卷板机总体结构设计
1绪论
1.1卷板机的定义
卷板机是弯曲金属板材的设备，传统卷板机机架：为全铸件。考虑铸造结构工期长、成本高，卷制锥筒时连接挡料装置不方便，而且要随工程场地变化反复拆卸、搬运、安装，又是单机生产，最后决定其机架采用全焊钢结构。卷板机示意图见图1-1。
图1-1 卷板机结构示意图
Fig.1-1 Machine structure diagram
1.2卷板机的工作原理
电动机启动后，电动机带动大辊轴转动起来，将要加工的金属板材从卷板机的一侧由大辊轴与板材之间摩擦力匀速的将板材带入卷板机部，再次用液压缸的液压油作用于活塞作垂直升降运动，使每个小辊轴两端的液压缸进行同步上升，上升到所需板材弯曲的理想弧度，卷板工作开始，直到卷制成型，通过三位四通换向阀换向，使液压缸的液压油回油使活塞杆向下运动。关闭电动机。卷板机侧挡板通过一个大液压缸，可以再需要时随时放到侧挡板，如果卷制的是封闭的筒体，需要用大液压缸放倒侧挡板，由工人师傅用吊车或机械手臂从旁边将筒体抽出来，如果加工的不是封闭的筒体，工人师傅可以从卷板机的一
侧通过吊车或机械手臂将板材拿出来，工作完成。
1.3卷板机的种类
卷板机由于使用的领域不同，种类也就不同。目前广泛使用的卷板机主要有：大型上辊万能式卷板机，中型上辊万能式卷板机，小型上辊万能式卷板机，船舶专用三辊对称式卷板机，船舶专用三辊对称式卷板机，油罐车用上辊数控万能式卷板机，三辊卷板机等，下面就各种卷板机做简要介绍。
1.3.1大型上辊万能式卷板机
大型上辊万能式卷板机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O 型、U型、多段R等不同的形状多...
1.3.2中型上辊万能式卷板机
中型上辊万能式卷板机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O 型、U型、多段R等不同的形状多...
1.3.3小型上辊万能式卷板机
小型上辊万能式卷板机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O 型、U型、多段R等不同的形状多...
1.3.4船舶专用三辊对称式卷板机
船舶专用三辊对称式卷板机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺
软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O型、U型、多段R等不同的形...
1.3.5油罐车用上辊数控万能式卷板机
油罐车用上辊数控万能式卷板机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O型、U型、多段R等不同...
1.3.6三辊卷板机
三辊卷板机有机械式和液压式：机械式三辊卷板机分为对称和非对称机械式。（1）三辊对称式卷板机：机械式三辊对称式卷板机性能特点：该机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杆丝母蜗杆传动而获得，两下辊作旋转运动，通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合，为卷制板材提供扭矩。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。
（2）机械三辊非对称式卷板机：机械三辊非对称式卷板机主要特点：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。结构紧凑，操作维修方便。技术参数：规格型号卷板最厚度。
（3）液压式三辊卷板机：液压式三辊对称卷板机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状罐该机为上调式对称式三辊卷板机，可将金属板材卷成圆形、弧形和一定围的锥形工件，本机种两下辊为主动辊，上辊为从动辊。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。
该机适合用于金属板材的弯曲变形，可卷制圆形，弧形和一定围的锥形工件，并有板材端部预弯功能，本机型两个下辊为主动辊可水平移动，上辊为从动辊可上下移动，移动方式有机械式和液压式，传动轴均采用万向连轴器连接。
（4）W11系列机械式三辊对称式卷板机：W11系列机械式三辊对称式卷板机性能特点：该机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杆丝母蜗杆传动而获得，两下辊作旋转运动，通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合，为卷制板材
提供扭矩。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。主要技术参...
（5）W11系列机械三辊非对称式卷板机：W11系列机械三辊非对称式卷板机主要特点：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。结构紧凑，操作维修方便。技术参数：规格型号卷板最厚度mm卷...
（6）W11系列液压式三辊对称卷板机：W11系列液压式三辊对称卷板机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状罐...
2卷板机安全操作规程
1）卷板机必须有专人负责管理。
2）操作人员必须熟悉卷板机的结构性能和使用方法，经负责管理人员同意后，方可进行操作。
3）开机前要仔细检查安全装置是否完好。
4）操作时，严禁手、脚放在滚轴和传动部件及工件上。
5）工作中断后，应将离合器打至空档。
6）多人协同作业必须要有专人指挥。
7）严禁超负荷工作。
8）上辊的升降翻转轴承的倾倒复位及上辊的平衡，须在主传动停机后进行。
9）工作场地禁止乱堆工件及杂物，做到时刻保持机床及场地清洁。
10）作业完毕，应切断电源，并锁好电源箱。
3卷板机保养规程
1）根据机器规定，按要求对各油杯润滑和人工润滑点进行加油。
2）按卷板机规定的参数进行卷板，卷板厚度20mm，最大长度2500mm,卷板材料的屈服极限小于250Mpa。
3）接通电源后，进行下辊正反两个方向和上辊升降运动，检查各运动有无不正常的卡死现象。
4) 严格按卷板加工程序和操作方法进行操作，在上辊升降到极限位置时，要十分注意设备的安全运行。
5）当主传动停机后，方可进行上辊的升降，翻转轴承的倾倒复位和上辊的翘起。
6) 在运行过程中，若发现有不规则的噪音、冲击等不正常现象，应立即停机检查。
7) 操作中各人员要互相协调，听从卷板负责人的指挥，没有口令，禁止开动机器。
8) 进行卷板操作时应十分注意手被钢板压住和钢板一起卷进。
9) 用行车起吊钢板或卷筒时，注意不要和机器发生碰撞。
10) 卷板结束后，做到工完料尽场地清，并做好设备的维护保养工作，及时关闭电源。
4三辊卷板机设计力学分析及主参数确定
4.1结构及力学分析
从结构特点上来看(图4-1)，三辊卷板机主要由1个上辊及2个下辊呈宝塔形状组成。用该设备加工圆(弧)形工件时，由上辊垂直向下移动的同时进行转动，对工件(即钢板)产生向下的压力力P 。P 必须克服钢板的屈服强度，使其产生弯曲变形。2个下辊则向同一方向
进行转动，从而移动钢板，将其加工成一定曲率半径的圆(弧)形工件。因此为了确定力P 我们完全可以将被加工钢板看作为一简支梁，从而有力P 对钢板的最大弯矩为： 4max l P M 力=
（4-1） 弯矩对钢板产生的应力为： W M max
s =σ (4-2) 钢板的抗弯截面模量 ： W=6b 2δ (4-3) 因为大辊的半径R=0.25m,如图4-1 l=1.2m,铸铁的密度为7.37.333m kg
10?所以大辊的体
积V=h 2R π=3.144.225.02??=0.471m 3
