火車主軸除銹機(jī)除銹部分設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前言世界逐漸在縮小，這在很大程度上都?xì)w功于交通的便利及通信的發(fā)展，而對(duì)于交通來說，鐵路的出現(xiàn)無疑是很重要的。鐵路運(yùn)輸是一種最有效的已知陸上交通方式，鐵路以距離長、速度快、價(jià)格低吸引大眾，而隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，另一個(gè)重要的問題也隨著出現(xiàn)，那就是鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。鐵路火車段修是保證運(yùn)輸安全、保持火車基本性能的重要檢修工作，而火車主軸的檢修質(zhì)量對(duì)火車的安全運(yùn)行有很大的影響。火車提速對(duì)火車主軸的質(zhì)量有了更高的要求，而火車主軸的除銹是火車段修中主軸檢修的一道重要工序。鐵道部在“鐵道車輛輪軸探傷工藝規(guī)程”鐵輛（1995）114號(hào)文中嚴(yán)格規(guī)定：輪對(duì)或車軸探傷時(shí)，車軸被探測部位表

2、面須露出基本金屬面，除銹質(zhì)量不符合探傷要求者，不得進(jìn)行探傷作業(yè)。很明顯除銹質(zhì)量的好壞直接影響到火車主軸探傷的可靠性，是防止“切軸”保證火車安全運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在原有的火車段修工藝中，火車主軸的除銹是用鋼絲刷、鋼鏟等簡單工具進(jìn)行手工除銹、鏟除油泥，該方法明顯落后、效果差，火車主軸的鐵銹不易徹底清除，金屬面難以全部裸露，質(zhì)量不易得到控制，使探傷作業(yè)的可靠性大打了折扣。這是火車檢修過程中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，也是在防止“切軸”，保證火車安全運(yùn)行工作中急需攻克的一個(gè)關(guān)鍵問題。為了解決這一問題，提高火車檢修質(zhì)量及加強(qiáng)修車機(jī)械化，設(shè)計(jì)了火車主軸除銹機(jī)。1 課題的研究意義和主要內(nèi)容1.1目前現(xiàn)狀新中國成立前，

3、包括臺(tái)灣公營鐵路在內(nèi)，一共修建了 29600公里，復(fù)線3155公里，每年平均建設(shè)395公里。因改線、改軌以及拆除等原因，到1948年底，實(shí)有鐵路24900公里，復(fù)線約2000公里，每年平均建設(shè)322公里。每萬平方公里的領(lǐng)土面積僅有鐵路259公里，大大落后于當(dāng)時(shí)世界工業(yè)國家的鐵路發(fā)展?fàn)顩r(占美國的114、原蘇聯(lián)的14)。當(dāng)時(shí)我國的鐵路設(shè)備簡陋、標(biāo)準(zhǔn)雜亂、運(yùn)輸能力低，布局偏于東北和京廣線以東的地區(qū)，西北地區(qū)幾乎沒有鐵路。 新中國成立以后，我國的鐵路有了空前的發(fā)展，現(xiàn)已修成了成渝、寶成、貴昆、成昆、襄渝、湘黔、川黔、黔桂、蘭新、青藏線北段等十幾條鐵路干線。 截至 1999 年底， “ 九五 ” 前四

4、年全路共投入運(yùn)營新線 5455 公里、復(fù)線 4102 公里、電氣化鐵路 3743 公里，分別是 “ 八五 ” 期間的 1. 03 、 1.07 和 1.46 倍。至此，全國鐵路營業(yè)里程已逼近 7 萬公里，居亞洲第一。 鐵路技術(shù)裝備有了明顯的改進(jìn)，已建成寶成、陽安、石太、包蘭、成渝、京秦、貴昆、太焦、襄渝、京包、大秦、鄭武、蘭武、湘黔懷玉段等十多條電氣化鐵路，總計(jì) 12萬公里，還自行設(shè)計(jì)制造了內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、載重50噸的貨車和各種客車。橋梁建設(shè)跨入了世界先進(jìn)行列。在江面寬闊、水深湍急的長江上，先后修建了三座鐵路、公路兩用橋和兩座鐵路橋(重慶、渡口)以及九江鐵路橋。客、貨運(yùn)量大幅度提高，200

5、2年鐵路貨物運(yùn)輸量18.6億噸，貨物周轉(zhuǎn)量為14980億噸公里，旅客周轉(zhuǎn)量為4830億人公里，我國鐵路運(yùn)輸在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著重要的先行作用。 2004年鐵路貨物總周轉(zhuǎn)量占全國貨物周轉(zhuǎn)量（不含遠(yuǎn)洋）的52%，旅客周轉(zhuǎn)量占全國旅客周轉(zhuǎn)量的35%。運(yùn)輸里程增長緩慢，不能滿足運(yùn)輸需求。改革開放以來中國鐵路營運(yùn)里程復(fù)合增長率僅為1.39%，而同期貨物運(yùn)輸需求增長率為7%。目前中國鐵路是世界上最繁忙的鐵路，用占世界6%的營運(yùn)里程完成了占世界24%的換算周轉(zhuǎn)量。全路主要干線長期處于飽和狀態(tài)。為扭轉(zhuǎn)鐵路運(yùn)輸能力不足的局面，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，鐵道部于2003年提出鐵路建設(shè)跨越式發(fā)展戰(zhàn)略。2004年初，鐵道部發(fā)

