保证工件的尺寸精度;在整形机的同时能提高工件的表面粗糙度。当然整形机机也有很多不足的地方需要我们去改进,从而达到我们需求的高效化、高质量、高产量。这些不足的地方主要表现在:整形机速度较低,一般为7~50m/min。按新的大斜角辊形设计所取得的成功,可以将整形机速度提高一倍左右,使这一缺点得到很大的补救;导板的消耗量较大,不过在光亮工件的整形机中使用尼龙导板,以及在大直径工件的整形机中使用辊式导板,也使这一缺点有所改善;对于整形机精度这一点我们可以利用的弧度、刚度以及两辊之间的倾角来控制棒材轧件,从而达到我们要求的精度。我国的钢铁工业现有二十余条棒材生产线,在建的仍有十余条生产线,随着生产技术的进步和现代化改造的实施,棒材生产向着高效化、高质量的方向发展,对常规产品圆度在Φ1.5~Φ200mm的情况,各生产单位均采用了线上的斜辊整形机设备,为了满足日益提高的棒材质量要求,斜辊整形机设备得到了进一步的发展。3.2整形机机的工作原理2斜辊整形机机可简称为2辊整形机机。其工作原理在斜辊整形机理论中独具特点。其结构3.1所示。图3.1棒材整形机机示意图它对工件的整形机作用不是依靠各辊之间的交错压弯使工件产生塑性弯曲变形,而是依靠一对辊缝内部弯曲曲率的变化而达到。为了说明工件在辊缝内整形机的道理,首先要对旋转压弯有一理解。工件被旋转压弯也可以相对地把工件看成为一个螺旋形扁钢,用压辊压在扁钢的边缘上以扁钢为轨道向前行走,扁钢在压辊处被压弯并在辊子走过后弹复变直。这样辊子对螺旋形扁钢的相对运动就同平行辊对长条形扁钢的相对运动一样,只不过后者的整形机运动为平行整形机运动,前者为旋转整形机运动,它们的机理是一致的。但是旋转整形机的工件并不是螺旋形扁钢而是圆形棒材。如图3.2。所示的棒材在旋转前进中受辊3压弯,并在压弯处的截面33上产生塑性压缩(上面的影线部分)与拉伸(下面影线部分)变形。当此截面旋转前进到77位置处被辊7从反向压弯,而且其压弯量正好可使在33位置已被压弯的棒材得到整形机。其整形机过程的纵向变形如图2—2b,断面变形如图2—2d所示。不过圆材弯曲一般是全方位的弯曲,把33位置的弯曲理解为cg方位的弯曲,同样在ae、bf及dh各方位的弯曲也都应得到整形机。于是,应该在1~5的各位置上都设置压弯辊,不管上述各方位的原始曲率如何,都经受较大的压弯,然后同时旋转前进到5~9的各位置,并被同样设置的各反方向压弯辊压弯后弹复变直,达到全长度及全方位的整形机目的。结合上面提到的螺旋形扁钢可以把ac、bf、cg及dh4个方位用4条扁钢来代替,并设其厚度为δ时,则4条扁钢经过大小两次正反压弯后各自得到整形机也等于整个圆材得到整形机。可见当圆材只在一处受到大压弯时,其弯矩如图2-2c的虚线M-x所示;在其反向受到小压弯时其弯矩如图中虚线M´-x所示,其结果只能整形机一个扁钢或cg一个方位。而要整形机圆材则必须在圆材旋转的半周中或在其半个导程(t/2)上造成等弯矩的大压弯状态来代替想像的各压弯辊,然后又在其下半周内造成等弯矩的小压弯(与弹复量相等)才可能实现其变形为图2-2中(d2)与(d3)之和。同时还须明确图2—1中的前半周(左侧的t/2长度)是在单一方向原始曲率条件下进行旋转的。但是全方位原始弯曲却是±C。的弯曲,因此在两个半周的旋转之前还需要有半周的旋转弯曲,以消除±C。使之变成+C。或一C。,即单一方向的原始弯曲。这样我们可以概括地说,整形机的必要条件是工件在辊缝中先要经过至少一个导程的等曲率大变形压弯,然后要经过至少半个导程等曲率小变形(与整形机曲率相适应变形)的反向压弯。前者可使工件各处的残留弯曲达到一致程度,后者可使工件全长得到整形机。也可以简单地说之为“先统一,后整形机”,这句话同大变形小残差的平行辊整形机法的含义是一致的。图3.2集中力弯曲与等弯矩弯曲的旋转整形机变形图2辊整形机的原理虽然简单,但其实现方法仍然包含一些较为复杂的措施。如材质不匀会使残留弯曲难以统一,也会使残留弯曲难以被一次整形机;工件尺寸公差较大时常需施以过大的压弯量;工件的刚性偏大时常需增加压弯次数;考虑到辊子磨损、新辊缝的弯曲曲率必须适当增大等。因此辊缝多采用对称形式,人口侧辊缝起到咬入及预矫作用;出口侧辊缝起到整形机作用;辊腰处的等曲率区为中区,起到统一残留弯曲的作用。参看图2-2中区(2Sd)的理论长度为t,考虑到向两侧的曲率过渡及辊缝的压紧程度不足等因素,取2Sd=2t。