摘要：簡單介紹了國內(nèi)無縫管的生產(chǎn)現(xiàn)狀及螺桿冷床的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了螺桿冷床的設(shè)備組成、工作過程及各組成部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。

關(guān)鍵詞：無縫管；螺桿冷床

中圖分類號(hào)：TG355文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9671-(2012)042-0187-01

螺桿冷床是熱處理線上的重要機(jī)械設(shè)備。該設(shè)備用于冷卻及運(yùn)送經(jīng)熱處理并矯直后的鋼管。螺桿冷床是無縫鋼管生產(chǎn)過程中較常用的鋼管冷卻設(shè)備。

1螺桿冷床的特點(diǎn)

用于鋼管冷卻的冷床有鏈?zhǔn)嚼浯?、螺桿冷床、步進(jìn)齒條式冷床等。鏈?zhǔn)嚼浯步Y(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低。但因其易產(chǎn)生鏈條錯(cuò)位而使鋼管彎曲，故較少使用。步進(jìn)齒條式冷床結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)高。螺桿冷床結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低。冷卻、矯直效果較好，使用較廣泛。但其制造、安裝精度要求較高。

2鋼管冷卻用螺桿冷床設(shè)備設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1螺桿冷床設(shè)備組成、工作過程及技術(shù)性能參數(shù)

螺桿冷床由減速電機(jī)、減速器、萬向接軸、聯(lián)軸器、螺桿、托輥裝置及固定冷卻臺(tái)架等組成。螺桿冷床用于冷卻并橫向運(yùn)送鋼管；在運(yùn)送鋼管的過程中，螺桿推動(dòng)鋼管在固定冷卻臺(tái)架上滾動(dòng)，能對(duì)鋼管起到矯直的作用。

螺桿冷床的工作過程如下：鋼管經(jīng)輥道縱向運(yùn)送到螺桿冷床前，位于螺桿冷床前的取料裝置將鋼管從輥道上取下，放置在螺桿冷床的固定冷卻臺(tái)架上。由固定冷卻臺(tái)架的上表面與螺桿桿芯上表面及螺桿螺旋線的位置關(guān)系圖（見圖1）可知：螺桿桿芯上面低于固定冷卻臺(tái)架的上表面，螺桿螺旋線高于固定冷卻臺(tái)架的上面。當(dāng)鋼管被放置在固定冷卻臺(tái)架上時(shí)，鋼管所有重量由固定冷卻臺(tái)架來承受。螺桿螺旋線與鋼管底部接觸。螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿螺旋線就會(huì)推動(dòng)鋼管在固定冷卻臺(tái)架上向前滾動(dòng)。隨著螺桿的不停旋轉(zhuǎn)，鋼管會(huì)沿著固定冷卻臺(tái)架一直向前滾動(dòng)，直至臺(tái)架端部。鋼管到達(dá)臺(tái)架端部后，會(huì)有取料裝置將鋼管由螺桿冷床上取下。

螺桿冷床的主要技術(shù)性能參數(shù)如下：

減速電機(jī)功率：22 kW；

螺旋桿螺距：400 mm；

鋼管運(yùn)送速度：4 mm/s -25 mm/s。

2.2螺桿冷床各組成部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

2.2.1減速電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺桿冷床由一臺(tái)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其型式為雙輸出軸的減速電機(jī)。

功能描述：雙輸出軸的減速電機(jī)的每一個(gè)輸出軸分別帶動(dòng)兩臺(tái)串聯(lián)起來的蝸輪減速器。在減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，四臺(tái)蝸輪減速器同步運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)四根螺桿旋轉(zhuǎn)，以推動(dòng)鋼管在固定臺(tái)架上滾動(dòng)。

