基于三维设计的轧钢机液压配管设计.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ， NO ． 1 1 ． 2 0 1 3 基于三维设计的轧钢机液压配管设计 翟 华 ， 王永成 ， 程东 东 ， 赵 彩瑕 合肥工业大学 机械与汽车工程学院 ， 安徽 合肥2 3 0 0 0 9 摘要 三维设计对轧钢机 配管工作有着很强 的指导 意义 ， 该文基 于三维设计软件进行轧钢 机液 压配管设计 ， 不但可 以预先制定管路 的整体布局 ， 细化单根 管路 的走 向 ， 计算 出各种接头 、 阀、 以及素材等相关件所需的数量 、 长度 和尺寸 ， 它还可以更加形象直观的指导现 场预制 ． 安装 ， 修改等工作 。经理论和实践证 明 ， 三维设计能提高配管设计 效率 ， 节约配管成本 。 关键词 配管 ； 三维设计 ； 轧机 中图分类 号 T H1 3 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 1 1 - 0 0 1 1 - 0 3 Pi p i ng D e s i g n o n K o U i n g M a c h i n e Ba s e d o n 3 D Z HAI Hu a， WANG Y o n g - c h e n g， C HE NG Do n g - d o n g， Z HA0 C a i - x i a S c h o o l o f Me c h a n i c a l a n d A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g ， H e f e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， A n h u i 2 3 0 0 0 9 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e Thr e e - d i m e n s i o n 3 D d e s i g n h a s s t r o n g g u i d i n g s i g n i fi c a n c e f o r r o l l i n g m a c h i n e p i p i n g ，t h i s p a p e r d i s c u s s t h e h y d r a u l i c p i p i n g d e s i g n i n r o l l i n g ma c h i n e b a s e d o n 3 D s o f t wa r e ， b e c a u s e 3 D d e s i g n c a n p r e e s t a b l i s h t h e w h o l e o u tl a y o f t h e p i p e ， r e fi n e t h e d i r e c t i o n o f s i n g l e p i p e l i n e ， c a l c u l a t e t h e r e q u i r e m e n t s o f v a r i o u s j o i n t s ，v al v e s ， m a t e r i a l a n d o t h e r r e l a t i v e p a r t s ，a n d v i s u a l l y a n d d i r e c tl y g u i d e t h e p r e - m a d e ，fi x i n g ，m o d i f y i n g a n d o t h e r j o b s o n t h e s i t e ．P r o v e d b y t h e o r y a n d p r a c t i c e ，3 D d e s i g n c a n e f f e c t i v e l y s a v e t h e c o s t o f t h e p i p i n g a n d i mp r o v e t h e e ffic i e n c y o f p i p i n g ． Ke y wo r d s p i p i n g ； t h r e e - d i me n s i o n d e s i g n； rol l i n g ma c h i n e O 引言 配管是轧钢设备 、大型重载液压设备中的重要设 计内容。配管工作的好坏与快慢 ， 直接影响到整个产品 的质量和生产周期 ． 提高配管的质量和效率势在必行 ． 而三维设计应用到配管中便 能很好 的解 决这一问题 相对于传统的二维设 计 ． 它有着很大优越性 ， 对设计人 员的空间想象能力要求降低 。 更能形象直观的查看 、 理 解 、 修改模 型 ； 能精确地做 出材料消耗和工时的定额 更能缩短现场预制和安装的时间等等 。本文基于 3维 软件设计轧钢机配管 ， 三维设计贯穿配管的始末 ． 在整 个配管流程中都起着重要作用 1 三维设 计在配管 中的应用 1 ． 1 配 管流 程 配管的流程一般主要包括 设计 、 预制 、 装机 、 防锈 清洗和包装发货等阶段 ， 如图 1所示 。 基金项 目 国家重 大科技 专项 资助 2 0 1 1 Z X 040 0 1 0 2 1 ；2 0 1 3年度安徽省 合芜蚌 自主创新试验 区专项 资金 项 目 2 0 1 3 0 2 0 5 收稿 日期 2 0 1 3 0 4 1 6 作者简介 翟华 1 9 7 3 一 ， 男 ， 安徽合肥人， 教授 ， 博 士， 主要研究方 向 机械设 计及理论 ， 精密校直工艺理论及设备等。 图 1 配 管流 程 图 从 以上流程不难发现 ．设计质量直接影响轧机配 管的质量。由于管道布置属于空间布局 ， 管道之间纵贯 交叉 ， 增加 了管道空间设计 复杂度 ． 需要借助一定 的方 法降低设计难度 ， 提高设计质量。 1 ． 2 管 道设 计 及强 度分 析 可 用 于 配 管 的 三 维 软 件 有 很 多 ，如 S o l i d Wo r k s ． U G， P m／ E等。S o l i d Wo r k s 有相应的管路插件 r o u t i n g ， 而且操作起来简单易行 ．常 以 S o l i d Wo r k s 软件为基础 进行轧钢机械配管三维设计 配管 的最初 阶段是设计阶段 ． 以液压管路为例 ． 分 别用式 1 和式 2 确定液压管路的内径 d和壁厚 - ] d 4 ． 