大辊的质量m=v ρ=7.3471.0103??=3438.3kg
G=mg=3438.3=?98.033695.34N
由式(4-1)、(4-2)、(4-3)可得： 3l b 22
s δσ=力P （4-4）
图4-1结构分析 Fig.4-1 Structural Analysis
查机械手册得Q235铸铁的屈服强度s σ为2252mm N
工件厚度δ为20mm 工件宽度b 为
2400mm l=1.2m=1200mm
所以 3l
b 22s δσ=力P =1200320240022522
????=1.2510?N 其中， s σ为被加工钢板屈服极限；l 为卷板机两下辊之间距离；δ为被加工钢板最大厚度。从式(4-4)可以看出，当加工工件材质一定时，力P 的大小只取决于工件的厚度δ和宽度b ，
从而可以确定其两下辊之间的距离l 。取上辊为分析对象，将力P 看作是作用于上辊的一个
均布载荷，故上辊就成了一个简支梁，如图4-2所示。
图4-2上辊力学模型
Fig.4-2 Mechanical model of the roller
由均布载荷q 产生的弯矩函数为：
2q x 2q -x 2qb =M （4-5） 从而可得最大弯矩qmax M 为
12
b 8qb 22s 2qmax δσ==M （4-6） 其中
q=l 32b 2s δσ=力
P =m 500004.2102.15
N =? 但由实际情况知，上辊的力学模型是均布载荷，q 仅作用于实际距离为L 的一部分，即：
12b 8qb 22s 2qmax δσ==M =m N qb 360008
4.250000822=?= 因而其上辊的实际力学模型如图4-3所示。
图4-3上辊实际力学模型
Fig.4-3 Mechanical model on the actual roll
即力P 对上辊产生的最大弯矩为：
m 6000)4
222.1(2102.14b 225qmax N L P M =-?=-=）（力 （4-7） 4.2卷板过程中产生桶状变形的原因与对应措施
在卷板加工过程中，常常会遇到卷制出的筒体会出现中间大两头小的情况，通常我们称这种现象为桶状（腰鼓形）变形。如图4-4。对于具有相同材质性能的中薄板，板宽尺
寸（沿设备长度方向的尺寸）越大，卷制的筒体直径越小，越容易产生上述的变形，当板宽尺寸超过5m时（此种情况是先将平板拼焊然后卷制），桶状变形就会比较明显。变形的产生给焊接或部装配带来极大的不便，若变形太大，
图4-4筒体的桶状变形
Fig.4-4 Deformation of the cylinder barrel
必须通过对工件进行整形才能满足对后面工序的要求。但该种变形的整形是非常困难的。为尽量减少整形量，一次性卷制出合格筒体，必须分析产生该种变形的原因，并采取适当措施加以防止或弥补及消除。
4.2.1产生桶状变形的原因
卷板机在工作过程中，上辊向下压，两侧辊旋转，使板材绕上琨发生连续弯曲，从而达到卷制出所要求半径的筒体的目的。
根据卷板机的结构形式，我们可以把其各辊轴在工作过程中的受力情况视为筒支梁来分析。一般来讲，卷板机的上辊较粗，刚性较好，下辊略细，刚性不如上辊。如果卷板时上辊的下压力太大，而测辊的刚性不足时，就会使滚轴在卷制筒体的过程中发生变形而出现挠曲。如图4-5所示，尤其对于辊轴较长的卷板机（比如超过5m），当压紧力和卷板力接近设备极限能力时其辊轴更容易出现此种变形。这使得卷板机上下辊之间沿长度方向的间隙大小不一致。中问部位间隙太，两端间隙小，从而造成辊轴两端对板材的压紧力大、中间压紧力小的情况，亦即在卷制筒体时板材同一层面沿辊轴长度方向上的各点受力不均，应力应变不一致、使得卷出的筒体中间部位弯曲半径变大而形成桶状对于具有相同材质性能的中薄板，当板厚与卷制的筒体直径相同而板宽尺寸越大或板厚与板宽尺寸相同而卷制的筒体直径越小时，所需压紧力和卷板力也就越大，辊轴变形产生的挠度也越大因此，板材沿辊轴长度方向上的各点的受力大小差别也越大桶状变形也越明显。若卷筒时板料
宽度尺寸超过5mm(一般是一些先将板拼焊然后再弯卷的筒体)而卷制的简体直径又比较小时(比如小于~lO00mm) 则所卷出的筒体将会出现明显的桶状变形。
图4-5卷板机辊轴受力变形示意图
Fig.4-5 Roller Bending Machine deformation diagram
1——上辊 2——下辊
4.2.2防止桶状变形的对应措施
由以上分析可知．产生桶状变形的原因主要是由于辊轴的刚性不足而发生变形，使得板材同一层面上滑辊轴长度方向各点受力不均造成的。为卷制出理想的筒体．始终保持上下辊轴之间的间隙均匀一致，保证其对板材的压紧力和弯曲力相同是非常重要的。为达到这一目的就应采取相对应的措施米防止辊轴变形或对辊轴产生的变形予以弥补及消除。针对具体情况。可分别采取以下措施：第一，选购的卷板机的各辊轴要有足够的刚性，即使在卷制最大规格的板料时各辊轴也不致于发生变形。但是，辊轴的刚性是和其截面模量相关的．受设备结构及其它因素的限制。不可能将辊轴做得特别粗，在此情况下，应建议设备制造厂家根据卷板机的长度及卷板材质的性能、板厚等不同参数，考虑将各辊轴设计成略带弧形(只适用于一定的板材厚度围)，即对辊轴进行弧形修正，如图4-6a弧形修正目的就是为了在卷板过程中当上下辊受力出现挠曲变形后．其夹持板材的部分基本趋平直。保证夹持板材的上下辊之间的间隙一致。使板材沿辊轴长度方向各点受力均匀．如图4-6b，弧形尺寸的大小应根据材质及适用的板料厚度围等参数由经验丰富的专业技术人员进行
慎密的计算。第二，选购的卷板机的下辊中间部位应带有辅助支撑滚轮以增强下辊的刚性，
辅助支撑滚轮的数量根据设备长度设定；或者辊轴弧形修正与辅助支撑壤轮两者兼而有之。如图4-7。(目前，国外大多数著名的卷板机制造商都巳采取对辊轴进行弧形修正及对下辊增加辅助支撑的方法来设计、制造较长的卷板机．但各厂家根据自己的经验所采取的修正方法略有不同。国也己有少数有该方面经验的厂家制造了此类卷板机 )这样，在卷制不同尺寸的筒体时，适当调整辅助支撑壤轮向上的压力，使下辊在卷制筒体的过程中首先具有一个向上的反变形。
图4-6辊轴修正及其对卷板的影响
Fig.4-6 Roller amendment and its impact on the coil
1——上辊 2——下辊 3——工件
上辊向下加压后使得下辊反变形消除，上下辊很好地与材料贴合在一起．保证板材同一层面的各点受力一致、变形相同．从而达到消除桶状变形一卷制出合格筒体的目的该方法比单纯对辊轴进行弧形修正能适应更广泛的板材围．效果也更好。第三，对于己购既没有对辊轴进行弧形修正又不带下辊辅助支撑滚轮的卷板机。尽量不要在设备极限能力时卷制筒体，而应将简体分段卷制后拼接。使卷板机各辊轴的刚性能够承受卷板时的压紧力
和卷板力而不变形．这是最基本也最容易做到的。第四，在不影响对板材的压紧和卷制的情况下，适当降低上辊的压力。减少每次的压下量，又减少各辊轴的挠曲变形。使上下辊之间的间隙基本保持一致，这样可以减少成形筒体的桶状变形量。第五，卷板过程中在板料和上辊之间垫两块檬腔垫块进行辅助调整，以保持板材沿辊轴长度方向所受压紧力和弯曲力基本一致。第六，对设备进行适当改造．在下辊中间部位添加辅助支撑壤轮以增强下辊的刚性．同第二。
图4-7带辅助支撑的卷板机受力变形示意图
Fig.4-7 With the support of the machine-assisted deformation diagram
1——上辊 2——下辊 3 辅助支撑滚轮组
板材在卷制过程中产生桶状变形的原因主要是由于卷板机辊轴的变形使得上下辊夹持板材的部分不平行，板材沿辊轴长度方向各点受力不均造成的。因此，为避免卷扳机辊轴变形对工件的影响，应首选上辊有弧形、下辊有辅助支撑的卷板机，弧形修正量的大小应进行慎密计算。而对于己有的普通卷板机，在卷制不同长度的筒体时，应仔细分析卷板机辊轴的受力及变形情况，采取在辊轴与板材之间加不同形状的檬胶调整垫块的方法来解决，同时，不要在卷板机极限能力时卷制工作，这样才能保证卷制出精度较高的工件来。
