【文章內(nèi)容簡介】 占一半。 與焊管相比，無縫管具有橫截面性能均勻，張度高，承載能力大等特點，所以地質(zhì)鉆探、石油開發(fā)，鍋爐制造、機(jī)械、建筑等行業(yè)大量采用無縫管，在原子能、航天等?，F(xiàn)在化科技工業(yè)中，無縫管也占有相當(dāng)重要的地位，具有工業(yè)面管之稱。 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。用戶對無 縫管的品種、質(zhì)量提出了更高要求。例如：外徑范圍大薄壁、高精度、成分性能波動范圍窄，可靠性高等，因此，無縫生產(chǎn)任務(wù)時，采用先進(jìn)生產(chǎn)手段為國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供品種、規(guī)格對路，品質(zhì)優(yōu)良的無縫管，從而取得良好的社會效益和企業(yè)效益。 前面我們提到了機(jī)組老化的問題，所以對機(jī)組改造、提高其生產(chǎn)力是現(xiàn)今無縫鋼管廠的首要問題。所以今后無縫管的發(fā)展將由擴(kuò)大生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)為繼續(xù)采用先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)大品種，提供實物質(zhì)量和降低成本。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 三、冷床類型及其概述 在開坯、型鋼及鋼管軋機(jī)上，冷床用來冷卻熱軋后的軋件。在冷床上，軋件是在緩慢的橫向移動過 程中逐漸冷卻的。因此，實際上冷床和橫列式軋機(jī)前后的拉鋼機(jī)一樣，從其完成機(jī)械的動作來看是相同的，都是屬于橫向移送軋件的運(yùn)輸設(shè)備。 在線材軋機(jī)上，盤卷的運(yùn)輸與冷卻設(shè)備主要有鏈?zhǔn)剑ɑ虬迨剑┻\(yùn)輸帶和鉤式冷卻運(yùn)輸機(jī)或兩種組合運(yùn)送冷卻方式。為了提高線材的質(zhì)量，自六十年代以來，對線材采取控制冷卻工藝，目前已發(fā)展成為采取強(qiáng)制水冷與散卷冷卻相結(jié)合的較完善的冷卻方式。 冷床的類型： 冷床按其用途分：型鋼冷床、方坯冷床、鋼板冷床、圓鋼（或管坯）冷床及鋼管冷床。 型鋼冷床 型鋼冷床用以冷卻除定尺短坯以外的各種坯料及型鋼。型鋼冷 床按其床面固定或運(yùn)動分作兩大類： 在中型以上的型鋼車間中，冷床臺架通常是固定不動的，軋件在冷床上的橫向移動，一般是通過多爪齒條式推鋼機(jī)、多爪曲柄連桿式推鋼機(jī)、帶拔爪的繩式或鏈?zhǔn)嚼摍C(jī)進(jìn)行運(yùn)送的。 在機(jī)械化程度較高的小型車間中，為了保證斷面小而長度較長的軋件在橫移過程中不被彎曲、扭轉(zhuǎn)和表面擦傷，往往采用步進(jìn)式鋸齒形冷床，斜輥式冷床或搖擺式冷床，軋件在上述幾種冷床上的橫向移動，是通過冷床床面本身的運(yùn)行實現(xiàn)的。 目前，在中小型型鋼車間得到普遍采用的冷床有：多爪式冷步進(jìn)式鋸齒形冷床；斜輥式冷 床；小車多爪式冷床；小車潛行式冷床；搖擺式冷床等六種型式。 方坯冷床 方坯冷床用以冷卻經(jīng)剪切成定尺的方坯。 鋼板冷床 多用于中板車間，鋼板在床面上的移動是由鋼繩小車式拉鋼機(jī)拖動的。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 圓鋼（管坯）及鋼管冷床 這種冷床的床面沿軋件前進(jìn)方向帶有 2%的上坡度，一般多用鏈?zhǔn)蕉嘧摍C(jī)移送軋件，用于冷卻圓鋼、管坯及熱軋無縫鋼管。在近代的鋼管車間中多采用螺旋式冷床。 近年來，由于軋鋼工藝趨向無扭軋制，采用緊湊的平立輥軋機(jī)，先進(jìn)活套、計算機(jī)控制等手段，使軋制速度迅速提高。這樣一來，就對扎 線后部冷床工序提出了新的發(fā)展課題。冷床上料系統(tǒng)作為冷床的咽喉設(shè)備，其作用就是將軋件從輸入輥道運(yùn)送到矯直梁上，并在矯直梁上校直。 四、本文設(shè)計內(nèi)容 本文設(shè)計內(nèi)容為：生產(chǎn)中 180中 432mm，無縫鋼管設(shè)備上料裝置，鋼管的最大重量為 2500kg。鋼管長度為 616m. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 第一章 方案確定 冷床一般由輸入輥道，上料裝置及冷床床身三部分組成，其中上料裝置是冷床的關(guān)鍵設(shè)備。在軋鋼車間里，冷床上料裝置的作用是將成形熱軋鋼材在高速狀態(tài)下制動，并將其從冷床輸入輥道抬舉滑至冷床床身。冷床上料裝 置的型式有：斜塊輥輪式、平移搖桿式、扭轉(zhuǎn)升降式、曲柄擺桿式、旋轉(zhuǎn)杠桿式等。由于本文設(shè)計的為無縫鋼管冷床上料裝置。故首選曲柄擺桿式和旋轉(zhuǎn)杠桿式兩種上料裝置。下面就曲柄擺桿式上料裝置和旋轉(zhuǎn)杠桿式上料裝置做一比較，選取其一作為設(shè)計方案。 