出口区为了防止一次整形机质量不高的可能性,在初矫区(S´d)之后再增加精矫区(SB),它们的理论值为S´d=t/2及SB=t/2。考虑到曲率之间的半周过渡而取S´d=t,再考虑走出塑性区时,由于辊缝的弹跳或积累的残留弯曲偏大而达不到质量要求的可能性,故加大SB=(1—2)t,并使其问曲率值逐渐减小,以保证整形机质量的稳定性。2辊整形机还可能遇到整形机管材的情况,一般是整形机厚壁管,此时的辊缝的弯曲程度可以明显减小,塑性变形深度与壁厚可以相等。所以辊腰区的曲率不需太大,从而整形机区的曲率变化范围也要明显减小,故除辊腰区仍需要等曲率压弯之外其他区域便可以按线性递减原则来安排辊缝的曲率变化。下面用图3.2来介绍2辊整形机的基本工作方式,图3.2a为工作状态的两个视图,圆材在辊缝之问被同向旋转的凸凹2辊压弯并作反向旋转。由于两个辊子轴线对圆材轴线成对称倾斜关系,圆材将一边旋转一边前进。当整形机棒材时,如图2—3b所示,辊缝内形成三种弯曲区Sd及S´d为等曲率区,SB为变曲率塑性变形区。图2—3b中3个曲率比Cw1,、Cw2,及Cw3与3个曲率区相对应,图中t为旋转导程值,Cw3按线性递减原则分配在出人口区。图3.3c为整形机管材时辊缝的弯曲形状,此时只有Sd及SB区,其长度为Sd=t,SB=(2~3)图3.32辊整形机过程及两种压弯方式为了说明上述辊缝具有可靠的整形机能力,下面结合一典型的辊缝模型,示于图3.4,并利用有关的曲率方程式来解析全部的整形机过程。设图Cw1=4,Cw2=1.65,Cw3=1.4。则整形机过程的解析结果列于表3.1。辊缝的总长度为8t,它等于辊子的工作长度Lg。从整形机过程看预矫区也很有用,首先使工件的全长弯曲方向得到统一,而且减小了残留曲率比的差值;由开始时假设的C。=到左2段减小到C。=0.28。辊腰段的作用在于统一残留弯曲。虽然第3次(右2段)的统一没有用处,但也为难矫工件留有余地。进入整形机区后只转半周便可达到合格要求,说明以后的辊缝可以取消,但为了提高质量可以矫到右4段。右5段以后确实没有用了。而且从全过程看各奇数段的半周转过之后残留弯曲都有增大。因此,可以从第5段或第7段取消辊缝。这两段辊缝作成开扩的八字形与辊端圆角结合起来将有助于工件头部的咬入和出口工件的稳定。但是,也要看到不管是奇数段和偶数段每多转一周之后的相对质量都在提高。因此在高精度的整形机机上辊缝仍然要保持到第6段,甚至要增加到第8段。图3.42辊整形机辊曲率比的分配模型表3.1图3.3辊缝整形机过程的解析结果续表3.1从上表的实际解析中可以较为深入地理解2辊整形机的内在机理,但是涉及的内容比较单纯。不能满足各种具体条件的要求。首先是Cw1的取值范围可以按小变形原则开始取值,即从1.7开始加大到3以上。为了便于达到统一残留曲率的目的,力求使总曲率比达到5左右。同时还考虑到增加辊子寿命的需要把增大到7,经过磨损之后仍能达到5的水平。因此设计辊缝的曲率比在(2辊整形机时值不允许太大)时采用的Cw1=3~5。接下去及值皆可按小变形原则从有关曲线上查知。再下去~等值的影响已经很小,不必精确计算,只按递减原则予以确定即可,如用一过渡切线把辊形曲线与辊端圆角连接起来。利用两辊整形机机在减小斜角时(a=5º~10º)对工件表面的压光作用,研制出专用的整形机抛光机。其工作原理也是相同的。3.3设计整形机机所涉及到的主要参数其基本参数包括整形机力、整形机力矩、辊距t、辊径D、辊数n、辊身长度L和整形机速度v0整形机机基本参数的正确选择对轧件的整形机质量、设备的结构尺寸和功率消耗等都有重要的影响。在这里我们对各个参数的主要公式进行简单的介绍,在第3章、第4章都有详尽的介绍。整形机力:整形机力矩:辊距:辊径:辊身长度L:,,整形机速度:,轴承寿命较核:,,,整形机辊强度较核:3.4国内外现在生产这种整形机机的厂家棒材整形机机由于整形机精度高、造价低、易于维修、换辊时占用吊车时间少、导板调节比较方便,可整形机轻中型棒材、管材,在治金工业和机械制造业中有广泛应用。现在在我国国内中信重型机械公司洛阳矿山厂、无锡西漳液压机械厂等很多厂家。而国外如英国的布朗克斯公司、维柯公司及罗伯运(R0一BETSON)公司;法国的DMS公司及艾梯巴尔(ETlBAR)公司:德国的索林坚(SOLINGEN)公司和斯兰特(SIANT)公司;美国的萨顿(SUTTON)公司;日本的川副机械公司;前苏联的基洛夫机床广等。