双槽钢管移钢机设计.doc
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2、毕业论文)题 目:双槽钢管移钢机设计 学生姓名:*学 号:*专 业:机械设计制造及其自动化班 门杏违或页纱钉厌醇擎嗡刚篇街欢惯框抒癌淳冰恍炕拙邪乘述芝泛洲啼禽铸薪井耍泛填躲都逮维店拔咱逆刺墙据徘骡综莽耗樊彝赤配炙谋掷挎萨糟是掠惰哑蔼搔能昏违伤泽仅得镰挤痹墩剃肆祭旬笋兴世陛自惶想舱狸结酬博扎韵睬叹顷肺赤酞尺禾恒西汰沼鞍摈香配涝浦尹摇茸洛扯巧呢殉贰嚣貌际凸伺谍擞翅燃谚籍蚀玛瀑看恿徘污尺嗜毫缨醛纽斤钟救塑汉鸵迎椅年梁瓮曲扇名嘿锹剐褐沽撰汰筋原怒们祁珊或耿曾藻窟四荒医拱峡栖甸毕勇灭遍铁盖嫉力伏歪翟寻翰镀本剔屯灼舱乖甚柿短祝弯地邮任抒辰溯推拐署耿败痛卜酉办府士番渭倚瘟蛮隐饭弛檄箱绦裔磕前探秤智脯夏租哼蛾
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4、管移钢机设计 学生姓名:*学 号:*专 业:机械设计制造及其自动化班 级:*指导教师:*摘要 双槽钢管移钢机的设计整体结构式由电动机,减速器,联轴器,链传动机构组成。 由于双槽钢管移钢机机组是由6组移钢机构组成,为实现同步运转并且能够运动平稳,采用的是整体驱动方式。 三级减速器具有结构复杂的特点,由于本设计的传动比较大,故用三级减速器方可实现。 移钢机机架比较复杂,架内的传动部件是靠链传动,这需要选则大小适合的链轮和链条,对链条进行校核,并且还需要对移钢机机架内主传动轴进行设计和校核。关键词:双槽钢管移钢机,链传动机构,三级减速器Abstract Dual Slot machine desig
5、n shift the ocerall structure of steel by the motor,reducer,coupling,chain drive instituions. The double cell transfer steel machine unit is moved by the 6 groups of steel bodies,in order to achieve synchronous operation and can smooth motion,driven by the overall drive. Three characteristics of gea
6、r with a complex structure,due to the design of the transmission of relatively large,it is only achieved with the third gear. Steel machine frame shift is more complex,within the framework relies on chain drive transmission parts,which need to select the appropriate size sprockets and chain,check on
7、 the chains,and also need to move to live within the shaft steel machine frame design and checking.Key words:dual slot shifting steel machine,chain transmission,three reducer目录摘要IAbstractII目录III1绪论11.1中国无缝钢管的发展概况11.2无缝钢管发展的前景11.3中国无缝钢管生产布局21.4无缝钢管生产方法与简单介绍21.5无缝钢管生产工艺流程介绍41.6无缝钢管生产设备41.7无缝钢管种类51.8、无
8、缝钢管材质钢号的表述方法91.8.1无缝钢管材质钢号表示方法概述91.8.2无缝钢管材质钢号表示方法的分类说明92方案设计122.1移钢机设计方案122.2选择移钢机传动方案123 设计计算部分143.1移钢机设计的主要参数143.2 电动机的选择143.2.1 电动机的选用原则143.2.2电动机的选择143.2.3电动机的监视和维护173.3减速器的选择173.3.1选用减速器的公称输入功率173.3.2减速器的简介183.3.3校核热功率 193.3.4 减速器的维护检查193.3.6减速器的发展趋势203.4联轴器的选择203.4.1联轴器的简介203.4.2联轴器的选择223.4.3
9、联轴器的校核223.5链传动的设计计算223.5.1链传动的简介223.5.2 小链轮齿数的选定233.5.3计算当量的双排链的计算功率233.5.4确定链条型号和节距p243.5.5计算链节数和中心距243.5.6计算链速v,确定润滑方式253.5.7计算链条传动作用在轴上的压轴力FP253.5.8链传动的安装与保养263.5.9链传动机构装配注意事项273.5.10链传动的特点与应用273.6轴的设计273.6.1提高轴的强度的措施273.6.2设计轴时注意的事项283.6.3传动轴材料的选取283.6.4轴最小轴径的估算283.6.5各轴段直径和长度的确定293.6.7键的选择343.6
10、.8键的校核343.7轴承的选择计算353.7.1滚动轴承的简介353.7.2滚动轴承的选择353.7.3滚动轴承的选择363.7.4滚动轴承的工作特点373.7.5滚动轴承寿命计算383.7.6滚动轴承的润滑38参考文献40致谢411绪论1.1中国无缝钢管的发展概况在新中国成立时,我国不能生产无缝钢管。1953年10月27日,鞍钢无缝钢管厂成功轧出我国第一根无缝钢管,从此结束我国不能生产无缝钢管的历史。以后产量逐年增长,2004年,全国无缝钢管产量达到908万吨,其中不锈无缝钢管为20万吨,成为世界无缝钢管生产大国。自2003年开始,我国已由净进口国变为净出口国。2003年,无缝钢管进口量为
11、47万吨,出口量为56万吨;2004年,进口量为69万吨,出口量为75万吨,取得了长足进展。现在我国无缝钢管技术装备种类、规格齐全。具体来看,热轧无缝钢管装备:自1953年建成投产140mm自动轧管机组以来,陆续开发、研制、设计、制造、建成投产一大批小型(50mm-100mm)穿孔机和自动、三辊、连轧、圆盘等轧管机组,并先后引进一批顶管、大型自动、扩管、三辊轧管机组,后期又引起一批先进的三辊、精密和连轧机组,现有(含在建)的热轧成品无缝钢管机组约9大类38套,即连轧管、自动轧管、周期轧管、热扩管、精密轧管、圆盘轧管、三辊轧管、顶管、挤压管和行星轧管机组,产品外21.3mm-1100mm,设计能
12、力504-514万吨。应该说,目前我国是世界热轧管机组的种类和规格最齐,是世界热轧无缝钢管最新、最先进机组的总汇,是世界最新装备、机组的实验地。1.2无缝钢管发展的前景在无缝钢管技术装备及生产发展前景方面,目前我国还不是世界的无缝钢管生产强国,现在国产的优质、低耗、高附加值无缝钢管的品种还很少,不能满足国内市场的需求。如高强度、特殊密封扣、耐低温、耐腐蚀(硫化氢、一氧化碳等)、抗压溃等特殊油井管的缺口较大,致使油井管现在每年还需进口30万吨。此外,无缝钢管的品种、质量、消耗等方面,还难以超过设计水平。与国外先进水平相比,还存在一定的差距,尤其是在质量、使用寿命、价格比等方面,还很难具备竞争力。
13、在机组装备上,也需进一步提升,比如冷轧管的设备,距离世界先进水平尚有相当的差距。在国外已采用高速、超长行程轧制和双回转双送进,轧制过程不停机连续上料和连续轧制以及采用电脑控制,实现自动化操作。1.3中国无缝钢管生产布局我国现有的无缝钢管生产布局不均衡,且较为分散,集中度差。从全国六大地区来看,西北地区的无缝钢管产量极低,仅年产6万吨;迄今为止,宁夏、甘肃、新疆、海南、香港、澳门和台湾省、自治区、特区没有无缝钢管厂。在全国26个有生产厂的省、市中,其产量的差异也很大,年产20万吨以上的有10个省、市;年产50万吨以上的只有天津、上海、内蒙、江苏、山东、四川6个省、市;在这6个省市中,产量最大的为
