本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告題目 ： 四 輥 方 管 定 徑 機(jī) 架 的 設(shè) 計(jì)學(xué) 院:專 業(yè):學(xué) 號(hào):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(jī)是將皮爾格軋機(jī)軋制出來的鋼管，由步進(jìn)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(dú)調(diào)整又可兩輥同時(shí)調(diào)整，定徑機(jī)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(dòng)，并保證定徑輥在機(jī)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(jì)、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(jī)的目的是在較小的總減徑率和小的單機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)構(gòu)造與二輥或三輥穿孔機(jī)相似;縱軋定徑機(jī)按每個(gè)機(jī)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(jī)。采用四輥式定徑機(jī)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(jī)雖然技術(shù)成熟，但由于受孔型半徑差大、孔型側(cè)壁對(duì)軋件有效高、外徑尺寸精度較低；2）由于內(nèi)傳動(dòng)三輥式定徑機(jī)的每個(gè)幾家都需要兩對(duì)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(dòng)三輥定徑機(jī)則需要在底下布置電機(jī)，基建投資較大。為了克服二輥式頂級(jí)你生產(chǎn)鋼管尺寸精度低的弱點(diǎn)，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(jì)出用于無縫鋼管生產(chǎn)的四輥式定徑機(jī)。2 定徑機(jī)在機(jī)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(jìn)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(jī)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(shí)代的輸油用鋼管等，隨著時(shí)代的前進(jìn)，其用途也在不斷擴(kuò)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(duì)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(jià)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?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)而沒有得到實(shí)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(jī)的作用與要求定徑機(jī)的目的是在較小的總減徑率和小的單機(jī)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(jìn)一步提高鋼管外表面質(zhì)量。工作機(jī)架安裝在整體底座上，機(jī)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(jī)架軋輥軸線互相垂直。工作機(jī)座由機(jī)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(dòng)雙頭螺栓、螺母及調(diào)整螺栓來實(shí)現(xiàn)。徑向調(diào)整是通過壓下螺絲實(shí)現(xiàn)的。壓下螺絲通過墊塊支持在軸承座上，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿帶動(dòng)斜齒輪，經(jīng)離合器 使壓下螺絲旋轉(zhuǎn)而上下移動(dòng)。當(dāng)需單獨(dú)調(diào)整一根壓下螺絲時(shí)，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(dòng)。每個(gè)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(jī)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(jī)架端部凸緣，固定軋輥軸向位置。當(dāng)需要向右移動(dòng)軋輥時(shí)，可移動(dòng)長螺母，通過拉桿使杠桿端部離開機(jī)架凸緣，同時(shí)擰動(dòng)長螺母，通過拉桿使杠桿端部緊壓機(jī)架凸緣，并以此為支點(diǎn)，將軋輥軸承座與軋輥一起向右移動(dòng)32.3 定徑機(jī)的分類定徑機(jī)的種類大致分為真空定徑機(jī)、履帶牽引機(jī) 。真空定徑機(jī)1、優(yōu)化設(shè)計(jì)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(dòng)化程度高等特點(diǎn)。該設(shè)備由帶式輸送機(jī)、真空罩、 真空泵、氣動(dòng)升降系統(tǒng)、自動(dòng)檢測及控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成。 履帶牽引機(jī) 1、履帶傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)上下。3、采用 V 型高摩擦系數(shù)橡膠塊。牽引機(jī)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(jī)橡膠塊主要用于型材，管材，護(hù)套等產(chǎn)品的塑機(jī)擠出輔機(jī) （牽引機(jī)）上的履帶膠塊簡稱：（牽引機(jī)膠塊）主要用于是用螺絲固定在鏈條上，鏈條隨著傳動(dòng)鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引橡膠塊也隨著鏈條一起帶動(dòng)制品一起動(dòng)，以達(dá)到牽引制品的目的3 設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 主要內(nèi)容完成四輥方管定徑機(jī)組最后一架及其傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，具體包括：1）四輥定徑機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其傳動(dòng)和支承裝置的設(shè)計(jì)；2） 各零部件軋輥、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、機(jī)架外殼等零件的設(shè)計(jì)；3） 各零部件（如主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、齒輪、軸承等）的計(jì)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(jì)進(jìn)度計(jì)劃第七周 方案論證，確定方案；第八、九周 四輥定徑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)零件尺寸計(jì)算；第十周 繪制零件草圖；第十一周 撰寫開題報(bào)告；第十二周 上機(jī)畫零件圖；第十三、四周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)技術(shù)文件；第十五周 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)、答辯資格評(píng)審；第十六周 畢業(yè)答辯。5 參考文獻(xiàn)[ 1 ] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（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(jī)械第二版. 北京：冶金工業(yè)出版社，2000[ 3 ] 彭文生. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社，2002[ 4 ] 曾賢啟. 液壓傳動(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本軸承分冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[ 7 ] 雷天覺. 液壓工程手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989[ 8 ] 冶金機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 100 例. 北京：冶金工業(yè)出版社，1986[ 9 ] 中小型軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)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(jī)械工業(yè)出版社，19736 導(dǎo)師意見