6 1 式 中q 油 路 通过 最大 流量 L ／ mi n ； 油管中允许流速 m ／ s 。 6 ≥ 2 Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e Ms ／ N o ． 1 1 ． 2 0 1 3 气动大压紧力 自锁加载机构设计 杨海荣 常州铁道高等职业技术学校 机械工程系 ， 江苏 常州 2 1 3 0 1 1 摘要 设计了一种大压紧力加载装置 ， 装置采用 了多倍 力气缸来实现 5 t 的大压力加载 ， 通过小气缸驱动斜 面 自锁装 置实 现了大的压 紧力压 紧工件 ． 达到 了气动大吨位加载和气动大压紧力 自动锁紧的 目的。 该装置结构简单 ， 动作可靠 ， 自动化程度高 ， 推广性强 ， 在生产 应用 中取得 了 良好效果 。 关键 词 加载 ； 气动 ； 自锁 ； 压紧 中图分类号 T H1 3 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 1 1 - 0 0 1 3 0 2 The De s i g n o f Pn e u ma t i c La r g e Cl a mp i n g Fo r c e Loa d i ng De v i c e wi t h S e l f -l o c k i ng M e c h a ni s m Y ANG Ha i r o n g T h e H i g h R a i l w a y P r o f e s s i o n a l T e c h n i c a l S c h o o l o f C h a n g Z h o u ， Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g D e p a r t me n t ， C h a n g z h o u 2 1 3 0 1 1 ， C h i n a Ab s t r a c t A k i n d o f b i g p r e s s u r e f o r c e l o a d i n g d e v i c e w a s d e s i g n e d ， a n d t h e mu l t i p l e c y l i n d e r s t r e n g t h wa s a d o p t e d t o r e a l i z e t h e 5 t p r e s s u r e l o a d ， d r i v e n b y s ma l l c y l i n d e r b e v e l s e l f l o c k i n g d e v i c e i mp l e me n t s t h e b i g c o mp r e s s i o n a r t i f a c t s ， c o mp a c t i o n f o r c e r e a c h e d a p n e u ma t i c b i g t o n n a g e l o a d a n d p n e u ma t i c c l a mp i n g f o r c e a u t o ma t i c l o c k i n g p u r p o s e s ． T h e d e v i c e h a s s i mp l e s t r u c t u r e ， r e l i a b l e a c t i o n ，h i g h a u t o ma t i o n d e g r e e ，s t r o n g g e n e r a l i z a t i o n a n d a c h i e v e d g o o d r e s u l t s i n p r o d u c t i o n p r a c ti c e ． Ke y wo r d s i o a d ； p n e u ma t i c ； s e l f - l o c k； c l a mp i n g O 引言 一 种零 件需要 5 t 的力加载进行机械时效处理 ． 需 要设计一 台加载机构 ， 要求安装快捷 、 夹紧可靠 。图 1 中工件 1 3为测试零件 ， 从 图中我们可 以看 到 ， 零件侧 收稿 13期 2 0 1 3 0 4 2 3 作者简介 杨海荣 1 9 7 9 一 ， 女， 河南焦作人 ， 讲师 ， 硕士， 主要从事冲压及 注 塑模具设计与制造的教学和研究工作 。 面为矩形 ． 点 A为承压点 ， 下方 台阶处为支点 ， 向上 的 反作用力的力臂约为向下压力力臂 的 1 ／ 3 ． 因此反作用 力将会有 1 5 t 在设计加载机构时需要着重解决两个 问 题 ， 首先是 5 t 的加载 ， 要尽可能的实现控制简单 、 结构 简单 、 噪声低的动力源 ； 其次是 1 5 t 反作用力的压紧， 零 件的表面不能压伤 ．被压面要均匀受力 。零件装卸快 捷 ， 压 紧可靠 ． 操作简单省力。 图 6 轧机三维管路总装图 4 结束语 在配管行业 ．从最初的设计阶段到最后的包装发 运阶段 ． 三维设计 自始至终都起着很重要的依据作用 ， 借助三维设计 ． 可以明显降低设计人员的工作难度 ． 加 快现场生产的步伐缩短生产周期 ． 节约产品的成本 ． 并 大幅提高产品的效益 参 考 文 献 【 1 】 范存德． 液 压技 术手册【 M 】 ． 沈 阳 辽宁科 学技 术出版社 ， 2 0 0 4 ． 『 2 1 胡仁喜， 康士廷． S o l i d Wo r k s 2 0 1 2有限元 、 虚 拟样机与流场分 析从入 门到精通『 M1 ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 1 2 ． 『 3 1 赵元 国． 轧钢生产机械设备操作与 自动化控制技术实用手册 『 M ] ． 广州 中国科技 文化 出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 4 ] 刘兴龙． 浅谈三维管路的设计要点[ J ] ． 科技信息 ， 2 0 1 0 ， 2 2 ． 【 5 】 付宜利， 李荣． 3维管路铺设技术研究 与系统开发【 J ] ．计算机集 成制造系统 ． 2 0 0 6 ， 1 2 1 5 5 6 1 5 6 0 ． 【 6 】 马育华． S o l i d w o r k s 管路设 计在煤矿机械 中的应用『 J 1 ． 煤矿机 械 ， 2 0 1 1 ， 1 1 1 7 1 8 ． 】 3