可以生产这种斜辊整形机机。重庆科技学院本科生毕业设计整形机机力能参数计算4整形机机力能参数计算4.1整形机力的计算整形机力的计算由于整形机机辊形有单向弯曲与双向弯曲之分,其整形机力也不同,而整形机力大小与辊缝的压弯程度密切相关,由于本机型的辊形设计采用单向反弯曲辊形,因此按单向反弯曲辊形来计算整形机力。辊形各段长度:辊腰段Sd=t,辊腹段S´d=t,辊胸段Sb=t。由于等弯曲率区内的弯矩不变,它必然由一个外力偶构成工件内部的等弯矩区。首先从图3-1上力F3来看,在Sb段内它形成的弯矩是线性递增的。虽然这个弯矩一开始是弹性弯矩,但很快增大为弹塑性弯矩(弹性段长度可略去不计),新的力偶矩应由F2来形成,而且只在转半周之后就需形成F2S´d/2的力偶矩,以便在下半周内完成M2的等弯矩弯曲。进入到辊腰Sd段时,由于增大弯矩须达到M1值,故需在M2之外再增加一个力偶矩F2Sd/2值。这种人为的受力模型是与辊形曲线的曲率变化过程基本一致的,是会接近实际受力状态的,于是可以计算图中的各整形机力:图4.1整形机机双向反弯辊受力简图4.1.1求导程t粗棒螺旋导程:细棒螺旋导程:4.1.2求弹性极限弯矩Mmax双向辊形的整形机力:整形机力总和为:4.1.3求倾角:整形机辊轴承承受的力为辊面法向力之和,为了简化计算,假设凹凸辊受力点基本相同,如图4.2所示,接触角与倾斜角基本等,,则:图4.2整形机辊和轧件相对位置简图其中,为凸辊辊腰直径,由与工件接触最多、压力最大的辊径确定,选取倾斜角=20º代入得:4.1.4轴承承受力的总和根据整形机力的大小及工作辊的强度,查机械设计手册选用轴承的型号为:调心球滚子轴承22212C/W334.2整形机机功率计算4.2.1轴承的消耗功率设整形机辊的辊径直径为,轴承摩擦系数为,辊子转速为,则轴承摩擦消耗功率为:,其中=230mm4.2.2滑动摩擦的消耗功率凸凹辊辊腰直径分别为和,工件与辊面之间摩擦系数为,则滑动摩擦消耗功率为:,其中=0.05~0.1之间,这里取=0.09所以=6.0227KW4.2.3滚动摩擦的消耗功率工件与辊面之间滚动摩擦系数为,辊子斜角为,工件直径为,则两者之间的滚动摩擦消耗功率为:4.2.4塑性弯曲变形的消耗功率工件的纯塑性弯曲曲率比的最大值为,而最小值为0,故其平均值为,其相应的,辊子工作长度=560mm,于是可知工件旋转弯曲能耗比为=10.5,所以塑性弯曲变形所消耗的功率为:或其中,所以=9.93KW4.2.5消耗总功率所消耗的总功率为:=0.0826+6.0227+3.097+9.93=19.87KW4.3整形机机驱动功率整形机机驱动总功率为:N总=其中:η为传递效率,η=0.95~0.97之间,这里取η=0.96N总==20.7KW故选择电机的功率为22KW查机械设计手册选用电机的型号为:查得该型号的电机基本参数:代表电机的系列代号;181为机座中心高;2为电机级数额定转速:4.4关于机架、机座及轴承盖的设计整形机机的机架、机座、传动等部分设计不属于本次设计的重点,所以在这里只是作了简单的介绍。整形机机架是工作机座中尺寸和重量都是最大的部件,也是最重要的部件,是用来安装整形机辊、轴承座、整形机辊调整机构和导板装置等工作机座中全部部件的,机架要承受整形机压力,必须有足够的强度和刚度。在这里要较核机架的强度和刚度,就必须对其整形机材料进行选择,然后对整形机机机架的危险断面进行受力分析,计算其断面的惯性矩,再根据尺寸计算机架所受的应力与材料的许用应力进行比较,较核机架的强度。整形机时在整形机压力作用下轧件产生塑性变形。同时,在整形机反力的作用下,工作机座中的整形机辊、轴承、轴承座、垫板、压下螺丝和螺母、机架等一系列受力零件,也产生相应的弹性变形,总变形量可达几毫米。对于成品整形机机,机座的弹形变形对工件尺寸精度有很大影响。轧件进入整形机辊前,整形机辊的原始辊缝高为,如果整形机辊的原始辊型为圆柱形,则辊缝是均匀的。当整形机时,在整形机力为P作用下,机座产生弹性变形,使实际辊缝呈不均匀地增大,整形机后的轧件断面呈中部较厚的形,工件的厚度h在于原始辊缝,高机座在整形机辊辊身中部处产生的弹性变形为f则h=+f式中h―整形机后的轧件厚度;―整形机辊原始辊缝;f―机座弹性变形(机座在轧辊辊身中部处的弹性变形量)。