钢管矫直机毕业论文
图1.2 斜辊矫直机的典型辊系
1．3斜辊矫直的工作原理
斜辊矫直机一般采用旋转反弯矫直原理，旋转反弯矫直主要用于圆材矫直，旋转矫直中最常见的方法是多斜辊矫直法，是在斜辊矫直机上进行的。由于圆材的原始弯曲是多方位的。因此，在矫直时要使圆材绕轴线旋转，并在旋转的同时能使其反弯程度由小到大，再由大到小连续变化，才能使任何方位的原始弯曲都能得到可靠的反弯矫直。斜辊矫直机的作用是强迫圆材在反弯状态下旋转前进，达到矫直的目的。如图1.4所示：
1——K-x曲线 2——M-x曲线
图1.4 旋转反弯矫直过程中弯矩与塑性区分布
圆材在斜辊间反弯前进，走过每一个螺旋导程时反弯量的减少梯度和圆材塑性变形层的深度及均匀度是矫直质量的决定因素。因此，圆材在塑性区内旋转次数或称高频弯曲次数越多，各处纵向纤维的变形量差别越小，结果各处的残余曲率差也越小，从而使圆材变直。相对而言，如果使弯曲延长，在旋转导程不变的条件下，也等于增加高频弯曲次数，同样可提高矫直质量。
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1．4φ219矫正机简介
本次毕业设计的φ219矫正机采用八柱预紧式封闭机架和2-2-2-1复合辊系统。 下面简述工作过程和结构特点。
矫直机组具有手动控制和半自动控制两种工作方法。手动控制用于安装调试，换辊，检修作业；半自动控制用于正常矫直生产作业。其机组工作过程简述如下：
上料台架上排布好待矫直的钢管后，拔料器动作将一支待矫直钢管送入输送辊道。布轩在输送辊道的光电检测装置检测到钢管后，入口辊道升起，输送钢管前进；当布轩在入口辊道出口端的光电检测装置检测到钢管后，入口导板动作，使钢管对中顺利进入矫直机；当钢管头部被咬入第一对矫直辊后，入口导板打开，入口辊道下降，钢管在桥直机城经反复旋转弯曲变形后被矫直。当钢管尾部离开第七号辊（导辊）后，出口辊道升起，将矫直后的钢管输送到下一工序，即完成一根钢管的矫直。当钢管离开第三对辊子后，主传动系统发出信号指令输入辊道抬起迎接下一根待矫钢管。
2、结构特点：
(1)、采用了八柱预紧式封闭机架和2-2-2-1复合辊系统，提高机架刚度和矫直度。 (2)、上辊座升降采用二柱导向，导向精度较高，安装调整方便。 (3)、上辊采用液压平衡和锁紧，消除了螺旋副的间隙和其他安装间隙， (4)、提高了机架的刚度，消除了咬入时的冲击。 (5)、下辊采用液压缸锁紧，工作可靠。
(6)、下辊升降电气传动安装在机座侧面，以便于检修和调整。 (7)、转角调整采用电机螺旋升降器机构 (8)、矫直辊轴承座与转盘做成一体式 (9)、换辊工具采用杠杆平衡砣结构形式。
(10)、润滑（稀油和干油）按钮安装在主操作台上，以方便操作。
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2 矫直机总体方案的确定
2．1矫直方案及传动方案的确定 2．1．1矫直方案
方案一：
采用2-2-2-1型7辊式矫直机，此矫直机是使用数量最多的矫直机之一。这种矫直机既可矫直管材也可以矫直棒材，具有稳定性高，矫直表面质量好，操作方便等优点。
方案二：
采用2-1-2型5辊式矫正机，这种矫直机的优点是适用范围宽，表面质量好，可以一机多用。缺点为上辊稳定性低，传动系统复杂，制造成本高。
方案三：
采用1-2-1-2-1型7辊式矫正机，这种矫直机主要用于矫直高强度管材及厚壁管材， 可以保持工作的良好的表面质量，并且可以提高矫直速度。所以它有较广的适用范围，可以用于管材张力减径生产线、焊管生产线等。但制造成本高。 综上分析，采用方案一。 2．1．2传动方案
斜辊矫直机的传动方式有齿轮和万向接轴传动两种。 方案一：齿轮传动如图2.1所示
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1-长辊 2-拉杆 3-右立板 4-集油盘 5-端板 6-传动轮 8-短辊 9-左立板 10-压下手轮
图2.1 卧式矫直机齿轮传动
此图为齿轮传动的卧式斜辊矫直机，它是由两个分配轴及圆锥齿轮直接传动矫直辊的。这种传动比较紧凑，调节辊子斜角的范围可以很大，但辊子轴头齿轮受辊径限制不能太大，其强度也受限制。此外，齿轮系统包含在辊座转盘之内，润滑及密封也不太方便。
方案二：万向接轴传动（如图2.2所示）
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图2.2 立式斜辊矫直机结构图
万向接轴的一端与辊子轴头相联，电动机与减速分配齿轮箱的出轴相联，电动机与减速分配齿轮箱用联轴器联接。这种传动方式使润滑、维修及换辊等工作得到改善。此图为立式机架的斜辊矫直机。这种矫直机采用万向接轴传动比较普遍，其优越性更大。电动机及减速分配齿轮箱可单独装在地基上，与机器本体分离较远，使结构明显简化。具有调节方便，工作线高度不变，机器本体与传动系统的震动互不干扰等优点。由于其上下辊都可传动，因此，咬入条件及表面质量有改善。这种矫直机传动方式的不足之处是占地面积和机架高度大。 2．2上横梁的压下装置 2．2．1上横梁工作原理描述
为适应不同规格钢管能在矫直机中顺利的实现矫直，上横梁装配必须实现以下功能：
1、应不同规格的待矫直钢管，上、下工作辊系中的辊距要求可调，同时必须能够承受上工作辊系传递给上横梁的反力；
2、矫直机要能稳定、精确矫直，必须在工作过程中上工作辊系不能上、下窜动；保证矫直辊辊面与钢管能够良好的接触，矫直辊必须圆周方向能够调整； 3、矫直机要达到高精度，上、下工作辊必须锁紧，在工作过程中不能转动； 2．2．2压下调整方案的确定
为了满足上述工作原理要求，下面分别对上述四点要求分别阐述：
1、矫直机要适应不同规格的待矫直钢管，上、下工作辊系中的辊距要求可调。这一要求，我们采取三种方案加以分析和比较。 上工作辊系上下调整有很多种方案可以实现：
方案一：通过液压缸推、拉动上横梁来实现上工作辊系移动。 优点：结构简单，制造成本低廉，控制简单。
缺点：液体具有可压缩性和液压传动准确性随油温变化较为明显等原因，所以上工作辊系调整好后很难保证准确位置不变，这样矫直机的工作精度很难保证。 方案二：采用减速电机带动齿轮齿条：
优点：可以通过机械制动实现上横梁准确定位并锁紧，工作较为可靠。 缺点：传动机构相当笨拙、复杂，制造成本高，可靠性一般。
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