【正文】 軋管機的能力計算(1)第一道：（：1210 mm）1)=式中：=278mm 2)減壁區(qū)接觸弧長的水平投影式中： 頂頭錐角（7~12）取=12 =10mm (頂頭圓柱帶的一半)= L1=l0l2== 3)總接觸面積 式中： 孔型寬 孔型高 軋輥名義直徑 孔型頂部軋輥直徑 毛管直徑 =~ = =（1+）= == == 4)減徑，減壁區(qū)平均單位壓力 式中：= 外區(qū)影響系數(shù) =2278= = == nf外摩擦影響系數(shù)（根據(jù)采利科夫曲線查表得到） nf=總軋制力：== =278= =278sin=5)芯棒對軋輥軸向作用力：==(2)第二道：（：108 mm）1) 2) = 3)L1=10l2= =（1+）= F實== == mm2 4) = 外區(qū)影響系數(shù) =2278= = ==nf外摩擦影響系數(shù)（根據(jù)采利科夫曲線查表得到） nf=總軋制力：== =278= =278sin= 5)芯棒對軋輥軸向作用力：== (3) 軋制時的扭矩 =式中：D0=Rmin2+D坯= 2782+150=806mm 同理： == 轉(zhuǎn)/分 M輥 軋管機咬入條件校核（1）初次咬入條件： 1）按孔型頂部接觸計算： 同理： 2） 按四點接觸計算： = 咬如充分(2)二次咬入條件 根據(jù)經(jīng)驗：對于能滿足一次咬入條件，則二次咬入也能滿足。m輥頸處扭矩： 輥身處扭矩：；彎曲應(yīng)力： 式中：—抗彎截面系數(shù)，對于圓柱體輥頸危險斷面彎曲應(yīng)力： 輥身斷面彎曲應(yīng)力： ；扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 式中：—抗扭截面系數(shù)，對于圓柱體輥頸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：；輥身的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：；輥頸合成彎曲應(yīng)力； 輥身合成彎曲應(yīng)力；對于鋼軋輥：[]= 500~ 600 MPa，取[]=500 MPa。 N+176。(5)頂頭工作錐角： r1= r2=(6)輥頸直徑：d頸=300mm 輥頸長：l=500mm(7)變形區(qū)長： l變= l1=150mm = =(8)單位壓下量： =π155tan10176。β1=3176。圖56 均整機頂頭 定徑機 定徑機在軋制表中的參數(shù)（1）熱狀態(tài)尺寸：=（~）==（2）壓縮率：=%=1=%==% =%=0（3）各孔型平均直徑：=158(%)==(%)==(%)==(%)==156mm（4） 橢圓系數(shù)：====（5）軋槽高： == 同理可得： = = = =（6）軋槽寬：==同理可得：====156mm（7）半徑：R1===同理可得：R2==R3==R4==R5=（8）偏心距：e1===同理可得：e2==e3==e4==e5=0（9）輥縫：Δg=~5mm（10）圓角半徑：r=3~6mm（11）工作直徑：Dki=D+ D：輥環(huán)=430mm Δ：輥縫=15mm本次設(shè)計五機架的輥縫分別為5，5，4，3，3。（2） 均整機頂頭的設(shè)計 1）頂頭直徑：δ均頭=140mm。軋輥材質(zhì)主要從耐磨性和咬入條件來選擇，因此本設(shè)計中采用低鉻無限冷硬球墨鑄鐵,硬度為HB=500。均整機的工具設(shè)計包括軋輥，頂頭和導(dǎo)板的設(shè)計。 7) 材質(zhì)：由于頂頭在工作時要承受很大的壓力和高的熱負荷，因此需采用良好的高溫強度、導(dǎo)熱性并耐急冷急熱的材料制造；本設(shè)計中采用3CrW8(V).