曲柄擺桿式冷床上料，與其他上料機(jī)構(gòu)相比，由于拉桿和各制動板為杠桿平衡機(jī)構(gòu)，使其形成自平衡力系，故該上料機(jī)構(gòu)設(shè)備重量輕，驅(qū)動功率小，但由于其支承擺桿較細(xì)。故其作為包鋼無縫冷床上料裝置不合適。因為由于曲柄擺桿支承的重量不大，故在冷床上要安放多個冷床上料裝置（安放數(shù)量大于 5 個），故其曲 柄擺桿式冷床上料在包鋼無縫廠有限的冷床空間內(nèi)不能安放這么多的上料裝置。而旋轉(zhuǎn)杠桿式冷床上料裝置，其旋轉(zhuǎn)臂與后面的平衡鐵相互平衡，故構(gòu)成自平衡杠桿體系。電動機(jī)所帶動的質(zhì)量中不包括旋轉(zhuǎn)杠桿的質(zhì)量。即驅(qū)動功率只用在鋼管上面又由于支承上料口的軸較粗。故抬同樣質(zhì)量的鋼管。其所需上料裝置較少。根據(jù)包鋼無縫鋼管的冷床空間，選取旋轉(zhuǎn)杠桿式冷床上料系統(tǒng)是較合適的。 此次方案確定為：設(shè)計旋轉(zhuǎn)杠桿式冷床上料裝置。其簡圖如下： 旋轉(zhuǎn)杠桿冷床上料簡圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 第二章 傳動部件的選擇 由于冷床上料裝置的工 作原理與起重機(jī)相似，故初步選定為起重冶金用繞線轉(zhuǎn)于異步電動機(jī)。其新產(chǎn)品代號為： YZR。代號漢字意義：異重繞。老產(chǎn)品代號：JZR。 電動機(jī)靜功率計算： 冷床上料機(jī)構(gòu)的靜功率為： Qamp。V。 1000hFP? 式中 QF—— 起升載荷 N amp。V —— 物品起升速度 m/s h —— 機(jī)構(gòu)總效率 QF =G=mg=2500 10=25000N ∵鋼管移送一次時間為 12s，旋轉(zhuǎn)杠桿廠 。 ∴角速度 w=212π =6π Vq=w r=6π =由于機(jī)構(gòu)為滑動軸承，所以機(jī)構(gòu)總效率 h 查表 可選 h= ∴ 。 ? = 又∵ Pn? Hm? P。 其中 Pn —— 基準(zhǔn)按電持續(xù)率時，電動機(jī)額定功率 m? —— 基準(zhǔn)按電持續(xù)率時，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)；取 m? = H —— 系數(shù)；洗線型異步電動機(jī)取 H= P； —— 凈功率 Pn? Hm? P。= = 起重及冶金用異步電動機(jī)（ YZ）（ JZ）性能和結(jié)構(gòu)特點：斷續(xù)定額，封閉自扇內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 冷式。采用高電阻鋁合金澆鑄的籠型轉(zhuǎn)子。起動轉(zhuǎn)矩大能頻繁起動。 （ 1） YZR，系列電動機(jī)具有較大的過載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度。適用于短時或斷續(xù)周期運(yùn)行頻繁起動和制動，有過載及顯著振動。沖擊的設(shè)備。 （ 2）起重用的 YZR 電動機(jī)的絕緣等級為 H 級，適用于環(huán)境溫度。不超過 60℃的場合。 （ 3） YZR 系列電動機(jī)的防護(hù)等級，一般場合為 IP44，冶金使用場合為 IP54. （ 4）名牌標(biāo)示的額定數(shù)據(jù)通常 YZR 225M6型號電動機(jī)。 技術(shù)參數(shù)： 額定功率： P=30kw FC=40% 工作方式： S3 6 次 /h 定子電流： 62A 轉(zhuǎn)子電流： 轉(zhuǎn)速： n=962r/min 額定電壓： 380V,50 hz 效率： 88% 重量： 398kg （ 1）電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為： n1=962 r/min （ 2）傳動軸的轉(zhuǎn)速 :n2=60/12=5 r/min （ 3）減速器的效率選為 （ 4）減速器的輸入轉(zhuǎn)速為： n139。=962 0%=577 r/min （ 5）傳動比： i=577 .92/5=112 比減速器的傳動比較大，由 于安裝時電動機(jī)的輸出軸與傳動軸垂直，故需要選擇圓錐 圓柱齒輪減速器。又因傳動比較大，故選用三級的圓錐 圓柱齒輪減速器。由于大尺寸的圓錐齒輪較難敬請制造。因而總是把圓錐齒輪傳動作為圓錐圓錐齒輪減速器的高速級（載荷較小），以減小尺寸，便于提高制造精度。 所以減速器選擇為： KSD 545112Ⅱ L 型 制動器是用于機(jī)構(gòu)或機(jī)器減速或使其停止的裝置，有時也用作調(diào)節(jié)或者限制內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 7 機(jī)構(gòu)或機(jī)器的運(yùn)動速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件。 因為對于起重機(jī)械和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及車輛等，為了 控制制動轉(zhuǎn)矩的大小以便準(zhǔn)確停車，則多采用常開式制動器。