2.2.2蝸輪減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺桿冷床共有四臺(tái)蝸輪減速器，由一臺(tái)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。減速器為平面包絡(luò)環(huán)面蝸輪減速器，蝸桿在蝸輪下方。因四臺(tái)蝸輪減速器及減速電機(jī)要串聯(lián)起來同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所以中間兩臺(tái)蝸輪減速器的輸入軸為雙輸入軸。同時(shí)要注意作為輸出軸的蝸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向與螺桿上螺旋線旋向的配合關(guān)系。

功能描述：四臺(tái)蝸輪減速器通過聯(lián)軸器分別與四根螺桿相連，在減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)四根螺桿旋轉(zhuǎn)。

2.2.3萬向接軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為保證四臺(tái)蝸輪減速器的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在傳遞扭距時(shí)萬向接軸的兩端不能有相位差。同時(shí)為便于安裝調(diào)整，萬向接軸的軸線要有一定的折角。

功能描述：用于連接減速電機(jī)與蝸輪減速器及蝸輪減速器與蝸輪減速器。以保證在減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，四臺(tái)蝸輪減速器能同步運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2.4聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用鼓形齒式聯(lián)軸器。

功能描述：用于連接減速器輸出軸與螺桿。

2.2.5螺桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺桿冷床共有四根螺桿。相鄰的兩根螺桿的螺旋線旋向相反，其旋轉(zhuǎn)方向也相反。螺桿由桿芯及繞在桿芯上的螺旋線焊接而成（見圖1）。桿芯用直徑較大的無縫管制作，螺旋線用直徑較小的無縫管制作。螺桿長度大約為19 m，一端通過聯(lián)軸器與蝸輪減速器相連，另一端為自由端。整個(gè)螺桿浮置在7組托輥裝置上，托輥裝置的托輥托住螺桿桿芯（見圖2）。在桿芯與托輥接觸處，螺桿的螺旋線是斷開的。

功能描述：螺桿在不斷旋轉(zhuǎn)的過程中，螺桿的螺旋線推動(dòng)鋼管沿固定臺(tái)架不停地向前滾動(dòng)。

2.2.6托輥裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每根螺桿由7組托輥裝置支撐。每個(gè)托輥裝置由2個(gè)托輥和1個(gè)托輥支座組成（見圖2）。托輥為無驅(qū)動(dòng)的自由輥，托輥支座是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的焊接件。

功能描述：托輥裝置用來支撐螺桿，并在螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)隨螺桿一同旋轉(zhuǎn)。

2.2.7固定冷卻臺(tái)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能描述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺桿冷床共有7個(gè)固定冷卻臺(tái)架。臺(tái)架由橫梁和支座組成。橫梁和支座均為鋼結(jié)構(gòu)焊接件。

功能描述：固定冷卻臺(tái)架用于支撐所有鋼管重量，鋼管的運(yùn)送及矯直也是通過鋼管在臺(tái)架上的滾動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。

3鋼管冷卻用螺桿冷床技術(shù)要點(diǎn)

1）采用相鄰兩根螺旋線旋向相反的螺旋桿，通過螺旋桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋼管沿固定冷卻臺(tái)架滾動(dòng)前進(jìn)，達(dá)到使鋼管均勻冷卻并矯直的目的。提高了成品質(zhì)量。

2）每個(gè)螺桿都需要用7個(gè)托輥裝置支撐。為支撐螺桿，在托輥支撐處的螺桿的螺旋線必須斷開，這樣就要求四根螺桿的支撐托輥在縱向上不能處于一條直線上，必須錯(cuò)開。以防止鋼管（尤其是小直徑鋼管）運(yùn)行到螺旋線斷開處，因缺乏推動(dòng)力而無法前進(jìn)。

4結(jié)束語

由中冶東方總承包建設(shè)的攀成鋼第三管加工生產(chǎn)線的螺桿冷床已于2009年3月順利通過業(yè)主的性能考核驗(yàn)收。 該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，滿足了工藝要求，保障了全生產(chǎn)線系統(tǒng)、穩(wěn)定地運(yùn)行。

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