頂頭形狀尺寸如圖54圖54 穿孔機頂頭 均整機在軋制表中的參數(shù)（1）外徑:D=D軋 +（310）=150+8=158mm（2）壁厚：S= S軋 =6mm（3）內(nèi)徑： d= D2 S =15825=146mm（4）頂頭直徑：δ均頭 =δ +（14）=138+2=140mm（5）頂桿直徑：δ均桿 =δ均頭 （2~15）=1408=132mm（6）軋輥間距：B=δ均頭+2 S=132+26=144mm（7）導(dǎo)板間距：=2 DB=2158144=172mm（8）橢圓度系數(shù)：==（9）延伸系數(shù)： == 均整機工具設(shè)計整機的作用是消除壁厚不均，改善內(nèi)外表面質(zhì)量。 l2=()Zch== 5) 反錐長度l3 ；壁厚δt。 R= = =； 4）碾軋區(qū)長度l2。（2） 頂頭設(shè)計： 1）頂頭直徑：δr=δ穿=131mm 2）頂頭鼻部直徑d0：過渡圓弧直徑r0；長度l0； d0=150=75mm； r0==； l0==； 3）穿孔錐長度l1由于：=所以：l1=δr=131=；直徑D1和穿孔輪廓母線的圓弧半徑R為： D1=δr2l1tanβ2=1312176。 又因為軋制帶寬度l3與ββ2的大小有關(guān)，且值很小，所以取l3=0； 則 L=200+300+0=500mm。β2=176。β2=β1+176。 其中，L=l1+l2+l3，l1=，l2= 式中：ΔDpmax：該穿孔機的管坯直徑壓下量最大值，mm； （ΔDk+ΔDp）max:該穿孔機出口錐荒管外徑擴經(jīng)量最大值，mm； R1，R2：端面圓角半徑，mm。所以：D=Dpmax=6219=1314mm。 穿孔機 穿孔機在軋制表中的參數(shù) （1）毛坯外徑： D穿=D軋 = 150=155m（2）毛坯壁厚S穿=S軋+（3~5）=5+5=10mm（3）毛坯內(nèi)徑d穿=D穿2S穿=155 210=135mm（4）頂頭直徑δ穿=d穿K穿=1354=131mm（5）絕對下量：ΔH=（1015%）D坯=10% D坯=15mm（6）軋輥間距：B=D坯ΔH =15016=134mm（7）相對壓下量：Δ=10%（8）導(dǎo)板間距：l=H+（02）=150+2=152mm（9）橢圓度系數(shù)：l/B==（10）頂桿位置：yc=L2l3=l3=+2010=296mm備注：l2軋輥出口錐長 l3反錐長： 固定式 515mm 更換式 3050mm （11）頂頭位置：C=L+yc－L2=++ 其中：l0頂頭鼻部長 l1穿孔錐長 l2平整錐長 l0 = (~) d0== mm d0=(~)D坯 == d0 ：頂頭鼻部直徑 l1=（~）Dt== mm Dt =δ穿=131 mm l2 =（~）=（~）== =71mm 式中：送進角10 滑動系數(shù) =(~) =(~)=++71=（12）頂桿長：=+++=++71+10= mm （13）頂頭壓下量：λ ===%延伸系數(shù)：μ === 穿孔機工具設(shè)計（1） 軋輥設(shè)計： 1）輥徑D 首先從咬入條件和提高出空效率的要求作為出發(fā)點來選擇，然后再校核其強度。6） 圓錐過渡到圓柱體的半徑：r=δa=138=7） 頂頭前端的圓角半徑：r1=1050=20mm；8） 圓柱部分臺肩的圓角半徑：r2=57=5mm。5） 頂頭嘴的直徑：δH=δa －2lktanβ=138269tan10176。3） 頂頭錐角：γ=arctanf 式中， f：金屬與頂頭的摩擦系數(shù)，；γ=10176。(4) 材質(zhì)的選擇 為提高其耐磨性并保證鋼管外表面質(zhì)量，采用材質(zhì)低鉻無限冷硬球墨鑄鐵，退火后硬度為280350HB。；6） 回送輥之間的間隙：Δ=510=8mm。4） 孔型側(cè)壁半徑：ρ=（） rk =75=120mm。 圖51 自動軋管機孔型(3) 回送輥孔型的確定回送輥孔型的結(jié)構(gòu)域工作輥相同，但開口角比較大；孔型寬高比也較大，輥縫為S=510=8mm。2)各部分尺寸的確定： 1)孔型側(cè)壁角：α=30176。 Dmax ：軋后鋼管最大直徑，mm KD ：系數(shù) 根據(jù)統(tǒng)計： KD這里取6.