9.钢结构卷板机机架的应用设计
卷板机是弯曲金属板材的设备，传统卷板机机架：为全铸件。随着焊接技术的发展，特别是近30年来。焊接结构已经基本上取代了铆接结构，并部分代替铸造和锻造结构。国外在重型机械制造方面，愈来愈多地用全焊钢结构代替全铸结构。例如：冲压机、锤压机、大中型机床等的机架或床身；大型齿轮、燃机及汽车传动轴等传统铸造件已迅速地改用全焊钢结构。其主要原因在于全焊钢结构重量轻，质量高，生产周期短等特点。
9.1 机架钢结构的设计
过去，卷板机主要采用经验和类比设计。原西德阿亨工业大学试验表明，侧壁板厚以不小于 15 mm为宜。根据卷板机的轧制力及外载受力分析．卷板机机架侧壁板和主要受力面板采用厚为 18 mm的Q235B 钢。加强筋选用厚为 10 mm的 Q235B钢。由WK一 16X2000型卷板机能卷制的最小圆直径确定了两下辊中心距为360 mm。参考同类机型卷板机几何尺寸、安装情况确定了该机架的外形尺寸。
9.2 焊接工艺
1）母材材质为Q235B，其焊接性能良好。选用熔渣流动性好、脱渣容易、电弧稳定、熔深适中、飞溅少、焊波整齐、价格低廉的J422焊条。
2）根据钢板厚度，采用直径为4 mm的规格，直流正接，手工操作，平焊位置焊接，电流保持在 130 A～150A之间。
3）在焊接过程中，为防止扭曲变形，采取了一些刚性固定措施，合理安排了组装和焊接顺序，焊后进行了退火处理及整形。
10.卷板机辊子断裂的探析
10.1辊子摩擦和磨损特征
10.1.1磨损机理
磨损是摩擦的物体两接触表面，由于摩擦的机械作用使物质逐渐损耗的过程，它将导致在垂直于摩擦表面的方向上物体尺寸逐渐减小。接触表面在高应力作用下形成局部机械损毁，损毁形式受周围环境因素的影响。根据损坏原因，把损坏分为粘附磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。对于粘附磨损，尽管工作辊的表面经过热处理，由于受法向载荷同时又有切向运动，表面膜也会被压缩破裂，造成新生表面直接接触，产生粘附(冷焊)。若载荷和速度都很大，摩擦表面温度升高，更促使表面膜破坏，形成粘附。粘附——撕脱——再粘附的循环过程，就形成粘附磨损。对于磨粒磨损，也是可能而且是常见的，由于板材较硬或有硬点、有杂质等，在切向运动下，较硬的轮廓峰或磨粒在辊子的表面象切削一样划出条状细槽，造成材料脱落。对于作滚动和滑动复合摩擦的工作辊而言，在交变应力的作用下，使材料表层疲劳而产生材料脱落造成疲劳磨损。造成疲劳磨损的应力循环次数随着应力值得增加而减小，尤其随着滑动摩擦所占摩擦比重的加大而加剧。
10.1.2磨损分析
在一定的摩擦条件下，磨损过程分为三个阶段，即磨合阶段，稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。磨合是磨损的不稳定阶段，在整个工作时间起比率很小，磨损率很高，但随工作时间加长而降低。稳定磨损阶段时间最长，其特征是磨损放慢，磨损率稳定，剧烈磨损阶段是磨损率急剧增加，对于辊子而言，意味着应力集中严重，从而导致辊子极易断裂。对于卷板机而言，机器的空转磨合对机器的效率和使用寿命很有意义。磨合能使机器表面形成弹性接触条件，从而能够提供一个最小的摩损率和稳定的摩擦力值。磨合的重要规律是稳定的粗糙度和原始的粗糙度无关，而取决于磨损条件。对于机器的工作何
尝不是一种中长期的磨合。磨合结果受材料的载荷、速度、机械物理性能等因素的影响，但只要压力不超过临界值，保持弹性接触就是优而佳。
10.2辊子的断裂类别成因和预防
10.2.1辊子初期的断裂
当辊子初期的断裂时，对于上辊而言，肯定是上辊下压量太大，而辊子的强度安全系数不足等造成的。这时，就要考虑设计上要有相对回旋的空间，卷板过程分道次合理。对于下辊而言，就是没有经过初期磨合阶段，下辊扭矩比正常工作磨合。额外增加了不少磨损扭矩，而使综合应力加大而失效。故适当加粗下辊，并预先空转，则可防患于未然。
10.2.2辊子中期的断裂
这个时期的断裂，主要有两种情况，与其他阶段相比．子断裂较常见。
1)校圆过焊缝时易断。当板材卷成圆筒焊接后，焊缝较微观的角度分析，它是直边，而不是弧边；是厚边，而不是边；是粗糙的，而不是磨合的。综合来看，它不仅使上下辊的加大，而且下辊的扭矩也加大。有鉴于此，对于焊缝要磨光，不能太厚。当然，不太多当心厚度，设计上应该有所考虑的。其次，卷制时必须步按道次推进，这样可避免扭矩过大。这不仅需要理论的明，而且也需要经验的指导。
2)弯卷板材的直径越小，接触力与切向应力就越大，故粘附磨损和磨粒磨损而导致辊子有纹时的应力过度集中成为可能，随时都可能断辊。如果逐道次弯成弯卷，弯曲扭矩将会减小，从而切向应力会减小，下辊趋于安全。这种情况需要注意，卷板过程最好分若干道次，使压力不致超过临界值；卷制的板材要消除硬点杂质，避免划破和划伤。同时要提高辊子的表面硬度。
10.2.3辊子后期的断裂
如果设计和操作都符合规，辊子的疲劳应力达到一定的循环次数后，则会形成应力集中，导致疲劳断裂；而随着超负荷的超切向应力的加大，这种断裂则会加速。在技术水平围，我们应尽量提高工作辊的硬度，提高其抗磨性抗疲劳性，同样减小接触应力，辊
子的预期寿命质量则会提升。
11结论
本文设计了卷板机总体的结构及各部重要零件，符合了设计要求。
本文对大辊轴，小辊轴的校核符合技术要求，确定了大辊轴，小辊轴的尺寸，以及与大辊轴，小辊轴配合的轴承的型号，另外，卷板机还具备了独立完整的液压系统，并能够满足卷板机各种工况的需要，。
由于本人的水平和时间有限，具体的细节方面设计的还不够完善，还请老师指导和改正。
12经济技术分析
从生产角度来看，卷板机的发展趋势是出于经济性和适应性来考虑的。
从发展趋势来看，卷板机还向着提高驱动装置利用效率方向发展，其具有效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造安装方便，可拆卸等优越条件。卷板机的机架由原来的全铸件，变成现在的锻造焊接而成的工件。卷板机除了向大功率方向发展还重视自动化和无人化方向发展。这个发展特点是以高新技术为特征。随着计算机技术的广泛应用，传感技术、自动监测、遥控和集中控制等都得到了发展，使得操作人员在计算机屏幕上对卷板机工作面的情况一目了然，并且能随时根据需要而进行调整。
致
本文是在导师康文龙老师精心指导和大力支持下完成的，从课题选择，方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着康文龙老师的心血和汗水。康老师以其严谨的治学态度，高度的敬业精神，兢兢业业，孜孜以求的工作作风的大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识，开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多关于机械设计的知识。再次向老师表示深深的感和崇高的敬意。还要感周围同学对我的无私帮助，使得我顺利完成设计。
最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心地感。
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目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 第2章方案的论证及确定 (5) 2.1方案的论证 (5) 2.2方案的确定 (7) 2.3本章小结 (7) 第3章传动设计 (8) 3．1 传动方案的分析 (8) 3.1.1 齿轮传动 (8) 3.1.2 皮带传动 (8) 3．2 传动系统的确定 (9) 3.2.1 主传动的确定 (9) 3.2.2 副传动的确定 (9) 3. 3 本章小结 (9) 第 4 章动力的设计 (10) 4.1 主电机选择和计算 (10) 4.1.1上下辊的参数选择 (10) 4.1.2主电机的功率确定 (10) 4.2 上辊的校核 (19) 4.2.1上辊结构及受力图 (20) 4.2.2刚度校核 (20) 4.2.3上辊强度校核 (21) 4.2.4疲劳强度安全校核 (21)