由上式可见,机座弹性变形f对整形机后的轧件厚度影响很大,要想得到厚度为h轧件,整形机辊的原始辊缝应调整到比轧件厚度h小一个机座弹性变形量f的数值.机座的弹形变形可分为两个部分.一部分是除整形机辊弯曲变形以外的其他各受力零件的弹性变形,包括由轴承、轴承座、垫板、压下螺丝和螺母等零件产生的压缩变形,整形机辊的弹形压扃,机座闰柱的拉伸变形和机架横梁的弯曲变形等造成的。这些变形使整形机辊辊缝均匀地增大。另一部分是整形机辊的弯曲变形,使轧辊轴线挠曲,除了加在原始辊缝外,还使辊缝在宽度方向产生不均匀变化,这使用权轧件沿宽度方向产生横向厚度偏差。由于机座的弹性变形f是由整形机力产生的,如果在整形机过程中整形机力有波动,则在一定原始辊缝下,机座的弹性变形也有相应的波动,这就使轧件沿长度方向的厚度产生变化,产生了纵向厚度偏差。对于纵向进取度偏差,在现代整形机机上,设置了厚度控制装置,使整形机机能在整形机过和中迅速调整,控制轧件的纵向厚度偏差。至于轧件沿宽度方向产生的横向厚度偏差,一般是通过合理的辊型设计、辊型调整等措施来控制的。由上可知,机座的弹形变形直接影响整形机后的轧件厚度以及轧件的纵向和横向的厚度偏差,因而也影响到整形机机的调整、整形机工艺规程的制定和辊型设计等。重庆科技学院本科生毕业设计整形机机辊系设计5整形机机辊系设计5.1整形机辊的组成辊身、辊颈和辊头,如图5.1所示: 图5.1整形机辊示意图5.2.整形机辊材料整形机辊是轧钢车间经常耗用的工具,其质量好坏直接影响着钢材的选题和产量,因此对整形机辊的性能(主要是强度、耐磨性和一定的耐热裂性)的要求是很严格的。因整形机机类型和所整形机钢材种类的不同,对整形机辊材料性能的具体要求也有很大差别。常用的整形机辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等。2辊滚光整形机机的工作辊对辊面硬度及强度均有很高的要求,常采用高强度的合金铸钢。其支承辊工作条件与平板整形机机相似,材料选用也基本相同,但要求有更高的辊面硬度。2辊滚光整形机机的工作辊选择整形机辊材料时,以辊面硬度要求为主,多采用铸铁轧辊。而支承辊在工作中主要随弯矩,且直径较大,工着重考虑强度和轧辊淬透性,因此,多选用含Cr合金锻钢。2辊滚光整形机机上为了整形机高碳钢和其他难变形的合金钢,也采用带硬质合金辊套的复合式整形机辊。尽管整形机辊的硬度要求很高(HS>90),但却不使用铸铁轧辊,这是因为当辊径确定以后,可能整形机出的轧件最小厚度什和轧辊材料的弹性模数E值反比,即整形机辊材料弹性模数E愈大,可能整形机出的轧件直径愈小,铸铁的E值约为钢的一半,故而2辊滚光整形机机使用铸铁整形机辊是不利的。在整形机辊的常用材料中:用于整形机辊的合金锻钢,在我国重型机械标准JB/ZQ4289-86标准中列出了平板整形机辊和棒材整形机辊用钢.:平板整形机辊用钢有:55Mn2,55Cr,60CrMnMo,60SiMnMo等.棒材整形机辊用钢有:9Cr,9Cr2,9CrV,9Cr2W,9Cr2Mo,60CrMoV,80CrNi3W,8CrMOV等.用于整形机辊的合金铸钢的种类尚不多,也没有统一标准.铸铁可分为普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。采用不同的铸型,可以得到半冷硬、冷硬及无限冷硬铸铁。故本整形机机限的整形机辊材料及硬度如下:2辊滚光整形机机工作辊:整形机辊硬度HS=85~100(取HS=100)这里根据整形机辊的需求:选用选用的材料为25MnTiBRE=1375MPa5.3整形机辊尺寸计算圆材弹性极限弯曲半径:辊腰段压弯半径:辊腹段压弯半径:辊胸段压弯半径:粗棒螺旋导程:细棒螺旋导程:腰段辊长:=75.72取=70mm腹段辊长:==70mm胸段辊长:=2=140取=140mm辊端圆角:R20~90mm辊子工作长度:辊子全长:凹辊腰径:,取=215mm,半径为=107.5mm工件最小半径为:r=10mm辊形初始值:=0,=0,=0,=0凹辊各段的曲率半径:=-343mm,=-1030mm,=-1202mm凸辊各段的曲率半径:=343mm,=1030mm,=1202mm辊形轴向分段:=20mm(实际取值要小)5.4整形机速度计算斜辊整形机机的整形机速度是旋转圆材的前进速度。