6、布了中長期鐵路路網(wǎng)規(guī)劃“十一五”期間，鐵路路網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)為：建設(shè)快速鐵路網(wǎng)、完善路網(wǎng)布局和西部開發(fā)性新線、強(qiáng)化煤炭運(yùn)輸通道、形成集裝運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)以及完善鐵路樞紐等。隨著大規(guī)模鐵路建設(shè)和營運(yùn)里程的不斷增長，鐵路運(yùn)輸緊張局面會(huì)有所緩解。目前中國鐵路運(yùn)輸還是政企合一的管理體制，企業(yè)還不具備自主經(jīng)營權(quán)。鐵路系統(tǒng)管理體制改革將推進(jìn)鐵路運(yùn)輸企業(yè)建立現(xiàn)代企業(yè)制度，優(yōu)化運(yùn)輸組織，提高運(yùn)營效率，減少運(yùn)營管理成本。2007年4月18日，我國鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)迎來了第六次大提速，此次提速標(biāo)志著我國鐵路運(yùn)輸水平邁入了世界優(yōu)秀行列.作為我國主要交通運(yùn)輸工具的鐵路發(fā)展到今天，運(yùn)輸安全已成為鐵路企業(yè)的頭等大事。鐵路運(yùn)輸安全不僅關(guān)系到

7、鐵路自身的效率和效益，更重要的是與社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活等各個(gè)方面密切相關(guān)?！鞍踩谝?，預(yù)防為主”始終是中國鐵路運(yùn)輸?shù)挠篮阒黝}，這是國民經(jīng)濟(jì)長期穩(wěn)定發(fā)展的需要，也是國家賦予鐵路廣大職工的神圣職責(zé)。火車的段修對(duì)保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩兄种匾囊饬x，其中火車主軸的除銹就是鐵路段修中最關(guān)鍵的一道工序。1.2 解決方法根據(jù)鐵道車輛輪軸探傷的工藝和生產(chǎn)要求研制的除銹機(jī)首先能夠提高輪對(duì)軸身、防塵板座的除銹質(zhì)量;其次,必須適應(yīng)火車輪對(duì)除銹、探傷工藝流水線要求.經(jīng)反復(fù)研究決定采用如下方案:1)軸身除銹：軸身除銹轉(zhuǎn)刷采用電力驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)鋼絲刷輪除銹,電機(jī)與轉(zhuǎn)刷架用整塊鋼板剛性連接,轉(zhuǎn)刷與軸身的軸向與徑

8、向調(diào)整通過液壓油缸實(shí)現(xiàn).2) 防塵板座及輪座外側(cè)的除銹：對(duì)于已退卸軸承的輪對(duì)，須對(duì)防塵板座及輪座外側(cè)外露部分除銹，采用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸直連驅(qū)動(dòng)的刷輪在仿形滑槽內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)除銹，該刷輪組件在仿形滑槽內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是依靠液壓油缸的作用來完成的。3）轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)：為達(dá)到良好的除銹效果，除了鋼絲刷輪的高速自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輪對(duì)本身還須作與刷輪自轉(zhuǎn)旋向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪主動(dòng)輪來工作。4）清洗：在鋼絲刷輪對(duì)軸身及防塵板座、輪座外側(cè)進(jìn)行除銹時(shí)，采用噴射在軸身上的清水來對(duì)其進(jìn)行清洗，同時(shí)達(dá)到消塵的目的。5）出輪機(jī)構(gòu)：輪對(duì)除銹完畢，需在出輪機(jī)構(gòu)的作用下從輪對(duì)除銹機(jī)里自動(dòng)出輪，該部分采用壓縮液體為

9、動(dòng)力，液壓油缸為執(zhí)行元件。液壓油缸帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)推輪動(dòng)作。6)采用可編程序控制器,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.2 設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)方案2.1明確設(shè)計(jì)任務(wù)（1）根據(jù)當(dāng)今社會(huì)的實(shí)際情況，為簡便高效除銹，欲設(shè)計(jì)一個(gè)火車主軸除銹裝置。（2）為了進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)者查閱了大量資料，經(jīng)整理后，制定了設(shè)計(jì)任務(wù)表，如下： 火車主軸除銹系統(tǒng)要求或希望內(nèi) 容要 求希 望要 求希 望要 求要 求希 望要 求要 求1、 幾何形體占用空間小。 外形小巧，結(jié)構(gòu)簡單。2、 使用性能操作簡便。 能對(duì)多種零件表面除銹，自動(dòng)工作。3、可靠性整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，除銹徹底。操作安全性高。4、可維修性與壽命使用壽命長，維修方便。零件種類少，通用

10、性強(qiáng)。5、材料 金屬材料，強(qiáng)度高。6、加工多用標(biāo)準(zhǔn)件；全部為本廠加工，不畢外協(xié)；盡量不需要專用設(shè)備。2.2確定設(shè)計(jì)任務(wù)的核心設(shè)計(jì)任務(wù)的核心是“除銹”。2.3建立物理關(guān)系的功能結(jié)構(gòu)即有銹的火車軸經(jīng)過除銹裝置把銹去除，得到無銹軸。材料：輸入的是有銹火車軸，輸出的是無銹火車軸。能量：輸入的是動(dòng)能，輸出的是摩擦損失功、勢能等。2.4尋求原理解及其結(jié)合畫出了物理關(guān)系的功能結(jié)構(gòu)圖，也就找到了能實(shí)現(xiàn)總功能的部分功能，并確定了部分功能之間的關(guān)系，下一步就是尋求能實(shí)現(xiàn)部分功能的物理原理，即原理解，然后再把原理解結(jié)合起來，形成技術(shù)系統(tǒng)。功能關(guān)系原理解如下表：順序解部分功能123運(yùn)轉(zhuǎn)(a)軸轉(zhuǎn)除銹機(jī)轉(zhuǎn)同時(shí)轉(zhuǎn)進(jìn)給(b

