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1、1第一章 绪论1：1 引言经过了毕业实习之后，我们就要进入大学生活中的最后阶段毕业设计了，这次毕业设计为期三个月，在这三个月中，我们要根据老师所给出的毕业设计题目进行充分的设计。在此次毕业设计中，我的毕业设计题目为双向移钢机机构，这套双向移钢机是包钢无缝钢管厂在无缝钢管完成了切头辊道和在加热炉之间，再一次进行加热，从而为后序工序作准备。双向移钢机依靠移钢机支架使冷却后坯料从运输辊道上移动到再加热炉端，使坯料达到规定的温度后出炉。在双向移钢机和链式运输机的作用基本相同，移钢机是按圆形轨迹运动的，一个运动周期由 2 个动作组成。即：1）移钢机接钢管，将钢管托起到下一个辊道上落钢；2）移钢机空行程段
2、，然后回到初始位置，在进行下一个动作。由于该设计是双向移钢机机构，所根据工作要求可以向两个方向移动钢管，并且运行要相当的平稳，因此，对双向移钢机的运行有严格的速度要求，以尽可能减少运动过程中各动作间切换以及移钢机机架接触钢坯时的冲击和震动，保障双向移钢机长期正常运行。由于双向移钢机具有高效率、低消耗、低成本等特点，所以，进行设计是有必要的。根据要求在这套移钢机机械中，我主要的任务是完成一整套双向移钢机机构的设计，对移钢机的主传动部分作了详细的设计并对双向移钢机的性能参数进行选择。根据要求，我将对这套升降机构的主传动机构及相关零件进行设计。1.2 冶金传输机械的特点及发展方向1.2.1 冶金传输
3、机的种类冶金传输机是在大型的冶金机械厂应用的一种中小型设备，是冶金方向里不可缺少的一种传输设备，这种设备对于工厂的生产率起到非常重要的作用，所以是工厂必备的。链式移钢机，链条是移钢机的关键部位，通过它的连续运行来完成货物输送任务，链式移钢机牵引链有如下特点：1. 链条结构采用链轮和套筒滚子链，链条与轨道的摩擦方式由传统的滑动摩擦变为滚动摩擦，故运行阻力小。2. 链片材料采用高强度合金钢，经热处理具有较高的强度和耐磨性能。3. 链条安装在链轮上，链条不外露，不受异物干扰污染，从而提高了其使用寿命。4. 驱动装置由电机、 ，套筒滚子链调速装置，驱动轮等部件组成。驱动装置为输送机的动力部件，为了提供
4、产品的可靠性，增加了张紧装置。驱动装置一般设置在输送机系统的下料点位置上。5. 大多数移钢机是在同一个方向上传递冶金产品，并且传递的大多数产品是低温产品。这种移钢机在传递过程中比较平稳，没有过大的冲击。使用寿命长，运转可靠性高，节能高效，密封、安全2且维修方便。其使用性能明显优于其它移钢机设备，是一种较为普遍的传送设备。1.2.2 无缝钢管的生产历史新中国成立前，日本侵略者曾于1935 年10 月在我国东北鞍山建了1 套生产直径为7150 的热轧无缝钢管机组，最高年产量为1.14万t（1940年），1942年又建了冷拔车间，生产直径为40150 的冷拔管和气瓶管，但日本投降后，其全部设备都被拆
5、运到了原苏联，所以新中国成立时我国是不能生产无缝钢管的，当时只有上海有一点钢管改制设备，可以将进口的钢管改制为所需规格的钢管。新中国成立后，作为首批重点工业建设项目，鞍钢无缝钢管厂于1953 年10 月27 日建成投产，从此结束了我国不能生产无缝钢管的历史。自鞍钢无缝钢管厂轧出我国第一根无缝钢管起，至今我国无缝钢管已有了47年的生产历史。在这近半个世纪的年代里，我国无缝钢管轧机由50 年代初唯一的1 套 140自动轧管机组，设计年产量仅6.19 万t，发展到目前为止，已是产品品种、规格齐全，各种机组型式齐全并分布于全国，无缝钢管的年产量也于1978年（82 万t）超过英国和法国，19836 年
6、（115万t）超过意大利，1992年（256 万t）超过原西德，并在1994 年（304万t）早于钢和钢材成为世界第一大无缝钢管生产国，随后一直保持至今。 【1】 摘自我国无缝钢管生产的发展 钢管2001年6 月第30 卷第1期。1.2.3 无缝钢管的用途大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等
7、，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。1.结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。2.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
8、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。3.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优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。4.石油裂化用无缝钢管是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。5.地质钻探用钢管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、套管和沉淀管等。6.石油钻探管是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。 7.船舶用碳钢无缝钢管是制造船舶 I 级耐压管系、级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝
