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1、4..第16卷第期湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)Vol16No41994年12月NaturalSeieneeJournalofXiangtanUniversityDee.1994車L槽管機(jī)頭的設(shè)計(jì)令文美純,,【摘要】為了滿足節(jié)能技術(shù)的需要本文根據(jù)滾壓加工原理設(shè)計(jì)了一種滾軋機(jī)頭該機(jī)頭能在普通車床上軋制出螺紋榴管和橫紋槽管.主恤詞滾壓加工..螺紋槽管橫紋槽管分類號(hào)TH1220引言列管,、,,式換熱器廣泛應(yīng)用在動(dòng)力石油化工等企業(yè)中對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造利用提高其.,,,傳熱效率來(lái)達(dá)到節(jié)約能源已提到重要的位置在列管式換熱器中采用增大換熱表面提高單位體積的傳熱面積,是一種強(qiáng)化傳熱的有效
2、途徑.前人在廣泛研,究的基礎(chǔ)上證實(shí)l//{將光滑管加工成螺曰_、紋槽管或橫紋槽管_“-,「(圖1)不僅強(qiáng)化卜川I/U二么司了管內(nèi)外的對(duì)流傳,熱過(guò)程而且其機(jī)a)螺紋槽管b)橫紋槽管,械強(qiáng)度抗熱應(yīng)力圖l螺紋槽管和橫紋槽管與抗污垢性能都比.因此,,、石油、光滑管好近年來(lái)螺紋槽管和橫紋槽管已應(yīng)用于動(dòng)力化工以及低品位余熱,.,回收等換熱設(shè)備上,目前如何為中有明顯的節(jié)能效果但是小型化工設(shè)備生產(chǎn)廠找到一,種既方便又經(jīng)濟(jì)的軋制螺紋槽管或橫紋槽管的加工方法已成為推廣使用這類管型換熱器的關(guān)鍵問(wèn)題.為解決這一伺題,作者根據(jù)滾壓加工原理設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)便的軋槽管機(jī)頭,,,將機(jī)頭安裝在車床
3、的橫刀架上與車床上加工螺紋的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合可滾壓加工出無(wú)縫鋼管等換熱器用單頭螺紋槽管或橫紋槽管.1加工工藝的探討,,,滾壓加工是在車床或類似的機(jī)床上利用帶滾輪的滾壓工具以一定的壓力在工件,,、表面作相對(duì)滾壓使金屬表面產(chǎn)生塑性變形在工件上加工出圓柱形錐形凹槽以及其它.,形狀的外表面,根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析滾軋刀對(duì)管材進(jìn)行滾壓時(shí)管材上受力點(diǎn)的金屬將產(chǎn)生流.:,,作者單位湘潭大學(xué)機(jī)械電氣土程系湘潭411105:收稿日期1994一07一06106湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)1994年.(圖2)3~,動(dòng)當(dāng)滾壓工具設(shè)計(jì)成兩側(cè)面具有5o的錐度刀,頭盡可能取大些的圓角半徑時(shí)受力點(diǎn)金屬能達(dá)到最佳流
4、,,動(dòng)狀態(tài)且在滾壓過(guò)程中管材表面的纖維不但未被切斷而.,且其性能得到了強(qiáng)化所以加工后管材表面質(zhì)量好表面粗)l「1卜、二洲戶~.、,、、「一一、`吸糙度降低精度得到提高其疲勞強(qiáng)度耐磨性使用壽命也~得到改善.丁一,寸廠作者擬采用滾壓加工方法在不損傷原管材性能的條,,圖2管材受力點(diǎn)金屬纖維流動(dòng)示意圖件下改變管材表面形狀加工出強(qiáng)化傳熱的螺紋槽管或橫1;2;3滾軋刀管材金屬纖維層紋槽管.2結(jié)構(gòu)和主要零件設(shè)計(jì)制造利用滾壓加工原理設(shè)計(jì)的軋槽管,,,機(jī)頭(圖3)由底座1滾柱支撐架2l,,滾軋刀3滾軋刀偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置4溉習(xí)軋刀進(jìn)刀裝置5組成.f底座下部根據(jù)C6140車床小刀,架結(jié)
5、構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)制作能與車床橫刀,架配套使用時(shí)僅需與橫刀架用螺栓a)原理圖聯(lián)接.滾柱支撐架2上安裝兩個(gè)活動(dòng),滾柱整個(gè)滾柱支撐架與底座由軸聯(lián)75院,接并用普通圓柱壓縮彈簧支撐在底座上.其中心高與小刀架中心高相同.琳心參八使兩個(gè)滾柱與滾軋刀組成3點(diǎn)支撐,四,篷夾住待加工管材加工時(shí)滾柱支撐架!l.,能自動(dòng)對(duì)中起到跟刀架的作用滾軋刀3mm,最大直徑為50滾軋刀頭部的球.需形直徑按所選槽型進(jìn)行加工其,軸用單列圓錐滾子軸承支撐以承受,:!軸向力.滾軋刀偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置4,利用川門人{(lán)!}.日吊叫引躺-一共-蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)緊湊和可靠自鎖的特日,,點(diǎn)通過(guò)調(diào)整蝸桿使?jié)L軋刀3能與待加工管子軸
6、線呈。~45。的偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié).,,當(dāng)調(diào)節(jié)好偏轉(zhuǎn)角度后擰緊固定螺栓.滾軋刀進(jìn)刀裝置b)結(jié)構(gòu)示意圖可使之完全固定5,圖3軋槽管機(jī)頭采用左旋絲桿與螺母絲桿上帶有刻.2滾住;3滾軋,底座支撐架刀,度盤和雙柄手柄轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可知調(diào)4滾軋刀偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置;5滾軋刀進(jìn)刀裝置節(jié)的進(jìn)刀量.滾軋刀材料選用,:.ro12CMV制造工藝是車削成形一銑鍵槽一熱處理一磨外圓及球形直徑要求熱處理后第4期文美純軋槽管機(jī)頭的設(shè)計(jì)107硬度為HRC55~60·,、、,對(duì)滾壓加工中選擇適當(dāng)?shù)臐L壓用量一滾壓力進(jìn)刀量滾壓次數(shù)及滾壓速度軋槽管,.的生產(chǎn)率表面粗糙度及管材的使用性能有很大影響不二’。(根據(jù)滾壓加工
7、滾壓力尸的計(jì)算式、尸一毛會(huì){,幻N){丟一Uv性口。I:;Z;式中d滾軋刀球形頭部直徑(mm)E被滾壓管子的彈性模量(N/mm)—..—.PN/mm,)P、(11)d,,最大接觸壓力(8一2(氏為管材的屈服極限).,,—,1x20,,,a,如我們加工的209無(wú)縫鋼管的軋槽管其E一2(N/mm)一250(N/mm)滾.二,:.軋刀球形頭部直徑dm=5mm代入上式計(jì)算出滾壓力P二405(N)又由c614。推薦的,.,5OON0Nm,滾壓力不超過(guò)1扭矩30并參照LZIJ型螺紋軋機(jī)3j[設(shè)計(jì)參數(shù)該軋槽管機(jī)頭設(shè)計(jì)滾壓力為1300N,扭矩為300N.M..:,:軋槽管轉(zhuǎn)
8、速的計(jì)算公式為~(L/HS)義(dr/
