【關(guān)鍵詞】錘片粉碎機;發(fā)展趨勢;設(shè)計
錘片粉碎機采用機械傳動已有幾十年的歷史,由于結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,造價低廉,至今在中、小型錘片粉碎機中仍廣泛應(yīng)用。在低速大扭矩的錘片粉碎機上,因傳動系統(tǒng)體積龐大,電動機功率大,起動時電網(wǎng)波動也較大,所以越來越多地采用液壓傳動。近年來,有以液壓馬達作為源控制工作輥移動但主驅(qū)動仍為機械傳動的機液混合傳動的錘片粉碎機,也有同時采用液壓馬達作為
工作輥旋轉(zhuǎn)動力源的全液壓式錘片粉碎機。錘片粉碎機的工作能力是指板材在冷態(tài)下,按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時最小卷筒直徑的能力。國內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高,操作工藝簡便,成本低廉,但對板材的質(zhì)量要求較高(如不允許有缺口、裂紋等缺陷),金相組織一致性要好。當卷制板厚較大或彎曲半徑較小并超過設(shè)備工作能力時,在設(shè)備允許的前提下可采用熱卷的方法。有些不允許冷卷的板材,熱卷剛性太差,則采用溫卷的方法。
一、錘片粉碎機的原理
1、錘片粉碎機的運動形式
錘片粉碎機的運動形式可以分為主運動和輔運動兩種形式的運動。主運動是指構(gòu)成錘片粉碎機的上輥和下輥對加工板材的旋轉(zhuǎn)、彎折等運動,主運動完成錘片粉碎機的加工任務(wù)。輔運動是錘片粉碎機在卷板過程中的裝料、下料及上輥的升降、翹起以及倒頭架的翻轉(zhuǎn)等形式的運動。該機構(gòu)形式為三輥對稱式,上輥在兩下輥中央對稱位置作垂直升降運動,通過絲桿絲母蝸桿傳動而獲得,兩下輥作旋轉(zhuǎn)運動,通過減速機的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合,為卷制板材提供扭矩。
2、彎曲成型的加上方式
在鋼結(jié)構(gòu)制作中彎制成型的加工主要是卷板(滾圓)、彎曲(煨彎)、折邊和模具壓制等幾種加工方法。彎制成型的加工工序是由熱加工或冷加工來完成的。
滾圓是在外力的作用下,使鋼板的外層纖維伸長,內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形(中層纖維不變)。當圓筒半徑較大時,可在常溫狀態(tài)下卷圓,如半徑較小和鋼板較厚時,應(yīng)將鋼板加熱后卷圓。在常溫狀態(tài)下進行滾圓鋼板的方法有:機械滾圓、胎模壓制和手工制作三種加工方法。機械滾圓是在錘片粉碎機(又叫滾板機、軋圓機)上進行的。
二、錘片粉碎機的發(fā)展趨勢
加入WTO后我國錘片粉碎機工業(yè)正在步人一個高速發(fā)展的快道,并成為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè),對國民經(jīng)濟的貢獻和提高人民生活質(zhì)量的作用也越來越大。預(yù)計“十五”期末中國的錘片粉碎機總需求量為600萬輛,相關(guān)裝備的需求預(yù)計超過1000億元。到2010年,中國的錘片粉碎機生產(chǎn)量和消費量可能位居世界第二位,僅次于美國。而其在裝備工業(yè)上的投入力度將會大大加強,市場的競爭也愈演愈烈,產(chǎn)品的更換也要求錘片粉碎機裝備工業(yè)不斷在技術(shù)和工藝上取得更大的優(yōu)勢:
(1)從國家計委立項的情況看,錘片粉碎機工業(yè)1000萬以上投入的項目達近百項;
(2)錘片粉碎機工業(yè)已建項目的二期改造也將會產(chǎn)生一個很大的用戶群;
(3)由于錘片粉碎機的高利潤,促使各地政府都紛紛投資(國家投資、外資和民間資本)錘片粉碎機制造。其次,跨國公司都開始將最新的車型投放到中國市場,并計劃在中國加大投資力度,擴大產(chǎn)能,以爭取中國更大的市場份額。民營企業(yè)的崛起以及機制的敏銳使其成為錘片粉碎機工業(yè)的新寵,民營企業(yè)已開始成為錘片粉碎機裝備市場一個新的亮點。