11、)間歇運(yùn)動(dòng)連續(xù)運(yùn)動(dòng)人工控制除銹(c)鋼刷磨光機(jī)齒形除銹器三個(gè)方案為宜第一個(gè)方案：a1b1c2第二個(gè)方案：a2b3c3第三個(gè)方案：a3b2c1經(jīng)分析方案三較好.2.5初步方案的具體化初步方案的具體化即畫出方案的草圖（結(jié)構(gòu)）方案支承輪通過皮帶傳動(dòng)，帶動(dòng)車輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)3.1 總體結(jié)構(gòu)圖1、7 升降導(dǎo)軌； 2、3、6 升降油缸； 4、8、22 安裝吊架； 5、13、18 鋼刷；9、21 移動(dòng)油缸； 10、20 仿形塊； 11、19 刷輪電機(jī)； 12 轉(zhuǎn)輪電機(jī)； 14、17 輪對(duì)； 15 主動(dòng)輪（轉(zhuǎn)輪）； 16 從動(dòng)輪（轉(zhuǎn)輪）； 23 v帶及帶輪； 24 刷輪軸.3.2

12、除銹3.2.1 除銹方法 除銹的方法包括手工除銹、機(jī)械除銹、化學(xué)除銹。1.手工除銹 .手工除銹是最簡單、最原始的處理方法。手工除銹的工具有榔頭、鏟刀、刮刀、鋼絲刷等，一般厚的銹斑用榔頭敲松再用鏟刀鏟除。用鋼絲刷等手工工具進(jìn)行除銹，不僅效率低，而且對(duì)操作人員危害極大，如果操作人員僅依靠普通口罩進(jìn)行保護(hù)，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的工作后，鼻腔中就會(huì)沾滿銹塵，長久以往，就會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重傷害;同時(shí)所產(chǎn)生的鐵銹和砂塵還會(huì)隨著流水注入江河、湖泊及海洋中，對(duì)水中的生物造成危害。手工除銹勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣，難以除去氧化皮等污物，除銹效果不佳，難以達(dá)到規(guī)定的清潔度和粗糙度，已逐步被機(jī)械方法和化學(xué)方法所替代。但在

13、修船過程中，特別是對(duì)局部缺陷的修補(bǔ)，常采用此方法；對(duì)于機(jī)械除銹難以達(dá)到的部位，如狹小艙室、型鋼反面角隅邊緣等作業(yè)困難區(qū)域，也多應(yīng)用手工除銹。 2.機(jī)械除銹 機(jī)械除銹的工具和工藝較多，其中主要如下。 （1）小型風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)除銹。主要以電或壓縮空氣為動(dòng)力，裝配適當(dāng)?shù)某P裝置，進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)各種場合的除銹要求。如角向磨光機(jī)、鋼絲刷、風(fēng)動(dòng)針束除銹器、風(fēng)動(dòng)敲銹錘、齒型旋轉(zhuǎn)除銹器等，屬于半機(jī)械化設(shè)備，工具輕巧、機(jī)動(dòng)性大，能較徹底去除銹、舊涂層等，能對(duì)涂層進(jìn)行打毛處理，效率比手工除銹大大提高，但不能除去氧化皮，表面粗糙度較小，不能達(dá)到優(yōu)質(zhì)的表面處理質(zhì)量，工效較噴射處理低?？稍谌魏尾课皇褂?，特別

14、在修船過程中得到廣泛應(yīng)用。 （2）噴丸（砂）除銹。主要以顆粒噴射沖蝕作用構(gòu)成的以達(dá)到表面清潔和適宜的粗糙度，設(shè)備包括敞開式噴丸（砂）除銹機(jī)、密閉式噴丸（砂室）、真空噴丸（砂）機(jī)。敞開式噴丸（砂）機(jī)應(yīng)用較為廣泛，能較為徹底地清除金屬表面所有的雜質(zhì)，如氧化皮、銹蝕和舊漆膜，除銹效率高，機(jī)械程度高，除銹質(zhì)量好。但對(duì)由于磨料一般不能回收，對(duì)其他作業(yè)有影響，清理現(xiàn)場麻煩。所以環(huán)境污染較重，近來逐漸被限制使用。 （3）高壓水磨料除銹。利用高壓水射流的沖擊作用（加上磨料的磨削作用）和水撬作用破壞銹蝕和涂層對(duì)鋼板的附著力。其特點(diǎn)是無粉塵污染，不損傷鋼板，大大提高除銹效率，除銹質(zhì)量好。但除銹后的鋼板易返銹，須涂

15、裝專門的帶濕除銹涂料，對(duì)一般性能涂料的涂裝有較大影響。 （4）拋丸除銹。拋丸除銹是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將磨料拋向鋼鐵表面來達(dá)到除銹目的，是一種對(duì)船體鋼料進(jìn)行除銹的較為先進(jìn)的機(jī)械處理方法，不僅生產(chǎn)效率高，而且費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)流水線操作，環(huán)境污染少，但是這種除銹方法設(shè)備龐大，功耗大。3.化學(xué)除銹 化學(xué)除銹主要是利用酸與金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而除掉金屬表面的銹蝕產(chǎn)物的一種除銹方法，即通常所說的酸洗除銹，但是這種方法有可能除完表層銹后把里面的物質(zhì)也順便反應(yīng)掉，例如除完鐵銹還會(huì)跟鐵反應(yīng)。3.2.2 除銹基本原理火車待修輪對(duì)沿軌道進(jìn)入除銹機(jī)時(shí)，為避免直接撞擊轉(zhuǎn)輪機(jī)由緩沖液壓油缸引導(dǎo)下緩慢到位