4.2.5上辊在卸料时的校核 (22) 4.3 下辊的校核 (22) 4.3.1下辊结构及受力图 (23) 4.3.2下辊刚度校核 (24) 4.3.3下辊弯曲强度校核 (24) 4.3.4下辊疲劳强度校核 (24) 4.4 本章小结 (26) 第 5 章减速器的设计 (27) 5．1 传动方案的分析和拟定 (27) 5．2 减速器传动比的分配与计算 (27) 5.2.1总的传动比 (27) 5.2.2传动比的分配 (27) 5．3 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (27) 5.3.1各轴转速 (28) 5.3.2各轴功率 (28) 5.3.3各轴转矩 (28) 5．4 齿轮传动设计 (29) 5.4.1第一级传动设计 (29) 5.4.2第二级传动设计 (33) 5.4.3第三级传动设计 (36) 5．5 蜗轮、蜗杆传动设计 (38) 5.5.1材料的选择 (39) 5.5.2参数的选择 (39) 5. 6 轴的设计校核计算 (40) 5.6.1四个轴的结构设计 (41) 5.6.2轴的校核计算 (42) 5．7 轴承校核 (45) 5.7.1参数 (46) 5.7.2求轴承受到的径向力 (46)
摘要 本说明书是按照所设计的卷板机内容撰写的，主要包括卷板机轴辊的受力分析、电动机的选择、主减速器的设计、侧辊传动系统的设计、下辊液压传动系统的设计以及对下辊液压同步控制系统进行了研究。从而保证了下辊在上升的过程中始终能够保持两端同步。 四辊卷板机主要为锅炉厂辊制锅炉圆筒而设计，它可以用于各种型号锅炉圆筒的生产和加工，也在造船、石油化工、航空、水电、装潢、及电机制造等工业领域得到了广泛的应用，用以把金属板料卷制成圆筒、圆锥以及弧形板等各种零件。 该四辊卷板机利用其四个辊筒的空间布置，最大范围地减少了剩余直边的出现、降低了生产成本、提高了生产效率。 关键词：四辊卷板机辊制剩余直边弧形板
Abstract This statement is in accordance with the design cylinder content written mainly include the pressure analysis of cylinder axle roller, electric motors choice, the reducer design, lateral roller drive train system design, the design of the roller hydraulic drive train system on the roller and hydraulic control systems simultaneously conducted research. Thereby ensuring an increase in the course of the roller always able to maintain both simultaneously. The four cylinder roller machine mainly boiler plant roller system designed boilers cones, which can be used for various types of boilers cones production and processing are also shipbuilding, petrochemical, aviation, utilities, furniture, and electrical manufacturing industries widely applied to the metal plate material volumes produced cones, circular cone arc boards and various parts. The four cylinder roller machine use its four roller cylinders space layout, the greatest scope to reduce the margin in the remaining departments, reducing production costs, improving production efficiency. Key words: four-cylinder roller machine Roller machine Left straight-side Arc board
[来源：原创] [作者：siwei] [日期：11-05-18] [热度：] 一、主体概述 W11S系列上辊万能式卷板机是引进国内外先进技术，结合国内实际情况生产的一种新型卷板机，在该机上预弯和卷板可一次成形，卷板精度高，无需辅助设备，投资少。广泛适用于石油、化工、锅炉、造船、水电、金属结构及机械制造行业。该机属于液压型三辊卷板机，用于常温状态下将低碳钢（如Q235-B、20kg、20R）、低合金钢卷成圆筒形。 上辊可以垂直移动、水平移动。 预弯通过上辊水平移动，使上辊相对于下辊呈非对称位置来实现。滚圆时通过电动机、减速机带动两下辊进行。由于下辊的标高不变，所以便于进料和操作。 机床使用环境：温度-5～40°C；湿度≤80%；电源380V±10% 50Hz。 二、主要技术参数 1 / 27
三、主体结构 设备主体结构是由上辊装置、下辊及水平移动装置、托辊装置、主传动装置、翻倒装置、左右侧机架、底盘和平衡装置等组成。 3-1、上辊装置 上辊装置主要由主油缸、上辊轴承座、上辊、双列调心轴承等组成。两主油缸提供卷制板材所需的加压力，主油缸工作压力为19.5MPa。上辊升降位移量由装在上辊轴承座和机架上的限位器检测上下位移量。 上辊粗加工后调质处理，HB260～300，精加工后中频淬火，HRC45～50。按照JB/ZG4289-86轧辊钢标准，静安全系数为3。 3-2、下辊及水平移动装置 下辊装置由下辊、下辊轴承座、下辊输入齿轮、下辊滑动轴承等组成。 下辊滑动轴承选用SF-1自润滑复合材料，下辊粗加工后调质处理，HB260～300，精加工后中频淬火，HRC45~50。 水平移动装置由水平移动电机提供动力，通过蜗轮蜗杆箱、蜗轮蜗杆、丝杆丝母机构带动上辊装置的水平移动，实现板材的非对称卷制。 下辊主传动提供动力，通过主传动输出齿轮、下辊输入齿轮、开式传动扭矩至下辊。 3-3、托辊装置 托辊装置由托辊、轴承座、斜楔机构等组成。。 托辊材质为45号钢，调质处理，硬度HB190～220，辊子表面硬度低于下辊辊子的表面硬度，有效防止下辊的氧化皮、杂质损坏下辊的工作表面。。 托辊共一组，每组四根，根据卷制板材规格的负荷大小进行上下调节。卷板过程中如发现筒体对口处中间缝隙较大时，托辊需上升。 3-4、主传动装置 主传动装置由主电机、四级硬齿面减速器、开式齿轮、液压制动器等组成。主电机可以正反转，为板材的卷制提供动力，液压制动器制动准确可靠。 3-5、翻倒装置 翻倒装置由翻倒油缸等组成。翻倒装置的翻倒，便于制品沿辊子轴向一侧方向取出。 3-6、固定、翻倒侧机架、底盘 固定、翻倒侧机架、底盘为钢板焊接件，焊后振动时效去除应力处理。 固定、翻倒侧机架用来安置主油缸。 四、润滑系统 该机对滑动处，均采用新型含油材料制成的轴承，润滑次数和润滑量少，主要润滑点如下： a、油池润滑处，新机首次使用三个月后更换新油，以后每半年更换新油一次。 ?主传动硬齿面减速机（N220） ?上辊水平移动蜗轮蜗杆减速（N320） 2 / 27
