水泥制管机主传动系统-长轴及300mm旋压头设计开题报告

1. 研究目的与意义

应江苏华光双顺机械有限公司的要求按照旋转径向挤压的要求设计能够制作各种规格水泥管的水泥制管机，该水泥制管机能够大大提高水泥管的质量，效率与以往的离心式水泥制管机相比提高数倍。其中主传动系统是旋转挤压水泥管的核心部件，它包含双输入同轴双输出减速器、空心双旋转长轴和300~1200等7种系列旋压头。用两个90kw电机通过单独的传动系统分别控制两根同轴式输出轴，并且转向相反，本课题主要完成长轴及300mm旋压头设计。

我国虽然是水泥制管机制造大国还不是水泥制管机制造强国，主要差距是有技术创新能力不足，企业基础研究技术攻关和新产品开发投入不足直接影响了创新能力的提高。国产水泥制管机总量增加很快，但市场占有率仍然不高，高档产品绝大部分依靠进口，中档产品市场中进口产品也占有很大份额.从行业总体来看，产业核心竞争力不强.自主开发产品的能力差，关键零部件依赖进口，对引进国外先进技术的消化吸收创新和提高工作不力。科技人才不能满足产业发展需求，特别是缺乏技术带头人.水泥制管机存在科研与生产设计与制造新产品开发与用户个性化需求三脱节现象，直接影响新产品的开发和企业技术创新能力的提高。另外产业化水平不高产业结构不尽合理，主要是专业化水平不高。高档产品开发缓慢，市场占有率低。中档产品有一定产量，但竞争力不强。数控水泥制管机功能部件发展滞后，严重制约国产数控水泥制管机的发展。经济规模、生产效率与发达国家相比尚有较大差距.生产厂点过多生产效率低，赢利能力差。工艺装备陈旧，基础制造技术落后.原来生产普通水泥制管机的设备用来批量生产数控水泥制管机，在精度效率和可靠件方面都难以满足使用要求，阻碍了产业化水平的提高。最好综合服务能力不强服务体系不健全，全方位服务能力不强，在市场开拓、成套服务等方面尚有较大差距.国内企业虽然已经重视了服务问题，但普遍缺乏对用户加工工艺的研究，往往是在被动应付局面.企业国际市场的售后服务更为薄弱，绝大部分企业还不具备国际市场的开拓和服务能力。水泥制管机旧的管理模式和管理机制不适应现代服务体系要求，快速反映能力差，运用信息化手段提高企业基础管理能力尚有较大差距。

所以，我们应该设计出能够大大提高水泥管质量，并且效率远远大于以往的离心式水泥制管机的水泥制管机方案。

2. 课题关键问题和重难点

关于旋压头与修形头的耐磨损度问题需要我们着重考虑。

1、由于旋压头是滚动摩擦，滚动摩擦降低了摩擦阻力，所以磨损较小。但当它的外经减少4mm之后，就需要修复或更新。

所以我们可以制造从旋压头材料的耐磨损度方面考虑，选择最合适的材料来加工成旋压头。

3. 国内外研究现状（文献综述）

立式挤压水泥制管机采用水泥制管机芯模振动工艺（内模振动工艺），此工艺采用半干硬性混凝土，立式布料内模振动并径向挤压成型，成型时通过对内模振动力和振幅的调整，以最佳的振动力密实混凝土，从而得到c50高强度的管体混凝土，使管道的抗荷载能力和抗渗性能较离心和悬辊工艺有明显增强。同时此工艺的砼管钢筋网保护层均匀，不会出现离心、悬辊工艺钢筋网位移、跳筋、并筋、散筋等现象，保障了管材的使用寿命50年。由于立式芯模振动制管工艺采用的是内外两个整体管模，模具的刚度非常好不易变形，且一个规格只需一套模具，所以成型的砼管圆度、管径尺寸标准，管身没有合口缝，管内壁光洁度较离心工艺和悬辊工艺有了明显改善。另外，立式芯模振动制管工艺在混凝土入水泥制管机结束后，在轴向方向对混凝土再次进行旋转挤压，更加有效的增加了管口的强度和垂直度，施工安装顺利。

一、机架

机架是一个矩形钢框架，由四根立柱和横梁焊接而成，框架上装有2根普通的导轨，用于动力箱和挤压头升降时的导向，以保证挤压头能与管模严格对中。

4. 研究方案

1、关于空心双旋转长轴的设计，首先关于轴的材料和热处理的选择，然后初估轴的最小直径，根据功能需要进行结构的设计，对轴的危险截面进行强度校核，并且进行钢度校核，最后进行轴的稳定性计算。

2、关于旋压头的设计，根据要求制造出的水泥管的尺寸要求设计旋压头的直径，并且进行一系列的强度、刚度的校核，从而达到课题设计中所要求的300mm的旋压头。

5. 工作计划