【正文】 動比 ＝45，公稱轉(zhuǎn)速＝1000 r/min =22r/min,許用輸出功率ZSY 型減速器外形尺寸裝配型式如圖8所示, 圖8 減速器結(jié)果簡圖查13－3可知減速器的基本參數(shù) 如表4所示。而達到額定一定比例扭矩以后,基本上與額定效率相等。當(dāng)減速器傳遞扭矩變化時,傳動效率隨之變化,變化曲線如圖所示。硬齒面減速器由于表面積減小, 其熱功率已經(jīng)同機械功率一樣作為設(shè)計和選擇減速器的重要指標(biāo)。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩的輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減弱軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象【12】。兩級圓柱齒輪減速器的 傳動比范圍是8≤i≤60。軸承通常采用 滾動軸承，只在重型或特高速時，才采用滑動軸承。直齒用于速度較低或負荷較輕的傳動；斜齒或人字齒用于速度較高或負荷較重的傳動。單級圓柱齒輪減速器的傳動比在１≤i≤8～１０。減速器的種類很多，用以滿足機械傳動的不同要求。圖7 電動機電動機參數(shù)如表2所示。由此得知　　 （3－15）因為芯棒的圓周速度與圓盤的圓周速度相同，所以電動機帶動工作機所需的最大功率是： （3－16） 電動機的選擇查表227 選擇電動機是Y 系列 160 M 12。要使芯棒旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤上的圓周力應(yīng)為: （3－5）其中： 芯棒與圓盤的摩擦系數(shù)查表１－１2可知【9】： ＝ 所以圓周力為： （3－6） 圓周速度的確定工作機按工作要求工作，可由公式（3－7）計算圓周速度【10】 （3－7）其中: —芯棒的角速度 （單位：rad/s）r— 芯棒的半徑由公式(413)確定芯棒的旋轉(zhuǎn)角速度為： （3－8）所以可知芯棒的圓周速度： （3－9）式中：T — 芯棒的旋轉(zhuǎn)周期 (單位：s) — 芯棒的半徑 （單位m ）由設(shè)計任務(wù)書可知：T = sr= m所以 （310） 電動機容量的計算與確定 電動機容量計算（1）按工作的要求和條件選用三相籠型異步電動機,封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。本系統(tǒng)的工作條件是長期變荷運行要求電動機轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用異步電動機YZ型（籠型）或YAR型（繞線型）。本次的設(shè)計所用的電動機是長期運行運行的機械，只要所選電動機的額定功率等于或稍大于所需要的電動機工作功率,即≥，傳動電動機的最大轉(zhuǎn)矩大于生產(chǎn)機械的最大轉(zhuǎn)矩（即負載途中的尖峰負載轉(zhuǎn)矩），驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩大于生產(chǎn)機械的最大轉(zhuǎn)矩，生產(chǎn)機械才能運轉(zhuǎn)。電動機的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關(guān)。容量小與工作要求，就不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載而過早損壞；容量過大則電動幾價格高，能力有不能充分利用，由于經(jīng)常不滿載運行，效率和功率因數(shù)都較底，增加電能消耗，造成很大的浪費。根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝性要求及負載（靜負載活動負載）選擇電動機的容量。一步電動機有鼠籠型和繞線型兩種，其中以普通鼠籠型異步電動機應(yīng)用最多。由于直流電動機需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，維護比較不方便，因此，如無特殊要求都應(yīng)選用交流電動機。