三辊卷板机机械工作原理 卷板机机械工作原理:通过驱动带动传动滚筒利用滚筒与铁板之间的摩擦力来带动另外两个滚筒转动, 卷板机从而把铁板卷成园筒状。通过支架上的两根调节丝杆可以改变上下滚筒之间的距离, 从而可以调整加工件的厚度和直径。电气工作原理, 采用正、反转控制电路, 主线路采用短路保护和过热保护本装置主要由电机、减速器、3 个直径 108 的滚筒、两根调节丝杆、支架及底座等六大部分组成。 其减速器部分采用蜗轮、蜗杆与直齿圆柱齿轮相互配合的两级减速装置, 底座及支架均采用槽钢焊接而成, 上滚筒通
过调节丝杆与支架相连, 下滚筒通过滚筒座与底座相联接 带传动是把环形带紧套在主动轮和从动轮上的一种传动形式。由于其中心距变化范围广、结构简单、传动平稳、能缓冲、制造成本低, 所以应用广泛。皮带轮与轴联接常用键联接的间隙配合。这里介绍皮带轮与轴联接一种新形式。 卷板机是用来弯曲金属板材的锻压设备,是锅炉、造船、石化、金属结构、水泥机械、化工机械、机械制造及维修等部门的关键设备之一。卷板机随着卷板机卷板能力的不断增大,工程上对卷板机设计的要求不断提高。机架作为荷载的主要承受构件,受力情况复杂,是设计的主要部件之一。但一直以来,卷板机设计主要采用经验和类比设计,而在实际工程应 用中,曾发生大型三辊卷板机机架的强度和刚度不够现象。本文利用有限元分析方法,对某公司设计的一新型卷板机机架进行了强度和刚度分析,为该型卷板机机架的优化设计奠定了基础。在分析中,分别建立了机架的板壳有限元模型和平面应力有限元模型。 通过将两种模型的计算结果进行对比,为复杂结构的简单定性分析提供了一种有效的方法设计中的新型卷板机的主传 动侧机架(以下简称机架),该机架的长×宽×高为 5.35m×5.45m×0.72m。机架由左、右半机架、缸套用螺栓和斜键联结而成。左右半机架分别由上联接体、下联接体和
【毕业设计】卷板机控制系统设计
目录 前言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1国内外卷板机设备的技术现状 (2) 1.1.1国外卷板设备的技术现状 (2) 1.1.2国内卷板设备的技术现状 (2) 1.2 课题研究意义 (3) 1.3 毕业设计内容 (3) 第二章电气控制系统总体方案设计 (4) 2.1机器结构 (4) 2.2 工艺过程 (6) 2.3 功能需求分析 (7) 2.4系统方案设计 (8) 第三章电气控制系统图的设计 (10) 3.1电气控制系统图 (10) 3.2电气原理图设计 (11) 3.3常用低压电器简介及其选型 (12) 3.3.1常用的低压电器 (12) 3.3.2低压电器选型 (12) 第四章控制系统的硬件设计 (13) 4.1 可编程逻辑控制器配置 (13) 4.1.1 PLC技术概述 (13) 4.1.2可编程逻辑控制器型号的选择 (15) 4.2 人机界面配置 (16) 4.2.1触摸屏工作原理及选型 (16) 4.2.2触摸屏性能介绍 (17) 4.3传感器配置 (17) 4.3.1 拉线位移传感器 (17) 4.3.2 形程开关 (18) 第五章控制系统的软件设计 (19) 5.1PLC程序设计 (19)
5.1.1 STEP 7设计软件简介 (19) 5.1.2 I/O地址分配 (19) 5.1.3 PLC程序编写 (20) 5.2触摸屏操作界面设计 (25) 5.2.1触摸屏界面设计方法 (25) 5.2.2 系统的操作界面具体设计 (26) 5.3控制器与上位机通信 (31) 5.3.1 异步串行通信 (31) 5.3.2 PLC与MT6056I通信 (31) 第六章总结 (34) 致谢 (36) 参考文献 (37) 附件：毕业论文光盘资料
文件编号：TP-AR-L1146 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 上辊万能式卷板机安全 操作规程正式样本
上辊万能式卷板机安全操作规程正 式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 操作使用卷板机的工作人员应了解本机器的结 构，并具备一些电气常识，接通主电源（需有澌漏电 断路器）空载运转（冬季油泵电机空转10—20min后 方可正常工作）。并检查设备上的各部件运转是否正 常。检查地脚螺栓是否牢固，栓查压杠螺栓是否松 动，如果压杠螺栓是否松动，如果所卷板材为气割下 料，应先去掉气割金属渣、焊点及附属物，以保证卷 辊的正常使用寿命。 （1）运行前检查 1、检查各润滑点接口。
2、启动液压电机，检查压力是否正常，注意电机的旋转方向是否正确，最压是否正常，操作按扭将上辊提起（注意下限位丝杠支点），使上辊与下辊平行，误差不大于0.3—2mm。 （2）操作过程 1、送板，将板材用行车等其它辅助工具送入上下辊之间。 2、调整板材，使板边与下辊平行，据精度国求，误差不超这1—2mm为宜。 3、卷制样板，用于观察卷制过程中的下压力（液压工作站的压力表的显示）。 4、预弯板材，首先，把须要预弯的板材调至适当位置（以板材须预弯的位置来确定），其次，在调整支架移动油缸，让两支架移动至适中的信置，便于进行预弯棋逢对手材。最后，操作上辊下压油缸至材
题目的来源 三辊卷板机的设计 1 题目来源 题目名称：三辊卷板机的设计 题目来源：生产实际 题目类别：毕业设计 2 研究的目的和意义 研究目的和意义：卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备。根据三点成圆的原理，利用工作辊相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形，以获得预定形状的工件。该设备广泛用于锅炉、造船、石油、化工、金属结构及机械制造行业。 关于卷板机的分类，国外一般以工作辊的配置方式来划分。国内普遍以工作辊数量及调整型式等来分类，一般分为：三辊卷板机（包括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、倾斜下调式三辊卷板机等）、四辊卷板机、特殊用途卷板机（有船用卷板机、锥体卷板机、双辊卷板机等） 卷板机采用机械传动已有几十年的历史，由于结构简单、性能可靠，造价低廉，至今在中小型卷板机中仍被广泛应用。但在低速大扭矩的卷板机上，如采用机械传动，会使传动系统体积庞大，电动机功率大，启动时电网波动也较大，所以目前液压传动越来越多地在卷板设备中得到采用。近年来，有工作辊的移动采用液压驱动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动卷板机，也有全部动作均采用液压驱动的全液压式卷板机。采用液压驱动能降低机器的能耗，便于工作压力、卷板速度的调节以适应不同的工况，便于实现自动控制。因此，开展液压三辊对称式卷筒机动力及传动系统的设计，对造船和制造一些合格的各种截面形状罐及一些金属结构及机械制造行业有着非常重要的意义。 3 阅读的主要参考文献及资料名称
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第1章绪论 近些年随着原子能、石油化工、海洋开发、宇航、军工等部门的迅速发展，卷板机作业的范围正在不断的扩大，要求也在不断提高，现在卷板机已经广泛应用于锅炉、造船、石油化工、航空、水电、装潢、金属结构等行业中，用于将金属板材卷制成圆柱、圆锥或者将任意形状卷曲成圆柱形或其一部分。 1.1卷板的分类及特点 卷板按照工作状况分为：冷卷和热卷两种。冷卷的精度高，操作方便，要求钢板不能有缺口及裂缝等缺陷，有时还需在滚弯前进行正火或退火处理。热卷的最大缺陷是产生氧化皮及明显热膨胀。因此，只有当弯制的板超过机器的冷卷能力或弯曲较大时，才能使用热卷法，但冷卷的板料厚度范围目前正在日益扩大。生产也应根据不同卷制方法的特点结合具体情况适当选用。例如有些不允许冷卷的刚度太差，而且弯曲困难。如果采用温卷的方法就比较合适。 1.2卷板机的分类及特点 卷板机按照辊筒数量布置形式分为：四辊式卷板机和三辊式卷板机，其中三辊又可以分为对称式和不对称式两种。对称式三辊卷板机：结构紧凑，重量轻，易于制造、维修，投资小，两侧辊可以作得很近，成形准确。但是剩余直边大，一般对称三辊卷板机减小剩余直边比较麻烦。（如图1.1-1所示）不对称三辊卷板机是一根下辊轴和上辊轴中心水平距离到极小位置，另一根下辊轴放在侧边，所以滚出的零件仅起始端有直边。这样在滚零件时，正反两次辊制就可以消除直边问题。（如图1.1-2所示）其缺点为：在滚弯时大大增加了辊轴的弯曲力，使辊轴容易弯曲，影响零件的精度，坯料需要调头，弯边，操作不方便，辊筒受力较大，弯卷能力较小。 图1.1-1非对称式卷板机图1.1-2对称式卷板机
