具有导电棒的双毂式矫直机重要结构参数设计及实验

舒 蕾

(陕西工业职业技术学院机械工程学院，陕西 咸阳 712000)

作者简介：〖HTSS〗舒蕾(1980—)，女，副教授，硕士，主要研究方向为机电一体化，19925218@qq.com.

摘要：在介绍双毂式矫直机工作方式和对压弯挠度进行分析的基础上，对矫直机的关键参数进行了设计：矫直速度设定为30m/min；矫直辊辊距设定成与辊径相同，为350mm；矫直辊凹辊的辊腰直径为0.6倍的下矫直辊间距，凸辊的辊腰半径为凹辊最大受力位置的截面直径；矫直辊的倾斜角根据需要进行选择。对双毂式矫直机进行了实验分析，比较了15根导电棒矫直前、后的直线度，结果显示矫直后导电棒的直线度为2~8mm/m，与矫直前相比有大幅度减小，验证了经过优化的双毂式矫直机具有更优的矫直效果。

关键词：转毂式矫直；导电棒；参数分析；实验测试

中图分类号：TF305   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2019)07-0088-03

矫直机作为棒材、管材常用的矫直设备，通过矫直辊对棒材、管材等进行挤压改变其直线度，被广泛应用于工业的各个领域［1-4］。在棒材矫直时，由于长度方向发生塑性变形，导致棒材与矫直辊速度差可达到3%，从而产生附加扭矩，导致传动轴和齿轮损坏、棒材打滑现象的出现，为了避免这些现象，目前多采用导电棒的方式来提高矫直的传递效率［5-7］。电解池中的导电棒由镍基合金组成，在电场的作用下，电流由导电棒流向极板，导电棒为电流提供了流通渠道。当导电棒出现变形时，可能会引起电解效率的显著降低，并影响之后的穿棒过程［8-9］。相关研究吸引了众多的学者。马立东等［10］在研究棒材二辊矫直的过程中构建了全流程曲率分析模型，并采用此模型优化了辊形结构和各项工艺，实现了很高的矫直精度，对各曲率下的辊形矫直过程实施连续弯曲弹复测试，得到了变曲率辊形的优化设计方法。卢燕等［11］比较了10辊管材矫直机和7辊管材矫直机的矫直原理，跟踪测试了实际应用过程中管材的圆度、弯曲度、表面状态与探伤合格率。 杜兴明等［12］通过实验分析了楔形板矫直机的矫直过程，测试了楔形板下辊处于水平和倾斜状态下经过矫正处理形成的基体残余应力，指出进行矫直时应结合楔形板的坡度对矫直机的下辊倾斜角进行合理调整，通过降低楔形板在矫直阶段的残余应力，从而获得更优的矫直效果。吴优等［13］研究了大直径钢材棒料矫直质量问题，分析了不同矫直次数下得到的棒材曲率比并结合矫直机理设计出准确的辊形。