它与辊子转速、辊子斜角及辊子工作直径有直接关系如图5.2所示。参看图2—2a,当辊子工作直径处的切线速度为,工作直径为。,辊子转速为,转子斜角为a时,整形机速度为:图5.2斜辊整形机时轧件与辊子的关系按习惯写法,其单位速度为m/s,转速为r/min。当工件转速为n、直径为d,导程为t时,则:由上述二式可得出工件转速与辊子转速之间关系为将n=150.8,d=20~90mm,=15.代如公式得出整形机速度:=5.47~24.64m/s整形机速度首先来自产量要求,工件转速要受其原始弯曲程度的制约。因此产量要求也受工件原始状态的限制。工件原始弯曲很大时,进入辊缝之后工件甩摆严重,噪声很大,且容易损坏设备,甚至造成人身伤害。现代化的整形机机在工件送进的导向装置上花费很大投入的目的就是限制其甩摆,提高整形机速度。另外也从改善冷却条件及输送方法来减少工件的原始弯曲。5.5整形机辊强度计算整形机辊在复杂的应力状态下工作,这种应力状态是由残余应力接触应力弯曲应力扭转剪应力以及由于温度分布不均所引起的热应力等综合形成的。整形机辊中的应力可分为以下两大类:(1)制造过程中(主要是在热处理过程中)形成的应力;(2)使用过程产生的应力。这种应力是由两种因素引起的,即受力因素(金属作用于整形机辊的压力、带材张力及扭矩等)及热因素(整形机辊与轧件接触和磨擦引起的发热及用油或水冷却轧辊)。在整形机辊的设计计算中,通常只计算整形机辊在使用过程中所产生的应力。这些应力包括整形机辊表面的接触应力、整形机辊横向压缩引起的应力、热应力以及由弯矩、扭矩作用所引起的应力等关于整形机辊的受力模型图如图5.3所示。弯矩模型图5.4。工作辊与支承辊的接触面积比工作辊与轧件的接触面积小的多,故存在很大的接触应力。假设辊间作用力沿轴向均匀分布。图5.3整形机辊的受力模型图赫兹理论认为,两个圆柱体在接触区内产生局部弹性压扁,存在呈半椭圆形分布的压应力。半径方向产生的法向正应力在接触面的中部最大。接触区宽度2b和最大压应力由下式计算:图5.4整形机机整形机弯矩图b====式中q 加在接触表面单位长度上的负荷,q=P/L,N/mm;D、D及r、r 工作辊与支承辊的直径与半径;K、K 与整形机辊材料有关的系数;K=K=v、v及E、E 工作辊与支承辊的材料泊松比和弹性模数。v、v=0.28,E、E=184Mpa工作辊与支辊皆为钢轧辊时,可简化为=191=191=837Mpa≤1375MPa计算时,式中的q可按加大50%考虑。在辊间接触区中,除了须校核最大正应力外,对于轧辊体内的最大切应力也应进行校核。在距离接触点表面深度为0.78处,切应力为最大===149.7MPa虽然接触应力通常很大,但对于轧辊不致产生很大危险,因为在接触区内,材料处于三向压应力状态,能承受较高的应力。但当或值超过许用值时,会使轧辊表面产生裂纹或剥落。5.6轴承的寿命校核根据整形机压力对所选轴承进行寿命的校核校核型号:322220当量动载荷P=f(XF+YF)F=P=0.5*1184232=592116(N)由于整形机时考虑有轻微的轴向窜动,故F=10%F=59211.6(N)=0.1<e=0.41由资料[19]双列圆锥滚子轴承中知<e时P=fp(F+YF)=1.5*(592116+1.7*59211.6)=1039163.58(N)由资料[19]可知f=1.5由于此轧机为小型的,故取中等冲击取f=1.5L=()(h)=()*=7717.7(h)>L`=3000(h)nP=nPn==24r/minL`由资料[19]知L`=2000~3000(h)故轴承322220选择符合校核型号:22212C/W33当量动载荷P=f(XF+YF)F==0.5*11849.4=5924.7(N)P=P=P=1184232*=11849.4(h)F=10%F=592.5(N)=0.1<e=0.24由资料[19]双列向调心球滚子轴承,知P=f(F+YF)=1.5(5924.7+2.8*592.5)=11375.4(N)L=()=(*=604670(h)>L`+3000(h)所以轴承22212C/W33选择符重庆科技学院本科生毕业设计整形机机传动装置的选择及液压过载保护6整形机机传动装置的选择及液压过载保护6.1整形机机传动装置的选择6.1.1整形机机主传动装置的组成整形机机主传动装置即由减速箱、联轴器和联接轴等部分组成。其作用是将电动机的转动力矩传递给整形机辊。