卷板机按辊位调节方式可以分为：上调式和下调式两种，其中上调式可以分为横竖上调式（机械或液压调节）；垂直上调式；下调式又可以分为不对称下调式（机械或液压调节）；对称下调式（含垂直下调式）（液压调节）水平下调式（液压调节）。 垂直下调式：结构简单、紧凑；剩余直边小，有时设计成上辊可以沿轴向抽出的结构。它的缺点是：弯板时，板料有倾斜动作，对热卷及重型工件不安全，长坯料必须先经初弯，否则会碰地面。 水平下调式：较四辊卷板机的结构紧凑，操作方便剩余直边小，坯料始终保持在同一水平面，进料安全方便。其缺点是：上辊轴承间距较大，坯料对中不如四辊卷板机方便。 横竖上调式：如图1.1-3，调节辊筒的数目最少，具有各种三辊的优点，而且剩余直边小。其缺点：设计时结构复杂不易处理。 图1.1-3横竖上调式图1.1-4立式卷板机按照辊筒方位，可以分为立式和卧式。按上辊受力类型，可以分为闭式（上辊中部有托辊）和开式（上辊无中部托辊），其中开式又可以分为有反压力装置的和无反压力装置的。 立式：如图1.1-4，消除了氧化皮压伤，矩形板料可保证垂直进入辊间，防止扭斜，卷薄壁大直径，长条料等刚性较差的工件时，没有因自重而下榻的现象，板样测量较准，占地面积小。其缺点是：短工件只能在辊筒下部卷制，辊筒受力不均匀，易呈锥形；工件下端面与支撑面摩擦影响上下曲率的均匀性，卸料及工件放平料不方便，非矩形坯料支持不稳定。 闭式：如图1.1-5 没有活动轴承机构结构较简单，上辊加中间支承辊后可作得很细可弯到较大的曲率，上辊刚度好，工件母线直线度好，下辊间距小，可卷薄板且曲率较准确，上辊行程大，有足够的位置装模具，可以作长拆边机用，但只能卷制圆心角小于180度的弧形板。
第1章绪论 1.1概述 机械加工行业在我国有着举足轻重的地位，它是国家的国民经济命脉。作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业，任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志，因此非常值得重视和研究。 卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。根据三点成圆的原理，利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形，以获得预定形状的工件。该产品广泛用于锅炉、造船、石油、木工、金属结构及其它机械制造行业。 卷板机作为一个特殊的机器，它在工业基础加工中占有重要的地位。凡是钢材成型为圆柱型，几乎都用卷板机辊制。其在汽车，军工等各个方面都有应用。根据不同的要求，它可以辊制出符合要求的钢柱，是一种相当实用的器械。 在国外一般以工作辊的配置方式来划分。国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类，一般分为： 1、三辊卷板机：包括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、倾斜下调式三辊卷板机、弧形下调式三辊卷板机和垂直下调式三辊卷板机等。 2、四辊卷板机：分为侧辊倾斜调整式四辊卷板机和侧辊圆弧调整式四辊卷板机。 3、特殊用途卷板机：有立式卷板机、船用卷板机、双辊卷板机、锥体卷板机、多辊卷板机和多用途卷板机等。 卷板机采用机械传动已有几十年的历史，由于结构简单，性能可靠，造价低廉，至今在中、小型卷板机中仍广泛应用。在低速大扭矩的卷板机上，因传动系统体积庞大，电动机功率大，起动时电网波动也较大，所以越来越多地采用液压传动。近年来，有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的卷板机，也有同时采用液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式卷板机。 卷板机的工作能力是指板材在冷态下，按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。国内外采用冷卷方法较多。冷卷精度较高，操作工艺简便，成本低廉，但对板材的质量要求较高（如不允许有缺口、裂纹等缺陷），金相组织一致性要好。当卷制板厚较大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时，在设备允许的前提
1 机器的型号、名称、用途、基本参数 1．1 产品型号、名称 产品型号：W11XNC－20×2500 名称：20×2500毫米水平下调式三辊卷板机 1．2 机器的用途 该机为水平下调式三辊卷板机，用于金属板材的弯曲成型，可将金属板材一次上料，不需调头即可完成板材两端部预弯和弯卷成型，卷制成各种规格圆形或弧形工件，还可用于成型工件的校圆，该机是石油、化工、锅炉、造船、机车车辆、金属结构及机械制造等行业最为理想的弯曲成型设备。 2 机器的主要结构概述 本机上、下辊均为主驱动辊，机器的机架、底座为钢板焊接，辊
子为锻钢件（上辊为50Mn,下辊为42CrMo），上辊主传动由22KW电机通过行星减速机驱动，下辊由1QJM32-1.0液压马达及齿轮驱动，三个工作辊均为主动辊。上辊升降运动由安装在底座两端的的油缸驱动,下辊水平移动由安装在底座侧面的水平移动油缸驱动，上辊升降运动的位移量和下辊水平移动的位移量由显示器显示。 为便于成型筒体工件的卸料，机器上辊左端设有液压倾倒轴承体，右端尾部设有平衡拉杆机构，以保证倾倒轴承体倾倒后上辊悬空始终处于平衡状态（如倾倒轴承体倾倒后上辊不能保持平衡，可调节此机构）。 机器的上下辊位移采用NC自动调整,使液压系统驱动下的辊子位移的同步精度达到规定值,移动量有数字显示。整机结构图见图2-1。 3 机器传动系统 3．1 主传动机构 上辊传动线速度约为4m/min，是由22KW带制动电机驱动行星齿轮减速器，经联轴器直接与上辊联接，带动上辊正反转动，能确保在传动中准确定位,操作方便。具体结构见图3-1。 下辊传动的线速度约为4 m/min,由液压马达通过齿轮传动使两下辊转动，卷制不同板材筒件的实际线速度不同,由液压系统控制调节。详见图3-2。 3.2 辅助传动机构 上辊升降、下辊水平移动及倒头立起与倒下,为辅助传动系统。 4 液压系统(见系统原理图4-1) 本机的液压驱动为开式系统,电机额定功率为7.5KW,额定工作压力为20MPa,用于驱动下辊油马达旋转系统油缸的升降。由电磁溢流阀进行空载起动,压力调整,过载卸荷,通过耐震压力表观察压力调节范围及压力波动情况。 系统为开关控制形式,电磁换向阀得电情况决定执行元件的工况(系统中油缸的升降定位,液压马达的正反向旋转)。由液控单向阀对执行元件进行保压，下辊马达的旋转速度由调速阀调节控制. 本系统工作介质为30#～40#普通液压油,经精细滤油车(≤10μ)由空气滤清器向油箱内注满(油标上限)清洁的液压油,并从马达泻油口注满油液,试车前注意电机的旋转方向与标记一致,允许二次向油箱加油。 5 电气系统
16X2000 上辊万能卷板机使用说明书
[来源：原创] [作者：siwei] [日期：11-05-18] [热度：]