冷床上料機(jī)構(gòu)相當(dāng)于起重機(jī)，它要求機(jī)器能準(zhǔn)確的停在指定的位置，故采用常開式制動器。 由于此制動器要與電動機(jī)直接相連，是對電動機(jī)起制動作用的。故此制動器的制動轉(zhuǎn)矩只要能大于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩即可。所以此制動器按電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩來選。 公稱轉(zhuǎn)矩： T=9550pn=9550 30/962 = m 計算轉(zhuǎn)矩： T1=KT= = m 其中： K —— 工作情況載荷系數(shù)，查表 K= 查手冊得制動器的型號選為 YWZ5—— 400/50 技術(shù)參數(shù)： 制動轉(zhuǎn)矩： 450710 N m 制動輪直徑為： 400 mm 這種制動器制動轉(zhuǎn)矩、制動時間的調(diào)整，簡便可靠，摩擦材料更換方便，制動過程無粉塵污染，使用壽命長，可達(dá)二千萬次。 ： 聯(lián)軸器的基本功用是連接兩軸（也連接軸和其他回轉(zhuǎn)零件），并傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。 有時，聯(lián)軸器也用作安全保險裝置。聯(lián)軸器所連接的兩軸，只能在運(yùn)行停止后經(jīng)過裝拆 才能彼此接合或分開。應(yīng)用聯(lián)軸器可以方便地將組成機(jī)器的相關(guān)部分（如原功機(jī)部分，傳動部分和執(zhí)行部分）連接起來。 聯(lián)軸器選用時，首先按工作條件選擇合適的類型，再按轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的尺寸；必要時校核其薄弱的承載能力。 類型選擇： 因為電動機(jī)出來的軸是要求制動的軸，而且還要有緩沖減振功能，其壽命也不能短，而且電動機(jī)帶減速器，所以此軸為高速軸，故選用帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 載荷計算： T=9550pn=9550 30/962 = m 計算轉(zhuǎn)矩： T1=KT= = m 其中： K —— 工作情況載荷系數(shù)，查表 K= 型號選擇 ： 從標(biāo)準(zhǔn)中差得 HL26 型帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器，其許用轉(zhuǎn)矩為 T=2021N m用轉(zhuǎn)速為 1400r/m。 技術(shù)參數(shù)： 許用轉(zhuǎn)矩： T=2021N m 許用轉(zhuǎn)速： n=1400r/min 軸孔直徑： D=75mm 軸孔長度： L=142mm 故其型號為： HLL6 聯(lián)軸器 YA75x142YA32x84 類型選擇 軸與軸之間需有相互制動功能才能使其在適當(dāng)位置同時停止工作，又因為需用聯(lián)軸器聯(lián)接的軸。為兩水平的同心軸，故選用制動輪鼓形齒聯(lián)軸器。 載荷計算 公稱轉(zhuǎn)矩： T=9550pn =9550 30 = m 工作情況載荷系數(shù) ： K= 計算轉(zhuǎn)矩： Tc=KT = = N m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 型號選擇 從標(biāo)準(zhǔn)中查得 NGCL12 型聯(lián)軸器適用 主動端： J型軸孔、 B型鍵槽 d=140mm、 L=202mm 從動端： J型軸孔、 B型鍵槽 d=150mm、 L=202mm 故其型號為： NGCL12 140x202150x202JB 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 10 第 三章 旋轉(zhuǎn)杠桿 的設(shè)計 由于旋轉(zhuǎn)杠桿做順時針圓周運(yùn)動，為使 V 型架始終保持豎直向上，則 V型架必須做逆時針圓周運(yùn)動，其轉(zhuǎn)速要與旋轉(zhuǎn)杠桿圓周運(yùn)動的相等。而 V型架的圓周運(yùn)動是靠鏈傳動實現(xiàn)的，即， n1=n2=5r/。 又因為所傳遞的功率較大，故為低速鏈傳動，對于這種低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條拉斷，故低速鏈應(yīng)按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行計算。 根據(jù)一些已知條件初選鏈條型號 因為鏈條做的功等于 V 形架上的鋼管做的功。 鏈與鋼管： Al=Ag =mg（ 250+225 2 ） 310? =5000 =2841N m P= At = 2841/3 1000 = 選取雙排鏈，則鏈額定功率 Po為 Po= Z Ka 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 11 = =