④兩圓盤的水平中心距離h=100mm。②從動圓盤直徑 φ800 mm。以下設(shè)計及參數(shù)的選用均圍繞著方案一的設(shè)計而展開。首先保證了芯棒的冷卻技術(shù)條件。設(shè)備簡單，占地少，投資少；缺點：芯棒從一端開始冷卻，在長度方面溫度分布不均勻，不均勻的冷卻有時會使芯棒發(fā)生變形。在升降時芯棒所受的磨損比方案一還要大。 方案二的優(yōu)點：與一相比，冷卻速度快而且充分，系統(tǒng)當(dāng)中減少的移鋼機；缺點：需要建一個大的冷卻水池，用水比較多，水的循環(huán)和冷卻還需要投資一些設(shè)備，增加了投資的成本，水溫不易控制控制。圖6 方案的比較與選擇 方法一的優(yōu)點：芯棒冷卻的同時還不停的旋轉(zhuǎn)，水溫沿芯棒表面均勻分布,從而使芯棒沿縱向和周向冷卻更加均勻，提高了冷卻的質(zhì)量，縮短了冷卻的時間。圖5 方案二的原理圖 方案三的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案三的設(shè)計完全區(qū)別與一和二，如圖6所示。方案二與一的不同之處是冷卻的動力部分如圖5的視圖A，它是由一臺電動機驅(qū)動，通過減速器減速，再由一對齒輪將轉(zhuǎn)矩和速度平均分配到兩根轉(zhuǎn)動軸上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)上料裝置將待冷卻的芯棒放到拖架上后，工作電機啟動，拖架繞各自的軸旋轉(zhuǎn)，使芯棒浸入到下方的冷卻水池冷卻幾秒后，電動機反轉(zhuǎn)，使芯棒抬出水面，隨后旋轉(zhuǎn)卸料料裝置啟動，把芯棒移出冷卻水槽。如圖4所示。技術(shù)關(guān)鍵點在于拖架始終朝上，拖架的旋轉(zhuǎn)軸與左軸之間有一套鏈傳動裝置，主動鏈輪隨主軸旋轉(zhuǎn)的同時帶動托架上的小鏈輪轉(zhuǎn)動，這一裝置可完全保證托架朝上這個關(guān)鍵點。圖2 旋轉(zhuǎn)裝置被冷卻的芯棒放置在兩圓盤中間，受圓盤摩擦力的作用勻速旋轉(zhuǎn)，這樣就能使芯棒在周向均勻的冷卻。當(dāng)旋轉(zhuǎn)10秒鐘時，在由單向移鋼機將芯棒移到另一組旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上旋轉(zhuǎn)冷卻10秒后，由旋轉(zhuǎn)臂裝置將鋼送到輸出輥道，準備再次工作。旋轉(zhuǎn)冷卻裝置也有專門的電機驅(qū)動，通過減速器減速，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在軸上裝有圓盤，與另一組圓盤成并列分布，這組圓盤無驅(qū)動，主要起支撐作用。 芯棒的運輸由運輸輥道來完成，此輥為單驅(qū)動輥道，這個輥道的優(yōu)點是取消了長軸的傳動可以采用單獨底座來代替笨重的整體支架，結(jié)構(gòu)簡單，傳動慣性小，操作靈活。 圖1方案一的原理圖 工作原理芯棒從連軋管中脫出,并被輸送到脫棒后輥道。 方案一的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖1所示，該方案的冷卻方式是圓盤旋轉(zhuǎn)冷卻。更重要的一點是保證工作人員的安全，提高產(chǎn)品的安全性。還應(yīng)指出，一個設(shè)計良好的工作系統(tǒng)，往往不是一次就可以完成的，而需要經(jīng)過反復(fù)推敲、試運、檢驗不斷的調(diào)整和修改才能逐步達到完善。除了技術(shù)上的問題以外，還必須具有正確的設(shè)計指導(dǎo)思想和豐富的實踐經(jīng)驗。為了確保芯棒的質(zhì)量，我們必須要有一套專門的芯棒冷卻裝置，使芯棒均勻冷卻，提高芯棒的冷卻效果,延長了芯棒的使用壽命,改善了鋼管的內(nèi)表面質(zhì)量，降低芯棒消耗。新棒溫度的調(diào)節(jié)主要通過循環(huán)水冷卻。生產(chǎn)過程中，芯棒總處于間歇的運動，速度可達每秒幾米，外徑一般在50～150mm，目前芯棒采用水基潤滑劑，要求芯棒出冷卻水槽時的溫度在70～90℃。