一、主体概述 W11S 系列上辊万能式卷板机是引进国内外先进技术，结合国内实际情况生产的一种新型卷板机，在该机上预弯和卷板可一次成形，卷板精度高，无需辅助设备， 投资少。广泛适用于石油、化工、锅炉、造船、水电、金属结构及机械制造行业。该机属于液压型三辊卷板机，用于常温状态下将低碳钢（如 Q235-B、20kg、20R）、 低合金钢卷成圆筒形。 上辊可以垂直移动、水平移动。 预弯通过上辊水平移动，使上辊相对于下辊呈非对称位置来实现。滚圆时通过电动机、减速机带动两下辊进行。由于下辊的标高不变，所以便于进料和操作。 机床使用环境：温度-5～40° C；湿度≤80%；电源 380V± 10% 50Hz。 二、主要技术参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
加 压 力 最大板幅
名称
75Tons 2000mm 2000mm 端曲 中央 Φ 270 mm Φ 150 mm 270 mm 3.5 m/min 约 120 mm/min Y160L-8 Y112M-4 Y100L-6
W11S－16×2000 上辊万能式卷板机
辊子的工作长度 最大板厚最大板宽 δ ＜245MPa 上辊直径 下直径 下辊中心距 卷板速度 加压速度 主 电 机 液压电机 移动电机
Φ 700×12 mm Φ 700×16 mm
N=7.5kW n=715r/min N=4kW N=1.5kW n=1440r/min n=980r/min
摘要 本说明书是按照所设计的卷板机容撰写的，主要包括卷板机轴辊的受力分析、电动机的选择、主减速器的设计、侧辊传动系统的设计、下辊液压传动系统的设计以及对下辊液压同步控制系统进行了研究。从而保证了下辊在上升的过程中始终能够保持两端同步。 四辊卷板机主要为锅炉厂辊制锅炉圆筒而设计，它可以用于各种型号锅炉圆筒的生产和加工，也在造船、石油化工、航空、水电、装潢、及电机制造等工业领域得到了广泛的应用，用以把金属板料卷制成圆筒、圆锥以及弧形板等各种零件。 该四辊卷板机利用其四个辊筒的空间布置，最大围地减少了剩余直边的出现、降低了生产成本、提高了生产效率。 关键词：四辊卷板机辊制剩余直边弧形板
Abstract This statement is in accordance with the design cylinder content written mainly include the pressure analysis of cylinder axle roller, electric motors choice, the reducer design, lateral roller drive train system design, the design of the roller hydraulic drive train system on the roller and hydraulic control systems simultaneously conducted research. Thereby ensuring an increase in the course of the roller always able to maintain both simultaneously. The four cylinder roller machine mainly boiler plant roller system designed boilers cones, which can be used for various types of boilers cones production and processing are also shipbuilding, petrochemical, aviation, utilities, furniture, and electrical manufacturing industries widely applied to the metal plate material volumes produced cones, circular cone arc boards and various parts. The four cylinder roller machine use its four roller cylinders space layout, the greatest scope to reduce the margin in the remaining departments, reducing production costs, improving production efficiency. Key words:four-cylinder roller machine Roller machine Left straight-side Arc board
摘要 本设计是关于对称式三辊卷板机的设计，主要对卷板机上、下辊及减速器进行设计和计算。 设计前部分详细阐述了卷板机上、下辊结构设计和受力分析。板机结构型式为三辊对称式,在该结构中上辊下压提供压力,两下辊做旋转运动,为卷制板材提供扭矩。它具有结构简单、体积小、重量轻、经济、等优点。动力源则选择了YZ系列YZ160L —6型电机，其工作特性优于Y系列电机，适用于有轻微震动，正反转且转速不高的场合。 总体设计后部分所涉及的减速器采用了三级展开式圆柱齿轮结构。齿轮材料为40Cr，并经调质及表面淬火。校核齿轮、轴、键、轴承确保了设计的实际可行性。 关键词:卷板机；电动机；减速器；键；齿轮
ABSTRACT This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator During the front process of the design,the rolling machine`s structucre design and the analysis of strength are described. The rolling machine` structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a series of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity. The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expanding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practical Key words: Rolling machine；Motor；Decelerator；Key；Gear
Analytical and empirical modeling of top roller position for three-roller cylindrical bending of plates and its experimental verification A.H. Gandhi, H.K. Raval Abstract：Reported work proposes an analytical and empirical model to estimate the top roller position explicitly as a function of desired (final) radius of curvature for three-roller cylindrical bending of plates, considering the contact point shift at the bottom roller plate interfaces. Effect of initial strain and change of material properties during deformation is neglected. Top roller positions for loaded radius of curvature are plotted for a