14、江苏,2003年的产量为95万吨;产量最大的企业为天津钢管公司,2003年的产量达到80.1万吨;年产50万吨以上的企业也只有天管、宝钢、包钢、成都等4家,可见其分散程度。1.4无缝钢管生产方法与简单介绍 无缝管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求,可用热轧(约占8090)或冷轧、冷拔(约占1020)方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯,管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序:在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管;在延伸机上将毛管轧薄,延伸成为接近成壁厚的荒管;在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示。 (1) 自动轧管生产
15、 生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。 (2)连续轧管生产 生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过79架轧辊轴线互呈90配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产4060万吨,为自动轧管机组的24倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机(MPM),轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动,可改善金属流动条件,用短芯棒轧制长管和大口径钢管 (3)周期
16、轧管生产 以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料,加热后经水压穿孔成杯形毛坯,再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔(Pilger)轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料,宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。 (4)三辊轧管生产 主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材,壁厚精度达到 5,比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机(称Transval轧机)的发明,这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚
17、之比,从12扩大到35,不仅可生产薄壁管,还提高了生产能力。1.5无缝钢管生产工艺流程介绍无缝钢管生产方法见1热轧,简单的来说就是所轧制的轧件的温度越高,随之变形的抗力变小,这样就能实现大的变形量。以轧制钢板为例,一般的铸坯的厚度为230mm左右,但经过粗轧与精轧,最终的厚度就变为1-20mm。与此同时,由于钢板的宽厚比较小,尺寸的精度要求的相对较低,不容易出现板形的问题,以控制凸度为主。一般对于组织有要求的,一般通过控轧控冷来实现的,即控制精轧的开轧温度和终轧温度。1.6无缝钢管生产设备穿孔机 常用的二辊斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的厚壁管(毛管),两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角
18、。近年来倾斜角已由612增至1317,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上钢管,采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。自动轧管机 把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经23道次,轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.82.2。70年代以来,用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术,都提高了生产效率,实现了轧管机械化。 均整机 结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度,减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机,提高了均整机变形量和均整效率。 定径机 由312架组成
19、,减径机由 1224架组成,减径率约达328。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时,以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式,有1828架,最大减径率达80,减壁率达44,出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端增厚的缺点,可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。 自动轧管机组 常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形,规格变化较灵活,生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展,已不再建造140mm以下的机组。1.7无缝钢管种类1.GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要
20、用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20、45 号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo 等。2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345 等。3. GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝钢管。代表材质为10、20 号钢。4. GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的
21、优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG 等。5. GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)是适用于工作温度为-40400、工作压力为1030Ma 的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo 等。6GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb 等。7.地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管,按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套
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