16、。本機(jī)除銹時(shí)，除銹輪對(duì)在經(jīng)過減速器減速后的轉(zhuǎn)輪機(jī)械驅(qū)動(dòng)下低速轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絲刷此時(shí)可作兩種移動(dòng)，一方面在電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)下在除塵板座處做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一方面由液壓油缸牽引下在沿升降導(dǎo)軌移動(dòng)，到達(dá)工作表面后又在移動(dòng)進(jìn)給油缸牽引下在仿形導(dǎo)軌內(nèi)沿火車主軸處工作表面作軸向移動(dòng)（此時(shí)上下升降、軸向移動(dòng)的速度均由液壓系統(tǒng)的單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)整），對(duì)火車主軸進(jìn)行除銹。3.2.3 除銹裝置組成火車主軸除銹機(jī)裝置主要由刷輪裝置、進(jìn)給及防形裝置、轉(zhuǎn)輪裝置組成.3.3刷輪裝置 3.3.1 軸身刷輪裝置軸身刷輪裝置主要由刷輪組、刷輪軸、滾動(dòng)軸承、電動(dòng)機(jī)、v帶及帶輪等組等組成。如圖3-1所示. 圖3-1 軸身刷輪裝置 3-11

17、.基本尺寸確定初定鋼刷直徑為200mm,鋼刷厚度50mm,鋼刷質(zhì)量,鋼刷線速度12.8,皮帶有效拉力f=150n.2 電動(dòng)機(jī)選擇1） 選擇電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380v,y系列.y封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)具有效率高、噪聲低、震動(dòng)小、體積小、重量輕、運(yùn)行可靠、安裝維護(hù)方便、溫聲低等優(yōu)點(diǎn)。2） 選擇電動(dòng)機(jī)功率鋼刷所需有效功率裝置總效率 傳動(dòng)總效率所需電動(dòng)機(jī)功率查表可選y系列三相異步電動(dòng)機(jī)y90l-2,額定功率或選y系列三相y100l1-4,額定功率.鋼刷軸轉(zhuǎn)速 現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為3000及1500兩種方案進(jìn)行比較，查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù),計(jì)算出的總傳動(dòng)比列于下表表3-1

18、 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比 3-1方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速/電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/總傳動(dòng)比1y90l-22.230002840252.322y100l1-42.215001420341.16比較兩方案可見,方案1選用的電動(dòng)機(jī)雖然質(zhì)量個(gè)價(jià)格較低,但總傳動(dòng)比大.為使裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用方案2,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為型,額定功率為2.2,同步轉(zhuǎn)速為1500,滿載轉(zhuǎn)速為1420.由表查得電動(dòng)機(jī)中心高,外伸軸段.3.v帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的傳動(dòng)帶組成（如圖3-2所示）1主動(dòng)輪；2從動(dòng)輪；3傳動(dòng)帶圖3-2帶傳動(dòng) 3-2已知：電動(dòng)機(jī)的帶輪傳遞的功率為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為，鋼刷

19、軸的轉(zhuǎn)速為；計(jì)算：帶的類型、長度，根數(shù)，傳動(dòng)的中心距，作用在軸上的力和帶輪的尺寸。1）計(jì)算功率 查表查得；2）選擇帶型 由圖（根據(jù)) 皮帶選為；3）確定小皮帶輪基準(zhǔn)直徑帶輪直徑越小，帶的彎曲力就越大，會(huì)加劇帶的疲勞損壞，縮短帶的壽命。因此，小帶輪直徑不應(yīng)小于表3-2的最小基準(zhǔn)直徑，在結(jié)構(gòu)尺寸允許的情況下，應(yīng)該選取較大的帶輪直徑，這樣在傳遞功率一定時(shí)，可以增大帶速，減小帶的有效拉力和帶的根數(shù)。小帶輪的直徑應(yīng)按表取標(biāo)準(zhǔn)值。表3-2 v帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 v 3-2帶型yzabcde205075125200355500由表3-2選定 ；4）確定大皮帶輪基準(zhǔn)直徑 確定小帶輪基準(zhǔn)直徑后，大帶輪基準(zhǔn)直徑按

20、式 取 按表取標(biāo)準(zhǔn)值 ；5）驗(yàn)算帶的速度帶速通常應(yīng)在范圍內(nèi)，帶速小于時(shí)不能充分發(fā)揮帶傳動(dòng)的能力，導(dǎo)致帶的根數(shù)增加；帶速過大時(shí)會(huì)使離心力過大，不僅產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，降低帶的疲勞強(qiáng)度，而且減小了帶與帶輪之間的正壓力，使摩擦力下降，降低傳動(dòng)能力。帶速 ；帶速在范圍內(nèi)，符合要求。實(shí)際傳動(dòng)比 ；6）初定中心距 ，即，取；7）確定帶基準(zhǔn)長度從查表??；8）確定實(shí)際中心距 ；考慮安裝和預(yù)緊要求，中心距需要有一個(gè)變動(dòng)范圍。安裝所需的最小中心距為：；張緊或補(bǔ)償伸長所需的最大中心距為：9）驗(yàn)算小帶輪包角 ；小帶輪包角通常應(yīng)該大于，符合要求。10）確定v帶根數(shù)單根帶所能傳遞的額定功率查表得；彎曲影響系數(shù)查表得；傳動(dòng)比

