基于数据分析的穿孔机主传动系统分析及改造设计.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第18期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．40No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．18．047基于数据分析的穿孔机主传动系统分析及改造设计刘捷，蒋士博(四川工程职业技术学院，四川德阳618000)摘要：对~blO0穿孔机各主要受力点的实际负荷进行了动态测试，根据实测数据对传动系统进行了力学验算和校核，提出了系统改造设计方案。试验和使用结果表明：该系统的运动精度和设备的润滑得到了较大的改善，取得了较好的实际效果。关键词：力学参数测量；验算和校核；联轴器；改造设计中图分类号：TG

2、375文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)18—143—3随着科学技术的发展，越来越多的新技术和新方1．2现场测试条件法应用到了设备上，极大地延长了设备的使用寿命，现场测试条件如下：钢种包括1Crl8Ni9Ti、使设备焕发了更强大的生命力。某钢管厂thl00穿孔1Crl8Nil2Mo2Ti、00Crl7Nil4Mo2、GH30；管坯规格机已使用十多年，基础部件磨损严重，润滑不良，运为妒5mIn一110mm；荒管规格为8×6．5mm一动精度较低，已严重影响到钢管厂产品的质量和产612o×7mm，共11组；出炉温度t为1030—1140量。要求在穿孔机大修的同时进行设

3、备更新改造。℃；电机转速n为500r／min。为使更新改造工作具有针对性，在改造前钢管厂委托某检测中心对穿孔机的生产过程进行了动态测2测试数据分析试，取得了各主要受力点的实际负荷，为改造设计工2．1原thlO0穿孔机的技术参数作提供了较全面的检测实际数据。改造前，$100穿孔机的技术参数：1测试方法额定轧制压力F为600kN；额定轧制扭矩为1．1测试原理56000N·m；主电机功率P为1000kW；主电机额定将被测量的非电量转换成电量，再经电子仪器放电压U为600V；主电机额定电流，为1630A。大、记录，得出与非电量成比例的曲线，经标定后即2．2测试点布置可得到非电量的大小(见图

4、1)。该次测试共有6个力能参数、2个电能参数。2．3测试结果I．焦堕墨．}．皇里堡堡．}．重婆堡．{各钢种、规格穿孔负荷实测值见表1。图1参数测量基本原理图表1各钢种、各规格穿孔机实测负荷范围值收稿日期：2011—08一O8作者简介：刘捷(1971一)，女，硕士，副教授，主要从事电气自动控制的教学和科研工作。E—mail：jsbjch@163．corn。·144·机床与液压第40卷2．4测试结果分析与说明3．1高速级齿轮联轴器的选用(1)从表1可看出，第l1组轧制压力、轧制扭原高速级齿轮联轴器型号为CLZ9，根据强度校矩最大，其值为核公式：F轧平均=826kNM扭平均=169．7k

5、N‘mF轧最大=839kNM扭最大=174．6kN。mK1K2≤篆(2)(2)从表1中得出：各测试组的实测扭矩均大式中：K为传动系统重要系数，取K=1．5；于额定轧制扭矩。但两传动轴的扭矩值较为接近，这为工作条件系数，取=1．3；是合理的(一M2)。传动轴长期在较大扭矩下工⋯为工作扭矩；作，必然带来以下几方面问题：⋯为许用扭矩；(a)传动轴(万向接轴)寿命降低；Mlle===2．5088~104(b)叉头滑动铜轴承磨损严重；m．x(c)叉头整体强度降低。N·m(3)从表1中得出：生产El径4~100mm以上管由式(2)得：坯，轧制力超过许用值。但两轧辊进出口轧制压力总=2．5088

6、X10X1．5×1．3=48922N·m一和较为接近，这是合理的(F。(进+出)F2(进+出))。当选用新高速级齿轮联轴器型号为CLZ11型，其然轧制力大小与坯料的加热温度、工艺调整因素有最大许用扭矩M⋯=71000N·m。关。详见表1第9组数据。3．2低速级齿轮联轴器的选用2．5验证实测数据的可信度原低速级齿轮联轴器型号为CL11型，同上，取2．5．1扭矩验算K=1．5，=1．3。验算第11组的实测扭矩数据=堕业=M11=174．6kN·m⋯对应的实测电机输出功率：P=1374kW1．37309×10N．m电机转速／'t=500r／min选用新型号低速级齿轮联轴器CL13型，其最

7、大电机实际输出的扭矩由公式可算出：许用扭矩M⋯=140000N·mPIM=9550--L：26．2kN．m(1)3．3二级、三级齿轮减速器n由于轧制力增大，必然引起减速器内齿轮寿命的则传动轴理论输出扭矩：降低。从实际检查情况来看，由于减速器内齿轮应力Mll输出=Mlli2。i3=26．2×2．81X2．41=的增大，将导致齿轮副点蚀、磨损情况加重。177．4kN·in1l=174．6kN·m由于二级减速器传动比较大，根据本次实测数i为二级减速箱传动比；据，运用齿轮强度