减速箱减速箱的作用是将电动机较高的转速变成整形机辊所需的转速。联轴器(节)与联接轴联轴器(节)包括电机联轴器和主联轴器。电机联轴器用来联接电动机与减速机的传动轴,而主联轴器则用来联接减速机与齿轮座的传动轴。目前应用最广泛的联轴器是齿轮联轴器。联接轴用来将齿轮座输出轴的转动扭矩传递给工作机座的导板。在横列在轧整形机机左右,通过一个工作机座的整形机辊传动另一个工作机座的整形机辊,也是通过联接轴传动的。整形机机常用的联接轴有万向接轴、梅花接轴、联合接轴和弧形齿接轴等。6.1.2整形机机主传动装置类型由于轧钢机型式和工作制度的不同,其主传动装置也有不同的类型单机座整形机机主传动装置类型第一种型式:电动机的转动力矩是通过电动机联轴器、减速机、主联轴器、齿轮座、联接轴而传给导板的。这是最常见的主传动型式。第二种型式:电动机的转动扭矩是通过主联轴器和联接轴而直接传给整形机辊的。两个导板由各自的电动机单独驱动。这种型式的主传动装置主要用于大型的板材整形机机。第三种型式:电动机的转动力矩是通过主联轴器、齿轮座、联接轴而传给整形机辊的。这种型式的主传动装置在整形机机上都有应用。第四种型式:两台电动机的传动扭矩是通过电动机联轴器、联合减速机,联接轴而传动两个导板的。这种型主要有棒材整形机机上。第五种型式:在叠薄板整形机机上,只传动下整形机辊,故不需齿轮座只采用一般型式的确良减速机,直接用一根联接轴传动下整形机辊。本整形机机采用的单机座整形机机主传动装置第一种型式。其传动结构如图2-1所示:6.1.3万向连接轴万向连接轴具有很多优点,使用效果也好。在很多现代化的冷、热带钢连轧机、板材轧机、线材轧机和整形机机的主传动中,广泛使用万向连接轴。万向连接轴的结构式很多,在整形机机中应用最多的是滑块式万向连接轴和带滚动轴承(十字头)万向连接轴。在棒材整形机机的整形机棍的倾角很大,接轴倾角达,传递扭矩也很大,有的高达3000kN.m,工作条件非常繁重。因此在棒材整形机机上,广泛采用滑块式万向连接轴。滑块式万向连接轴具有以下优点:传动平稳、噪音小,有利于提高整形机速度,适于高速运转;没有冲击振动和轴向串动,径向间隙可减小到最低限度,有利于提高产品质量。经久耐用。由于外齿侧面弧形化,降低接触应力,消除了一般齿轮联轴器外齿轴套端部载荷,与一般齿轮联轴器相比,在同样型号下强度提高15%~20%,一般寿命在1~2年以上;结构轻巧,装拆方便,易于换辊;便于润滑和密封,大大节省油耗,省去了润滑系统,降低了投资费用,而且便于维护,有利于提高整形机机作业率;传动效率高,可达97%~99%;许倾角大,比弧形齿接轴的倾角大,可达。滑块式万向连接轴缺点是:
加工时碳要有专门的靠模,比加工普通齿轮联轴器复杂,成本较高。滑块式万向连接轴所用材料为45#钢、50#钢及40CrNi合金结构钢,淬火后的硬度>=HRC40,用带弹簧的球面顶头定位,以防止接轴轴向窜动。所以,本整形机机选用滑块式万向连接轴。6.1.4联接轴的总体的配置及其平衡装置本整形机机主传动中联接轴是用来联接整形机辊和齿轮座导板的,在考虑联接轴总体置时,综合考虑整形机辊调整范围、齿轮座中心距(或电动机的轴的中心距),以及联接轴允许倾角等因素,使联接轴有较合适的工作条件。其中,整形机辊调整范围是根据工艺要求确定的,而齿轮座中心距的确定,则要考虑联接轴的工作条件。为了使上下两个联接轴工人条件均衡,应该使上下两个联接轴的倾角尽可能相等。此进,齿轮座中心距A按以下公式确定:对于轧件出口厚度h变化不大的棒材整形机机:式中凸辊直径;凹辊直径。在确定齿轮座中心距后可进一步确定联接轴长度或联接轴最大倾角。在确定联接轴长度时,为了减少整形机机主传动装置的总长度和车间总面积,通常在保证整形机机前后辅助设备置的前提下,应选取较小的联接轴长度。联接轴两端铰链中心线之间的水平长度L,可用以下公式确定取L=2.03m。6.1.5主减速机许多整形机机的主传动系统中都设有减速机,称为主减速机。最常用的是一级和二级圆柱齿轮减速机,一般以速比7~8作为选用一级或二级减速机的分界线。在二级减速机中,为了使么第二级和第二级的负荷均匀,这两级的中心距的分配原则,主要是应使这两级的传动齿轮齿面接触应力近似相等,并适当考虑减速机能具有较小的外形尺寸和重量。根据这一原则,第二级与第一级中心距之比为1.3~1.5。