无缝管型设计

无缝钢管生产是传统的基础产业, 随着国际石油价格的持续走高, 石油用无缝钢管的作用也越来越重要。伴随产量的增加, 无缝管管头的数量也随着增多。

长期以来采用手工锯断, 劳动强度大,生产效率低, 产品质量差。为了进一步开发潜能, 提高管头的成材率, 减少损耗, 研制管头切割机是一项降耗增效的措施, 它可以将不合格的无缝管管头, 经过切割后留下用于制造冲压弯头的合格管节。

设计过程一、确定工艺方案;二、传动装置的设计与计算,包括拟定传动方案,计算各传动轴的转速、功率和转矩、进行传动机构的设计与计算、进行总体结构设计、画出总体方案;三、结构设计,其中包括初算各轴的最小直径、计算各主要传动件的结构尺寸、绘制部件的装配草图、拆画零件工作图、主要设计依据是我国现行的机械设计标准和一些本行业的相关经验,应用AUTOCAD进行了图纸的绘制工作,提高了效率和图纸的准确性。1

确定工艺方案首先对设计项目进行了研究,弄清设计的目的、任务和要求,制定了设计计划;充分了解了生产过程的现状,特别是它的薄弱环节。在广泛进行调查研究,搜集资料的基础上,对工艺方案提出了初步设想。

方案一用弓锯锯割金属管,如一般的弓锯机,它需要弓锯往复的切削运动和滑枕摆动的进给与让刀运动。机器的结构比较复杂,锯切动作也不是连续的。当金属管直径相差较大时,锯条还要调换,生产效率低。

方案二用切断刀切断金属管,如在车床上切断,但是一般的车床主轴孔径不过几十毫米,通不过4英寸的金属管,且占用一台普通车床,不太经济。

方案三用砂轮切割金属管,需要砂轮旋转的切割运动和摇臂向下的进给运动,如J3G-400A型材切割机就是这样。此机器结构简单,生产率较高,但是砂轮磨损较快,费用很高。

方案四用碾压的方法切割金属管,需要金属管旋转的切割运动和圆盘刀片向下的进给运动。这种方法是连续切削的,生产效率高,机器的结构也不太复杂。但缺点会使管子的切口内径缩小。一般用于管子要求不高的场合。

经过调查研究,认为用于制造冲压弯头、多用通气、通水管,要求不高,所以决定采用方案四。1

设计结论1、通过本次设计,提高了管头的成材率,减少损耗,解决了原有老设备功能、成本和效率低下的难题,减轻工人的劳动强度,解决金属管旋转的切割运动和圆盘刀片向下的进给运动的配合以及克服传统切管机效率低、不便操作等问题,从而达到降耗增效的目的，满足了生产工艺要求。同时,也提高了劳动生产率,并且也使下一道工序更加安全可靠,提高了冲压弯头的质量,起到了承上起下的作用。

2、使用过程中还存一些维修不便、手动压下费力,压下丝杠磨损快的问题,在一些细节上还需不断完善,使之设计更合理,加工制造更容易。这是在今后的设计工作中应该重视的问题。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学