在今后的工業(yè)生產(chǎn)中,錘片粉碎機會一直得到很好的利用。它能節(jié)約大量的人力物力用以彎曲鋼板。可以說是不可缺少的高效機械。時代在發(fā)展,科技在進步,國民經(jīng)濟的高速發(fā)展將對這個機械品種提出越來越高的要求,將促使這個設(shè)計行業(yè)的迅速發(fā)展。
三、設(shè)計方案選擇
一般情況下,一臺錘片粉碎機所能卷制的板厚,既工作能力,是指板材在冷態(tài)下,按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時的最小卷桶直徑的能力,熱卷可達冷卷能力的一倍。但近年來,冷卷的能力正日益提高。
結(jié)合上章錘片粉碎機的類型,擬訂了以下幾種方案,并進行了分析論證。
1、方案1雙輥錘片粉碎機
上輥是鋼制的剛性輥,下輥是一個包有彈性的輥,可以作垂直調(diào)整。當下輥旋轉(zhuǎn)時,上輥及送進板料在壓力作用下,壓人下輥的彈性層中,使下輥發(fā)生彈性變形。但因彈性體的體積不變,壓力便向四面?zhèn)鬟f,產(chǎn)生強度很高,但分布均勻的連續(xù)作用的反壓力,迫使板料與剛性輥連續(xù)貼緊,目的是使它隨著旋轉(zhuǎn)而滾成桶形。上輥壓人下輥的深度,既彈性層的變形量,是決定所形成彎曲半徑的主要工藝參數(shù)。根據(jù)實驗研究,壓下量越大,板料彎曲半徑越小;但當壓人量達到某一數(shù)值時,彎曲半徑趨于穩(wěn)定,與壓下量幾乎無關(guān),這是雙輥錘片粉碎機工藝的一個重要特征。雙輥錘片粉碎機具有的優(yōu)點:
(1)板料不需要預(yù)彎成形,因此生產(chǎn)率高;
(2)可以彎曲多種材料.機器結(jié)構(gòu)簡單。
缺點:
對于不同彎度的制品,需要跟換相適應(yīng)的上棍,因而不適用多品種,小批量生產(chǎn)。
2、方案2錘片粉碎機
錘片粉碎機是目前最普遍的一種錘片粉碎機。利用三輥滾彎原理,使板材彎曲成圓形,圓錐形或弧形工作。
對稱錘片粉碎機特點:結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,質(zhì)量輕、易于制造、維修、投資小、兩側(cè)輥可以做的很近。形成較準確,但剩余直邊大。一般對稱錘片粉碎機減小乘4余直邊比較麻煩。
不對稱錘片粉碎機特點:剩余邊小,結(jié)構(gòu)簡單,但坯料需要調(diào)頭彎邊,操作不方便,輥筒受力較大,彎卷能力較小。所謂理論剩余直邊,就是指平板開始彎曲時最小力臂。其大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。可彎曲的板料厚度系列受到一定限制,目前一般只能用于10mm以下的板料。對稱式錘片粉碎機剩余直邊為兩下輥中心距的一半。但為避免板料從滾筒間滑落,實際剩余直邊常比理論值大。一般對稱彎曲時為板厚6~20倍。由于剩余直邊在校圓時難以完全消除,所以一般應(yīng)對板料進行預(yù)彎,使剩余直邊接近理論值。不對稱錘片粉碎機,剩余直邊小于兩下輥中心的一半。它主要卷制薄筒(一般在32×3000以下)。
3、方案的確定
通過上節(jié)方案的分析,根據(jù)各種類型錘片粉碎機的特點,再根據(jù)錘片粉碎機的不同類型所具有的特點,最后形成我的設(shè)計方案,12×2000對稱上調(diào)錘片粉碎機。
雙輥錘片粉碎機不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡單,但彎曲板厚受限制,只適合小批量生產(chǎn)。錘片粉碎機結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價又高。雖然錘片粉碎機不能預(yù)彎,但是可以通過手工或其它方法進行預(yù)彎。
四、總結(jié)
通過幾種運動方案的分析,雙輥錘片粉碎機雖然不需要預(yù)彎,但只適合小批量生產(chǎn),而且彎曲板厚受限制。錘片粉碎機通用性廣,但其質(zhì)量體積大而且操作技術(shù)不易掌握。對稱三輥卷板結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量輕、易于制造等優(yōu)點。經(jīng)過相比較下最終決定采用錘片粉碎機。
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