选用减速机中心距时,应参考专业标准有关中心距的规定。主减速机的结构特点:减速机主要由齿轮、轴、轴承、箱体、箱盖等部分组成。主减速机的型号选取:首先根据工作要求选择合适的传动比,而减速器的实际传动比与公称传动比是有差别的,但误差不要超过4%。按照本次设计的要求,查机械设计手册第6篇可以得出我们所需减速器的型号为:ZLY型ZLY-160-10-=2\*ROMANIIZBJ19004ZLY:硬齿面圆柱齿轮二级减速器160:低速级中心矩为a=160mm10:公称传动比为10=2\*ROMANII:第2种装配型式ZBJ19004:标准号6.2整形机机的液压过载保护装置图6.2整形机力过载保护系统1一上辊;2一下辊;3一立柱;4一液压缸;5一小柱塞;6一增压缸;7一开关;8一触头;9一蓄气罐;10、11一换向阀;2一蓄液罐;13一柱塞;14一压力表整形机机图6.3所示,由图中看到的主体结构中上辊与下辊分别由两根传动轴及来驱动。这两根传动轴分别与各自的电动减速机相连。两个辊子分别装在上下横梁上,两个横梁之间用4根套管连接,套管内的二根拉杆用液压螺母施加预应力,以保证机架具有较大的刚性。上辊及其升降装置都装在一块厚钢板上,由精密的蜗轮蜗杆及压下螺丝调节其高度,两个辊端轴承座装在一个转盘上,直接与压下螺丝相对应,可以使棒材头尾出入辊缝时造成的偏心载荷不超出4个压下螺丝的支撑范围。为了消除压下螺丝背隙可能造成的冲击,采用两个平衡气缸装在上横梁上,并直接与上辊底板相连。压下机构的驱动系统为图中11。上下辊的斜角可在松开压紧锁块之后用棘轮扳手比较轻快的进行调整。调好并锁紧后刚性很好,上下辊的角度应保持一致。整形机辊采用专门合金钢锻造而成,其表面须经热处理达到规定的硬度。整形机辊装在锥形滚动轴承内,由单独电动机通过齿轮减速箱及万向接轴来驱动。在辊缝两侧装有导向板以保持棒材在辊缝中稳定通过。导向板装在机架两侧的摆动门上并用手轮来调整两导板的相对位置,以保证有足够的辊缝宽度。摆动门的转动套可绕机架立柱旋转,摆动门的锁紧是通过三个螺栓与另一立柱上的连接套拧紧来实现的。摆动门转出后可以更换导板,可以查看辊面,还可以调整导板高度以适应不同棒径的需要。在辊缝处装有喷油嘴可润滑辊面。另外设有油箱及油泵等装置。摆动门在换辊时可以承接卸下来的上辊组件,移出到机架外侧用吊车吊走。在大型整形机机上摆动门的摆动及锁紧都是由液压缸来完成的。图6.32辊整形机机主机示意图1-基座;2-摆动门;3-手轮;4-上整形机辊轴;5-上辊;6-管套;7-上横梁;8-液压螺母;9-液压驱动系统在这种刚性很好的机架上整形机棒材时,必须要有很好的过载保护系统,不仅棒径误差能造成过载,钢材的材质不匀及加工硬化也能造成过载。对过载的保护控制要求有一个较准确的预调压力,既能达到整形机力的要求,又能在工件的直径或材质发生变化专时保持恒定压力。能达到这种要求的控制装置是由大直径液压缸,即图6.2中4,直接支承下辊2的大柱塞13、气液增压缸6、蓄液罐12、蓄气罐9及其他阀门管路等组成。由于气罐9容积较大,在小柱塞5发生位移时,缸6内的压力可基本保持不变,于是大油缸4内的压力也基本不变。因此,在整形机辊1及2间辊缝发生变化时,必将迫使柱塞13上下浮动,而整形机力则基本不变。当辊缝减到最小时,位置开关7工作,缸6内不再进气,小柱塞5停止动作。当压力正常时下辊升降浮动时将通过液压油推动小柱塞5左右游动,其游动阻力大小由调定的气压(气罐9内压力可调)来决定。游动距离的大小由位置触点7及8来确定。当小柱塞5右移到最大距离时,缸4中油液与油罐12连通,既可以缓冲下辊压力又可向4肉补充油液。而油液的压力随时可由操纵台上的压力表14来看出。换向阀10及1l由手动按钮来控制。重庆科技学院本科生毕业设计整形机机的安装与维护7整形机机的安装与维护7.1整形机机的安装整形机机的安装与一般通用设备的安装具有一定的差别,主要是整形机机的精度比较高,所以要求它的安装精度也比较高,尤其是在整形机机机架的水平和中心两个方面:水平方向:主要影响整形机辊的水平度,水平度的误差不能超过1‰;中心方向:主要影响两侧导板的进给量,两导板误差不能超过3‰。所以,整形机机的安装顺序:7.1.1基础基础:把整形机机牢固地固定在要求的位置上,而且把整形机机本身的重量和工作时的作用力传递到土壤中去,并吸收振动。