9、钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过 450，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过 450。 8.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。 9.冷拔或冷轧精密无缝钢管是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。 10.结构用不锈钢无缝钢管是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。 11.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截
10、面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为 D） 、不等壁厚异型无缝钢管（代号为 BD） 、变直径异型无缝钢管（代号为 BJ） 。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。3 12365107849231875461.2.4 ：无缝钢管的制造工艺（1） 、无缝管工艺流程: 1 .冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯加热穿孔打头退火酸洗涂油（镀铜）多道次冷拔（冷轧）坯管热处理矫直水压试验（探伤）标记入库。冷拔（轧）无缝钢管的轧制方法较热轧（挤压无缝钢管）复
11、杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从第四个步骤开始，圆管坯经打空后，要打头，退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。酸洗后，涂油。然后紧接着是经过多道次冷拔（冷轧）再坯管，专门的热处理。热处理后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。2. 热轧无缝钢管的工艺流程热轧无缝钢管也叫挤压无缝钢管，它的工艺流程如下：圆管坯加热穿孔三辊斜轧、连轧或挤压脱管定径（或减径）冷却矫直水压试验（或探伤）标记入库轧制无缝管的原
12、料是圆管坯，圆管坯要经过切割机的切割加工成长度约为米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为 1200 摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢坯打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢
13、管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。3、工业管工艺流程 管坯检验剥皮检验加热穿孔酸洗修磨润滑风干焊头冷拔固溶处理酸洗酸洗钝化检验轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管坯要经过切割机的切割加工成长度约为 1 米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为 1200 摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、
14、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢坯打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。 4、卫生级镜面管工艺流程：管坯检验剥皮检验加热穿孔酸洗修磨润滑风干焊头冷拔固溶处理酸洗酸洗钝化检验冷轧去油切头风干内抛光外抛光检验标识成品包装 1.2.5 包钢无缝钢管生产工艺简介 1 管坯准备工艺流程（1）：
15、管坯准备区的平面布置示意图见下图 2MiMiMPM 限动芯棒连轧管机组41098765432116514312图 1.1 管区平面图 (1、2)上料台架 ( 3) 链式运输机 (4) 斜台架 (5、6) 踞前称重测长轨道 (7、8)1 号，2 号圆盘冷锯机 （9）2 号斜台架 (10、11)减振料筐 （12）定尺坯上料台架 （13）2 号链式运输机 （14）3 号链式运输机 （15）称重轨道 （16）减振料筐 （17）3 号斜台架 （18）扇形轨道（2）管坯准备工艺流程 由包钢炼钢厂提供直径 180mm 和直径 270mm,长度为 4-8 米倍尺连铸圆管坯，经火车运至 BC 跨原料仓库，在成捆
16、管坯称重后，安照管坯直径，钢级，炉号和长度存放在指定的料架内。在此期间，对管坯进行抽检。 跟据生产计划投入热轧线的管坯，由吊车从料架中取出运至两个上料台架（1、2）上，由液压拔出装置将管坯拔至运输轨道上，然后又上料移送装置送至 1 号链式运输机上，再有上料移送装置，将管坯拔至输送辊道上，利用 1 号斜台架配给两台管坯锯所需的管坯。当使用定尺坯上料台架时，上料台架及管坯锯可以连锁不动。 冷锯机切割后的管坯，可以利用 2 号斜台架横移至输送轨道上，每台锯割的管坯，当需要剔除或下料储存时，可以利用各自的减振料筐（10、11）来完成。切割后的管坯，利用上料移送装置拔至链式输送机（13）上继续前移，再有上料移送装置拔至输送轨道上运至链式输送机（14） 。在炉前轨道上进行称重
