Φ460穿孔機下軸花鍵副受力分析及軸支撐改造.pdf

1、包鋼Φ460作業(yè)區(qū)建于2012年，并且于2012年8月份正式投產(chǎn)。產(chǎn)能力62萬噸，可以軋制直徑350、390和430三種坯型的熱連鑄坯子，生產(chǎn)的成品管從直徑245mm-直徑457mm的各類用管。包括套管、氣瓶管、車橋管、高壓鍋爐管以及高壓化肥管等等。
　　投產(chǎn)后在穿孔機更換轉(zhuǎn)鼓時出現(xiàn)了穿孔下軸無法分離和嚙合的情況，導致在更換下轉(zhuǎn)鼓時必須使用吊車吊住穿孔軸協(xié)助原有設計的分離嚙合進行動作。該缺陷造成每次換轉(zhuǎn)鼓的時間達到了11小時，每個

2、月至少四次更換轉(zhuǎn)鼓，大大超出了設計時間，影響了正常軋鋼時間，而且利用吊車進行協(xié)助操作時導致了很多不安全因素。所以通過計算在原有的基礎上增加了輔助支撐，解決了無法自動分離嚙合的缺陷，將每次換轉(zhuǎn)鼓的時間控制在7小時以內(nèi)。提高了一定的生產(chǎn)線作業(yè)率。
　　本文內(nèi)容主要包括五部分：無縫鋼管穿孔機的發(fā)展歷程、Ansys軟件的介紹、穿孔機下軸的理論力學受力分析、Ansys軟件對花鍵副的受力和變形分析、改造方案及大梁受力和變形的有限元分析。通過理

3、論力學分析穿孔機下軸花鍵副所受的摩擦力比液壓缸驅(qū)動力小，驅(qū)動力按照力學分析應該可以將軸自動分離嚙合。但是，在實際中穿孔機下軸在換轉(zhuǎn)鼓過程中是無法實現(xiàn)分離進行分析。內(nèi)容就是利用有限元ANSYS建立模型對穿孔機下軸的伸縮花鍵位置的內(nèi)外花鍵進行分析，通過軟件分析可以看出花鍵套和花鍵軸上的受力不均勻，而且個別位置受力很大。另外，花鍵套和花鍵軸的變形較大，已經(jīng)超出了原設計內(nèi)外花鍵之間的配合間隙，這種情況導致的結(jié)果就是內(nèi)花鍵和外花鍵由于變形過大已經(jīng)

4、相互之間形成了干涉，彼此卡死無法分離。這樣找出了軸分離嚙合無法實現(xiàn)的真正原因。針對這個原因本論文提出了相應的改造方案，改造方案實施后解決了原來的問題。但是，由于輔助支撐是倒掛在穿孔機毛管抗氧化站大梁上，所以本論文還對大梁的受力情況和變形情況通過Ansys軟件進行了分析。分析發(fā)現(xiàn)在換轉(zhuǎn)鼓使用輔助支撐時，大梁的變形非常小，對抗氧化站的使用沒有影響。
　　本論文的目的就是在一般力學分析對現(xiàn)場的實際問題分析比較困難時，利用Ansys軟件對