軋制時，芯棒與軋件內(nèi)表面的相對運動比浮動是的大，芯棒的工作條件更為惡劣，芯棒更容易磨損和劃傷，芯棒的精度直接影響鋼管的內(nèi)徑精度，芯棒在熾熱的胚管內(nèi)工作，使芯棒的工作溫度迅速增加，因使用中存在冷卻時間短,表面溫度高且不均勻,導(dǎo)致潤滑劑附著差,芯棒磨損快、壽命短，硬度降低，變形加大，對鋼管的質(zhì)量有著嚴重的影響，因而，提高芯棒質(zhì)量和消除毛管內(nèi)表面與芯棒之間的間隙使軋制更加平穩(wěn)，從而提高軋輥的使用壽命，確保鋼管的鋼管壁厚精度，內(nèi)外表面質(zhì)量和軋制的效率【6】。 芯棒的工作分析芯棒是無縫剛管生產(chǎn)中的必要輔助工具之一，限動芯棒連軋機采用芯棒線外預(yù)穿、芯棒預(yù)插人和芯棒限動快速轉(zhuǎn)換、快速換輥等新工藝、新技術(shù), 提高了軋機的生產(chǎn)能力。公司擁有限動芯棒自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)該產(chǎn)品生產(chǎn)的空白，并在逐步取代進口產(chǎn)品，其中MPM芯棒的年生產(chǎn)能力達到5000噸，占國內(nèi)市場份額的45%，國際市場占有率約為15%。由于進口芯棒價格昂貴，供貨周期長，供需矛盾十分突出。 芯棒的生產(chǎn)情況由于制造限動芯棒技術(shù)性強、難度大，目前在國際上只有法國、意大利、德國少數(shù)幾個國家的企業(yè)能夠生產(chǎn)。需要指出的是, 軋制薄壁管比軋制厚壁管的芯棒使用壽命要低的多, 可相差1～3倍。按鋼管軋制方式不同，可分為浮動芯棒、半限動芯棒和限動芯棒，其中，限動芯棒所占比例最大。上述機組的引進, 對提高我國無縫鋼管產(chǎn)量、改善鋼管質(zhì)量、提高專用管自給率及提高裝備與技術(shù)水平起到了重要作用尤其這兩套機組均用連鑄圓管坯軋管, 對提高質(zhì)量、降低成本和改革我國鋼管生產(chǎn)供坯工藝有重要意義。④自動化水平、工藝檢測和控制水平。又因采用嚴密封閉的孔型設(shè)計技術(shù), 使鋼管的外徑與壁厚精度提高, 有效地控制了內(nèi)孔多邊形效應(yīng)。定徑機和張力減徑機串列布置在軋制線上, 擴大了規(guī)格范圍, 增加了生產(chǎn)的靈活性。這是至今見到的MPM先進的壁厚控制技術(shù)。該軋機布置緊湊,機架間距小, ,且芯棒兩端都有限動頭, 可兩頭使用, 使芯棒的壽命得以延長。菌式穿孔機的延伸系數(shù)可達到6（），因此, 在變形量的分配上, 穿孔機可承擔(dān)較大變形, 從而減小軋管機的變形, 使連軋機機架數(shù)減少到5架。包鋼MINIMPM的主要流程：連鑄圓管坯——管坯加熱――穿孔――軋管－一脫管――冷卻－一鋸切――無損探傷－－檢查包鋼MINIMPM的主要特點①采用新型立式菌式穿孔機。包鋼無縫鋼管廠在建的從意大利茵西公司引進的φ245機組屬于后者。連續(xù)軋管機組按芯棒運動方式, 可分為全浮動、半浮動和限動芯棒3種型式。由于錐形輥穿孔機的變形能力較大，就可將原由MPM承擔(dān)的部分變形前移至穿孔機來完成，連軋工序的延伸可適當(dāng)減小，軋管機沒必要選用過多架數(shù)了，軋機的機架數(shù)由原來的7～8架減少至4～5架；與MPM相比它的最大特點是實現(xiàn)了用更短的芯棒軋制較長的鋼管，芯棒的工作段長度比MPM短了2～3米；芯棒總長度可縮短5米左右。 前十套限動芯棒連軋管機組一覽表序號機組名稱廠名國家投產(chǎn)年份設(shè)計年產(chǎn)量成品管規(guī)格D X S(mm)機架數(shù)1365mm 達爾明廠意大利197850159～～2582245mm 京濱廠日本198360114～～4083273mm 坦姆薩廠墨西哥198360114～～4074245mm 費爾菲爾美國19836089～～3275245mm 北方星鋼廠美國198730114～2457 6245mm 阿爾戈馬廠加拿大19863048～~3277245mm 希德爾卡廠阿根廷198835140～~3568245mm