21、系數(shù)查表得;額定功率增量包角系數(shù)查表得;長度系數(shù)查表得;帶的根數(shù) ；取根；11）確定單根普通帶的預(yù)拉力 帶每米長度質(zhì)量查表得；有效圓周力 12）作用在軸上的力 ；13）帶輪結(jié)構(gòu)尺寸帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成，按輪輻結(jié)構(gòu)形式，分為實(shí)心、腹板、孔板和橢圓輪輻四種類型。帶輪基準(zhǔn)直徑較小時(shí)使用實(shí)心式，直徑較大時(shí)使用腹板式或孔板式，直徑大于時(shí)使用輪輻式。（1）小帶輪：小帶輪的，查表可知，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖（3-3）所示. 輪緣及輪槽結(jié)構(gòu)如圖（3-4）所示. 圖3-3 實(shí)心式帶輪的結(jié)構(gòu) - 3-3圖3-4 普通帶輪緣及輪槽 3-4查表可得 型帶的，最小輪緣厚度帶槽的夾角 查表可得 .（2）大帶

22、輪：大帶輪的，查表可知，采用腹板結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖（3-5）所示。圖3-5 腹板式帶輪結(jié)構(gòu) 3-5查表可得型帶的，最小輪緣厚度 帶槽的夾角 聯(lián)接采用普通平鍵（型）如圖（3-8） 查表可知電動(dòng)機(jī)與小帶輪之間鍵的公稱尺寸長度選為，大帶輪與軸之間的鍵公稱尺寸，長度選為4.刷輪軸刷輪軸的結(jié)構(gòu)如圖（3-6）所示1鋼刷；2軸承端蓋；3軸承；4套筒；5帶輪圖3-6 軸的結(jié)構(gòu)圖 3-6選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。為了與帶輪的配合，選取軸的直徑為；為便于裝拆零件采用階梯軸，裝配方案為：帶輪、套筒、左端滾動(dòng)軸承及端蓋、左端鋼刷從左端裝拆、右端滾動(dòng)軸承及其端蓋、鋼刷從右端裝拆。為避免零件沿軸向或周向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，要對(duì)

23、零件進(jìn)行定位和固定。兩側(cè)鋼刷的周向定位采用普通評(píng)建；滾動(dòng)軸承利用套筒和端蓋作軸向定位和固定，利用軸承內(nèi)圈與軸的過度配合保證周向固定；帶輪的軸向定位使用軸環(huán)和套筒，周向采用平鍵固定?？紤]軸承承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，軸段直徑，選用6208型深溝球軸承。確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算軸的最小直徑，初估軸的最小直徑，查表，取，可得.軸段的直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度確定，并按鋼刷內(nèi)徑取標(biāo)準(zhǔn)值。長度比鋼刷直徑略短2-3，以保證螺栓能夠壓緊鋼刷。取軸段直徑為，長度。軸段的直徑應(yīng)略大于軸段直徑，以便制出軸肩，保證鋼刷的軸向定位。長度根據(jù)軸承端蓋厚度和裝置的結(jié)構(gòu)確定。取軸段的直徑為，長度。軸段的直徑應(yīng)該大于軸段的直徑

24、，以便裝拆滾動(dòng)軸承。長度根據(jù)軸承寬度和裝置的結(jié)構(gòu)確定。取軸段的直徑為，長度。為便于裝拆帶輪，軸段的直徑應(yīng)大于軸段的直徑，為保證帶輪軸向定位的可靠性，軸段的右端應(yīng)該加工出軸環(huán)，軸段的長度應(yīng)略短于帶輪轂孔的長度。取軸段的直徑為，長度。同一軸上的兩個(gè)軸承通常取相同的類型和內(nèi)徑，所以軸段的直徑和軸段的相同，長度。軸段的直徑和長度與軸段的相同，軸段的直徑和長度與軸段的相同。所以軸的長度。軸端的倒角?。惠S的強(qiáng)度校核：軸上的轉(zhuǎn)矩 ；作用在帶輪軸上的力 軸的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)作出軸的計(jì)算簡圖，如圖（3-7）所示.根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖，如圖（3-7）所示.圖3-7 軸的計(jì)算簡圖 3-

25、7其中 從作出的軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出，截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。截面處的、和的數(shù)值如下：支反力 水平面 水平彎矩垂直面 ；.垂直彎矩彎矩和 水平面 垂直面 合成彎矩扭矩 當(dāng)量彎矩軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得,則，即,取，軸的計(jì)算應(yīng)力根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸的強(qiáng)度滿足要求。5.鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接是將軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)零件與軸進(jìn)行周向固定的聯(lián)接，用以傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)接采用普通平鍵（型）如圖（3-8） 查表可知固定鋼刷鍵的公稱尺寸，長度選為；固定小帶輪鍵的公稱尺寸，長度選為，固定大帶輪鍵的公稱尺寸，長度選為。圖3-8普通平鍵（a型） 3-8(a)鍵校核：查表可知鍵聯(lián)接的許用擠

26、壓應(yīng)力所以鍵滿足要求。說明：式中鍵與輪轂槽（或軸槽）的接觸高度，為鍵高； 鍵的工作長度，型：，為鍵寬5.軸承要保證軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損還需要用軸承支承。軸承的功用一是支承軸及軸上零件并保持旋轉(zhuǎn)精度，二是減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。軸承分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類，滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比具有摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏、效率高、潤滑簡便，易于互換等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇滾動(dòng)軸承支承?？紤]軸承同時(shí)承受徑向負(fù)荷，也可同時(shí)承受軸向負(fù)荷，選擇深溝球軸承，深溝球軸承摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。軸的直徑，查滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn),選用6208深溝球軸承。3.3.2軸兩側(cè)刷輪裝置軸兩側(cè)刷輪裝置主