本設(shè)計中具體參數(shù)為: Di=700 。孔型寬高比也比較大，輥縫為S=510mm,取8mm，具體數(shù)據(jù)如下所示：1）工作輥名義直徑Di和輥身長度L0的確定 Di =KDDmax L0=K1Di式中 Di ：軋輥名義直徑，mm。冷床的性能參數(shù)見表（49） 表4─9 冷床性能參數(shù)項目參數(shù)電機型號YZR400I2電機功率 kW140冷床型式步進式冷床 長寬 m40床面最多存放根數(shù) 根141床面最大承載重量 t130最快移送軋件數(shù) 根/min12步進距離 mm2255 軋制表編寫和設(shè)備參數(shù)選擇 軋管機在軋制表中的參數(shù)（1）軋管機的壁厚：S軋=S成=6mm（2）外徑：D軋=H軋槽高=150mm（3）內(nèi)徑：d軋=D軋2S軋=15026=138mm（4）軋管頂頭直徑： δ軋2=d軋=138mmδ軋1=δ軋2 + (1~3)=138+3=141mm（6）頂桿直徑：D桿=d軋(8~15)=13810=128mm（7）總延伸系數(shù)：μ總===（K為燒損系數(shù)，碳鋼K=~）μ=== 軋管機工具 表示軋輥特征的尺寸是名義直徑Dt和輥身長度L0，決定軋輥特征尺寸的主要依據(jù)是咬如條件、軋制速度、軋輥強度、軋輥壽命（重車次數(shù)）、軋機結(jié)構(gòu)以及最小可能的放置孔型。鋼管冷卻的目的是，鋼管鋼管冷卻后便于進行矯直、切頭、切尾、改尺、修磨、檢驗、打包入庫等一系列工序。管坯定心可以減少小毛管前端的壁厚不均，并改善穿孔的咬入條件。本設(shè)計選用的是1600t剪斷機，其性能參數(shù)如表47所示。10℃最大生產(chǎn)能力t/h80爐底轉(zhuǎn)數(shù)r/min表48 步進式爐的主要性能參數(shù)項目參數(shù)爐子有效長度 m爐子有效寬度 m爐子有效面積 m步進梁齒距 m2200動梁與動梁間 mm2定梁與定梁間距 mm2動梁與定梁間距 mm28固定梁可放鋼管 支160步進梁升降行程 mm80鋼管升降高度 mm1217步進周期 s燃料發(fā)熱量 MJ/ m34000煤氣最大消耗量 Hm3/h6570空氣最大消耗量 Hm3/h1：（）煤氣與空氣配比40冷卻水耗量 m3/h6固定梁 道5活動梁 道SHC18Rc梁材質(zhì)≤1150耐熱溫度 ℃ 切斷設(shè)備的選擇用于軋鋼生產(chǎn)的切斷設(shè)備主要有兩大類：鋸切機和剪切機。4） 密封性好，容易控制內(nèi)壓力和氣氛，因此加熱溫度均勻；5） 管坯之間有一定間隙，三面加熱，加熱時間段，但它有一定的缺點，主要是投資大，單位燃耗高。 加熱爐的選擇（1） 本設(shè)計中管坯加熱設(shè)備選擇環(huán)形爐，因為：1） 管坯隨爐底一起轉(zhuǎn)動，不用翻鋼，實現(xiàn)了加熱操作的機械化；2） 密封性好，吸入空氣少；3） 管坯相對于爐底靜止不動，表面的氧化鐵皮不宜脫落，減少了金屬氧化，因而減少了金屬燒損。（3） 盡量選擇重量輕，體積小的輔助設(shè)備，以節(jié)約車間投資。輔助設(shè)備的選擇遵循以下原則:（1） 滿足生產(chǎn)工藝流程的要求（2） 保證有較高的工作效率，充分發(fā)揮主要設(shè)備的功率。 矯直主要設(shè)備和性能項目參數(shù)主電機功率 kw90額定電壓 V440最大額定電流 A221最大工作電流 A—跳閘電流 A—電機轉(zhuǎn)數(shù) r/min01500減速機減速比1/軸子角度可調(diào)范圍 176。鋼管的矯直機的類型有壓力矯直機、斜輥式矯直機。減徑機熱鋸。（1） 定減徑主要設(shè)備及性能表45 定減徑主要設(shè)備性能項目參數(shù)定徑機組成67輥道、升降擋板、定徑機減徑機組成步進爐前翻料溝、斜蓖條、給料器步進式加熱爐、摩擦推料機。交角，而相鄰兩隊軋輥曲線彼此垂直，其目的在于鋼管定徑時軋輥輥縫相互交錯，鋼管在兩個垂直方向上受壓