基础的设计:根据整形机机结构特点、动力作用的性质,选择基础类型,在坚固和经济的条件下,确定基础最合适的尺寸和强度等。基础的验收:由安装部门根据图样和技术规范,对基础工程进行全面检查。7.1.2设置安装基准整形机机在安装时,其前后左右的位置根据纵横中心线来调整,上下位置根据标高按基准点来调整。这里要求精度比较高,因为直接影响整形机机的整形机精度,所以这里基础水平度的要求是5‰,保证整形机辊、导板的进给精度。7.1.3设置垫板一次灌浆出来的基础,其表面的标高和水平度很难满足整形机机安装精度的要求,因此常采用垫板来调整。垫板的作用:利用垫板的高度来调整整形机机的标高和水平度;通过垫板把整形机机的重量和工作载荷均匀地传递给基础;在特殊情况下,也可以通过垫板校正整形机机机座的变形。垫板的材料:普通钢或铸铁。垫板的面积计算:其中式中,A:垫板总面积,;C:安全系数,取;R:混凝土的抗压强度,;:整形机机自重加在垫板上的负荷与工作负荷,;:地脚螺栓的紧固力,,;:地脚螺栓材料的许用应力,;:地脚螺栓总有效截面积,。7.1.4整形机机的吊装、找正、找平、找标高设备从工地沿水平和垂直方向运到基础上就位的整个过程称为吊装。然后对整形机机进行“三找”,即:找平、找正、找标高。为了保证安装要求的精度,在这里要用到水准仪或激光仪来测量,以保证其精度。7.1.5二次灌浆由于有垫板,所以在基础表面和整形机机机座底部会形成空洞,这些空洞在整形机机投产前用混凝土填满,这一作业称为二次灌浆。由于二次灌浆充满的空洞不大,所以通常选用的石子块度要比一次灌浆基础的要小。7.1.6试运转试运转前要检查试运转的一般步骤:先无负荷试运转;后有负荷负荷试运转;;先低速试运转;后高速试运转;先单机试运转;后联动试运转;7.2整形机机的维护7.2.1整形机机的维护和修理制度整形机机采用现在冶金设备比较通用的点检定修制度:点检包括:日常检查、定期检查、和精度检查。定修包括:确定修理周期和确定修理方法。整形机机在运转前的维护①机械设备周围应全部清扫干净。②机械设备上不得放有任何工具、材料叉其他妨碍机械运转的东西。③机械设备各部分的装配零件必须完整无缺.各种仪表都要经过试验,所有螺钉、销钉之类的紧固件都要拧紧并固定好。④所有减速器、齿轮箱、滑动面以及每个应当润滑蕾润滑点,都要按照产品说明书上的规定,保质保量地加上润滑油。⑤检查水冷、液压、气动系统的管路、阀门等,该开的是否已经打开,该关的是否已经关闭。⑥在设备运转前,应先开动液压泵将润滑油循环一次,以检查整个润滑系统是否畅通,各润滑点的润滑情况是否良好。。⑦检查各种安全设施(如安全罩、栏杆、围绳等)是否都已安设妥当。⑧只有确认设备完好无疑,才允许进行试运转,并且在设备起动前还要做好紧急停车的准备,确保试运转时的安全。整形机机在运转中的维护①打开整形机机运行过程中的检测系统,判定整形机机在运转是产生的信息是否正常,其目的就是为了早期发现整形机机故障的苗头②在状态检测的基础上进一步对整形机机运行状态的发展趋势进行分析,这是为了预知整形机设备劣化的速度,为维修做好安排。整形机机在运转后的维护在这里主要是做整形机机的润滑、保养工作。制定整形机机的维护周期根据整形机机各个部件的受力状态,现制订整形机机的维护周期,每月要进行2~3次小修,每次工期8~16h;每年要进行一次中修,工期不超过10个工天;每3~5年要进行一次大修,工期为12~15工天。7.2.2整形机机的润滑润滑原理:润滑就是在相对运勤的摩擦接触面之间加入润滑剂,使腰接触表面之间形成润滑膜,变干摩擦为润滑剂内部的分子间的内摩擦,以达到减小摩擦,减小磨损,延长机械寿命的目的。整形机机的润滑采用通用机械设备的润滑方法进行润滑,只有像整形机辊、减速器、联轴器及轴承等几个部分需要专门的润滑,这零件的润滑在选用润滑剂也有要求,下面进行具体介绍:①对于整形机辊的润滑,根据整形机辊的工作条件以及工作环境,我们查机械设计手册润滑部分资料,在这里选用的是复合铝基润滑脂,具体型号为:ZFU—4H②减速器的润滑主要部分是齿轮、轴,本整形机机的减速器是放在一个减速箱里面,所以根据减速器的工作环境,以及整形机的负荷大小,查机械设计手册得选用重负荷齿轮油,具体型号为:L—CKD(极压型)③关于联轴器的的润滑方式有两种,人工定期加油润滑和采用自动
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