27、要由鋼刷、軸承座、電動(dòng)機(jī)及懸掛安裝板等組成。如圖3-9所示圖3-9防塵板座刷輪裝置示意圖 3-91. 基本尺寸確定初定鋼刷直徑為200mm,鋼刷厚度50mm,鋼刷線速度12.8,帶動(dòng)鋼刷有效拉力。2. 鋼刷旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)選擇1） 電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380v,y系列.2) 選擇電動(dòng)機(jī)功率鋼刷所需有效功率裝置總效率 所需電動(dòng)機(jī)功率查表可選y系列三相異步電動(dòng)機(jī)y100l1-4,額定功率或選y系列三相y112m-6,額定功率.鋼刷軸轉(zhuǎn)速 現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500及1000兩種方案進(jìn)行比較，查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù),計(jì)算出的總傳動(dòng)比列于下表表3-3 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比

28、3-3方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速/電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/總傳動(dòng)比1y100l1-42.215001420341.162y112m-62.21000960450.78比較兩方案可見,方案1選用的電動(dòng)機(jī)雖然質(zhì)量個(gè)價(jià)格較低,但總傳動(dòng)比大.為使裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用方案2,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y112m-6型,額定功率為2.2,同步轉(zhuǎn)速為1000,滿載轉(zhuǎn)速為960.由表查得電動(dòng)機(jī)中心高,外伸軸段.軸兩側(cè)除銹方式一樣,所以電動(dòng)機(jī)y112m-6型電動(dòng)機(jī)需要2臺(tái).3.帶動(dòng)鋼刷軸及軸承座尺寸(1)鋼刷軸因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)已選定,型號(hào)是y112m-6,電動(dòng)機(jī)外伸軸段的直徑是28,帶動(dòng)鋼刷軸的直徑應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)外伸軸段直徑

29、,取鋼刷軸直徑,且做成空心,電動(dòng)機(jī)外伸軸段和鋼刷軸之間用普通平鍵進(jìn)行周向連接。軸要用軸承支承軸，軸長度確定為 考慮軸承承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，選6208型深溝球軸承，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知軸承，d、d、b表示如圖3-10所示.圖3-10 滾動(dòng)軸承外形尺寸 3-10（2）軸承座尺寸軸承已選定為6208型深溝球軸承，軸承的寬度為，需要安裝一對(duì)軸承，所以長度為，軸承之間用套筒進(jìn)行定位，套筒的長度為，為了防止外界雜質(zhì)進(jìn)入軸承還需要有好的密封裝置，選用氈圈接觸式密封。定軸承座尺寸為。（3）鍵聯(lián)接電動(dòng)機(jī)外伸軸段與鋼刷軸之間用普通平鍵（型）聯(lián)接，普通平鍵如圖（3-8），查表4.5-1選擇鍵的尺寸為，鍵的長度。鍵

30、校核：查表可知鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力所以該鍵滿足要求。說明：式中鍵與輪轂槽（或軸槽）的接觸高度，為鍵高； 鍵的工作長度，型：，為鍵寬3.4 進(jìn)給及防形裝置防形及進(jìn)給裝置由防形導(dǎo)軌架、防形板、安裝吊架、刷輪裝置移動(dòng)油缸、升降導(dǎo)軌及上下升降油缸等主要部件組成。3.4.1基本尺寸1. 防形導(dǎo)軌架、防形板、安裝吊架、升降導(dǎo)軌尺寸防形導(dǎo)軌架.防形板.安裝吊架.升降導(dǎo)軌尺寸3.4.2液壓缸2. 液壓油缸液壓油缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它和液壓馬達(dá)一樣，都是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。但二者的運(yùn)動(dòng)方式不同，液壓馬達(dá)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而液壓油缸作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和小于的擺動(dòng)。液壓油缸具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制

31、造容易，使用維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和自控等優(yōu)點(diǎn)。液壓缸的輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是直線速度和力。液壓油缸根據(jù)液壓力作用方式的不同，又有單作用和雙作用之分。單作用液壓油缸有柱塞式、活塞式和伸縮式三種結(jié)構(gòu)形式。柱塞式和活塞式較為常用.柱塞式和活塞式單作用液壓油缸的工作原理如圖3-11所示。當(dāng)壓力p的工作液體由液壓油缸進(jìn)液口a以流量q進(jìn)入柱塞或活塞底腔后，液體壓力均勻作用在柱塞或活塞底面上，柱塞或活塞桿在該液體壓力的作用下，產(chǎn)生推力f，并以速度向外伸出。若柱塞或活塞底腔卸壓，則柱塞或活塞桿在自重（垂直安裝時(shí)）或彈簧力等外力作用下縮回。由于液壓力只能推動(dòng)柱塞或活塞桿朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，因此這兩種液

32、壓油缸屬于單作用液壓油缸。（a）柱塞式液壓缸 (b)活塞式液壓缸圖3-11 柱塞式和活塞式液壓缸 - 3-11說明：d柱塞或活塞直徑；p 液壓缸進(jìn)液壓力.雙作用液壓油缸主要有單活塞桿式、差動(dòng)式、雙活塞桿式和伸縮式等類型。單活塞桿式雙作用液壓油缸如圖3-12所示。其進(jìn)、出液口的布置視安裝方式而定。工作時(shí)可以缸筒固定，活塞桿驅(qū)動(dòng)負(fù)載；也可以活塞桿固定，缸筒驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在缸筒固定情況下，當(dāng)a口進(jìn)液，b口、回液時(shí)，活塞桿伸出；當(dāng)b口進(jìn)液，a口回液時(shí)，活塞桿縮回。由于液壓力能推動(dòng)活塞桿作正反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，因此這種液壓油缸屬于雙作用液壓油缸。本機(jī)的選用單活塞桿式雙作用液壓油缸。圖3-12 單活塞桿式雙作用