certain set of data for center distance between bottom rollers and bottom roller radius. Applying the method of least square and method of differential correction to the generated data, a unified correlation is developed for the top roller position, which in turn is verified with the experiments, on a pyramid type three-roller plate-bending machine. Uncertainty analysis of the empirical correlation is repo rted using the McClintock’s method. Keywords: Roller bending,Springback,Analytical study,Empirical modeling, Uncertainty analysis 1. Introduction Large and medium size tubes and tubular sections are extensively in use in many engineering applications such as the skeleton of oil and gas rigs, the construction of tunnels and commercial and industrial buildings (Hua et al., 1999). The hull of ships may have single, double or higher order curvatures, which can be fabricated sequentially; first by roll forming or bending (to get the single curvature), and then line heating (to get the double or higher order curvature). As roller bending is performed at least once in the sequential process, its efficient performance is a prerequisite for the accurate forming of the double or multiple curvature surfaces (Shin et al., 2001). In view of the crucial importance of the bending process, it is rather surprising to find that roller-bending process in the field has been performed in a very nonsymmetrical manner. Normal practice of the roller bending still heavily depends upon the experience and skill of the operator. Working with the templates, or by trial and error, remains a common practice in the industry. The most economical and efficient way to produce the cylinders is to roll the plate through the roll in a
三辊卷板机 三辊卷板机[1]有机械式和液压式：机械式三辊卷板机分为对称和非对称。可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件。 1概述 三辊卷板机有机械式和液压式：机械式三辊卷板机分为对称和非对称。可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件。 2三辊对称式卷板机 机械式三辊对称式卷板机性能特点：该机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杆丝母蜗杆传动而获得，两下辊作旋转运动，由电机带动。通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合，为卷制板材提供扭矩。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。 3性能特点 液压三辊对称式卷板机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过液压缸内的液压油作用于活塞而获得，为液压传动，两下辊作旋转运动，通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合，为卷制板材提供扭矩。
技术参数： 规格型号卷板 最大 厚度 mm 卷板 最大 宽度 mm 卷板 屈服 极限 Mpa 卷板速 度 m/min 满载 最小 直径 mm 上 辊 直 径 mm 下 辊 直 径 mm 下辊 中心 距mm 主电 机功 率 kw 液压 电机 功率 kw W11-30*2000 30 2000 245 4 1200 360 290 480 22 7.5 W11-25*2500 25 2500 245 4 1200 370 300 480 22 7.5 W11-30*2500 30 2500 245 4 1200 420 360 550 30 11 W11-25*3000 25 3000 245 4 1200 430 370 550 30 11 W11-30*3000 30 3000 245 4 1200 450 390 600 30 11 W11-40*2500 40 2500 245 3.5 1400 500 400 600 37 15 W11-40*3000 40 3000 245 3.5 1600 540 440 600 45 18.5 W11-50*3000 50 300 245 3.5 2000 580 480 750 55 22 W11-60*3000 60 3000 245 3.5 2400 660 560 800 75 30 W11-70*3000 70 3000 245 3.5 2800 710 620 850 90 37 W11-80*3000 80 3000 245 3.5 3200 770 680 900 90 37 W11-90*3000 90 3000 245 3.5 3600 820 730 950 110 45 W11-100*3000 100 3000 245 3.5 4000 860 770 1000 110 45 W11-110*3000 110 3000 245 3.5 4400 900 810 1080 132 55 W11-120*3000 120 3000 245 3.5 4800 950 860 1160 132 55 [2] 4三辊非对称式卷板机 机械三辊非对称式卷板机主要特点：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。结构紧凑，操作维修方便。技术参数：规格型号卷板最厚度 液压式三辊卷板机： 液压式三辊对称卷板机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状罐