33、液壓缸原理圖 3-12說明：d 活塞直徑；d 活塞桿直徑. 3. 液壓油缸尺寸1)軸身刷輪裝置的液壓油缸（1）負(fù)載升降油缸所受外負(fù)載（2）有效面積（3）油缸直徑（4）選擇準(zhǔn)缸徑升降油缸說明：p 油缸進(jìn)出口壓力差，取p=2 油缸的機(jī)械效率，取 升降油缸有效面積（5）活塞桿直徑 ?。?）選擇準(zhǔn)桿徑按計(jì)算結(jié)果查液壓元件及選用手冊選升降油缸直徑（hsgl01-63/32e-1311-500），此液壓油缸的最大行程是500，不滿足要求，所以選用油缸直徑63，工作行程750（hsgl01-63/32e-1311-750）的液壓油缸，油缸活塞桿直徑為45。2)軸兩側(cè)刷輪裝置的液壓油缸（1）負(fù)載升降油缸所受外

34、負(fù)載移動(dòng)油缸所受外負(fù)載（2）有效面積（3）油缸直徑（4） 選擇準(zhǔn)缸徑升降油缸移動(dòng)油缸說明：p 油缸進(jìn)出口壓力差，取p=2 油缸的機(jī)械效率，取 升降油缸有效面積 移動(dòng)油缸有效面積（5）活塞桿直徑 ?。?）選擇準(zhǔn)桿徑查液壓元件及選用手冊移動(dòng)油缸直徑、工作行程（hsgl01-50/25e-1301-200），升降油缸直徑、工作行程（hsgl01-63/32e-1311-200）。3.5 轉(zhuǎn)輪裝置轉(zhuǎn)輪裝置是經(jīng)過擺線針輪減速機(jī)減速后驅(qū)動(dòng)火車輪對(duì)作低速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分（火車輪對(duì)按，主動(dòng)輪徑，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)分，減速比），轉(zhuǎn)輪機(jī)設(shè)置有避免火車輪對(duì)進(jìn)入時(shí)撞擊轉(zhuǎn)輪機(jī)的由液壓 油缸控制的輪對(duì)緩沖裝置，另設(shè)

35、有出輪時(shí)的推輪裝置，以使整道工序作業(yè)完成后的輪對(duì)自動(dòng)送出火車除銹機(jī)而進(jìn)如下一道工序。3.6 總體尺寸4 液壓系統(tǒng)除銹機(jī)的傳動(dòng)部分采用了液壓驅(qū)動(dòng)的方式，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)與其他傳動(dòng)方式相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):1.液壓傳動(dòng)在運(yùn)行中，能方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍比較大。2.在同等體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。在同等功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。3.液壓裝置的工作比較平穩(wěn)。液壓裝置重量輕，慣性小，反應(yīng)快。易于實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。4.液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，還可以在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。5.液壓裝置容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，主要由于它是對(duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方

36、向進(jìn)行控制或者調(diào)節(jié)的，操作很方便。6.液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，系統(tǒng)超負(fù)載，油液會(huì)經(jīng)溢流閥回油箱。由于采用油液作工作介質(zhì)，液壓元件能自行潤滑，因而使用壽命長。7.液壓元件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，這使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用和制造的極為方便。8.液壓傳動(dòng)中，由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流動(dòng)著的油液帶走，因此可避免在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過度溫升。4.1 液壓系統(tǒng)組成液壓系統(tǒng)由單級(jí)葉片泵、三位四通電磁閥、溢流閥、單向節(jié)流閥、油箱及動(dòng)作執(zhí)行液壓油缸（推輪油缸、上下升降油缸、左右進(jìn)給移動(dòng)油缸、輪對(duì)緩沖油缸）等主要部件組成。各動(dòng)作執(zhí)行油缸的速度可通過單向節(jié)流進(jìn)行調(diào)整，系統(tǒng)壓力由溢流閥控制在6，各執(zhí)行油

37、缸的動(dòng)作是由電磁閥換向來完成。4.2液壓系統(tǒng)圖液壓原理圖工作原理：液壓泵在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，吸進(jìn)低壓液體，當(dāng)換向閥2右端電磁鐵通電換向閥1斷電，液體經(jīng)單向閥流入油缸2的右端，油缸向左移動(dòng)，當(dāng)換向閥2斷電，液體經(jīng)單向節(jié)流閥流回油箱；當(dāng)換向閥1左端通電換向閥2斷電，液體經(jīng)單向閥流入油缸1的左端，油缸向右移動(dòng)，當(dāng)換向閥1斷電液體經(jīng)單向節(jié)流閥流回油箱。當(dāng)換向閥4右端通電換向閥3斷電，液體經(jīng)單向閥流入油缸4右端，油缸左升降，當(dāng)換向閥4斷電液體經(jīng)單向節(jié)流閥流回油箱；當(dāng)換向閥3左端通電換向閥4斷電液體經(jīng)單向閥流入油缸3左端，油缸右升降，當(dāng)換向閥3斷電液體經(jīng)單向節(jié)流閥流回油箱，通過改變單向節(jié)流閥流口面積的大小

38、來調(diào)節(jié)通過的流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)油缸的速度。當(dāng)液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)不需頻繁啟動(dòng)的時(shí)候，系統(tǒng)通過電磁溢流閥卸荷。5除銹機(jī)主要特點(diǎn)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析5.1除銹機(jī)主要特點(diǎn)（1）本機(jī)特別適合火車主軸除銹用。具有安全可靠、操作簡單方便、設(shè)備性能穩(wěn)定、有較強(qiáng)的實(shí)用性、提高了生產(chǎn)效率、除銹徹底、大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）本機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng)自動(dòng)進(jìn)給，高速旋轉(zhuǎn)的鋼絲刷沿機(jī)械仿形導(dǎo)軌內(nèi)按火車輪對(duì)工作表面曲線作軸向移動(dòng)的方式對(duì)火車軸進(jìn)行除銹；液壓進(jìn)給速度可平穩(wěn)調(diào)整。（3）本機(jī)設(shè)有為工作平穩(wěn)及防火車輪對(duì)撞擊轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)而設(shè)置的液壓緩沖機(jī)構(gòu)；設(shè)有火車輪對(duì)推出本機(jī)進(jìn)入下一道工序的液壓推輪裝置。（4）在除銹期間，除銹部位噴淋清水，以

39、達(dá)到除塵、保護(hù)環(huán)境、鋼絲刷和除銹表面降溫及對(duì)表面的清洗。 5.2社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析（1）本機(jī)確保了火車主軸的除銹質(zhì)量，為輪對(duì)軸頸探傷打下了良好的基礎(chǔ)，保證了探傷工序的可靠性，是防止“切軸”，起到保障旅客列車安全運(yùn)行的重要作用。（2）結(jié)束了手工操作的歷史，解決了生產(chǎn)工藝落后，工序質(zhì)量不易控制的問題。提高了段修車機(jī)械化的水平，節(jié)省了大量的人力物力。（3）改善和提高了修車作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，為火車段修提供了良好的外部條件。（4）提高了工效，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。（5）提高了火車的檢修質(zhì)量，除銹徹底、質(zhì)量有保證，完全露出金屬表面，符合工藝要求。為防止車軸裂紋漏檢，防止“切軸”，保證火車安全打下了堅(jiān)

40、實(shí)的基礎(chǔ)。（6）能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。6 結(jié)論鐵路的發(fā)展禰補(bǔ)了陸地旅行速度慢的缺點(diǎn)，以能力大、速度快、安全好、沒有廢氣污染、有效利用資源等特點(diǎn)，適應(yīng)可現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊?。城際高速鐵路、重載和快捷貨物列車、集裝箱多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展，使鐵路具有新的優(yōu)勢。正是由于這些原因，近些年來，鐵路在世界范圍內(nèi)重新崛起，發(fā)展迅速。隨著鐵路運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展，運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}也引起了國家的高度重視。鐵路段修是保證運(yùn)輸安全的重要工序，而火車主軸的除銹質(zhì)量對(duì)探傷的可靠性有很大的影響。本機(jī)能較好地完成火車主軸的除銹，不僅能夠?qū)唽?duì)軸身除銹，還可以對(duì)防塵板座同時(shí)除銹，除銹效果好、效率高，對(duì)環(huán)境污染小，提高了火車段修工藝質(zhì)量水

41、平，加強(qiáng)機(jī)械化能力，進(jìn)一步完善了火車檢修的工裝設(shè)備，保證了旅客運(yùn)輸?shù)陌踩?，達(dá)到了鐵道部鐵路貨車段修規(guī)程中規(guī)定的“輪對(duì)需清洗、除銹，軸外露部位須露出基本金屬面”的要求，保證了探傷的順利進(jìn)行?？蓮V泛用于鐵路車輛部門的段修生產(chǎn)，是防止“切軸”、保證安全的一項(xiàng)值得推廣的設(shè)備。本機(jī)除銹雖然滿足檢修工藝的要求，但還須對(duì)本機(jī)進(jìn)一步提高自動(dòng)化程度，進(jìn)一步改進(jìn)輪對(duì)和出輪速度，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來解決。 致 謝本設(shè)計(jì)在導(dǎo)師張建卓副教授的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，從論文的課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無不凝聚著張建卓導(dǎo)師的心血和汗水。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)和積極創(chuàng)新的生活態(tài)度都深深

42、地影響著我。在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。在論文的完成過程當(dāng)中，同時(shí)得到了寢室同學(xué)的熱情幫助，是他們無私的幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向他們一并表示深深地感謝!感謝母校遼寧工程技術(shù)大學(xué)的培養(yǎng)! 參考文獻(xiàn)1 吳宗澤，羅圣國主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊m，北京：高等教育出版社，1999。2 姜繼海，宋錦春等編，高常識(shí)主編，液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)m，北京：高等教育出版社，2002。3 王洪欣，李木，劉秉忠，機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001年1月。4 唐大放，馮曉寧，楊現(xiàn)卿，機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)，中國

43、礦業(yè)大學(xué)出版社，2001年9月。5 彭輝，高級(jí)船舶除銹涂裝工藝，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2006年3月。6 何慶，機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例，化學(xué)工業(yè)出版社，2008年1月。7 孫波，機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典，西安電子科技大學(xué)出版社，2008年3月。8 柴鵬飛，王晨光，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年1月。9 現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)，現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年6月。10 朱華興，機(jī)床與液壓，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)廣州機(jī)械科學(xué)研究院，2003年第2期。11 段齊駿，設(shè)計(jì)圖學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年7月1日。12 隗金文，王慧，液壓傳動(dòng)，東北大學(xué)出版社，20

44、01年8月。13 王守城，段俊勇主編，液壓元件及選用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007年1月。14張建華，王偉等主編， - ，外語教學(xué)與研究出版社，1999年12月。15 ， ， .附錄a 提高鋼管除銹質(zhì)量的意義和方法為延長管道的使用壽命，大幅度提高管道的經(jīng)濟(jì)效益。首先要保證鋼管除銹的質(zhì)量，選取良好的材料進(jìn)行防腐。本文就除銹質(zhì)量和方法對(duì)管道的使用壽命的影響作了論述，并提出采用拋丸除銹是當(dāng)前除銹質(zhì)量比較好的方法。也介紹了鋼管表面拋丸除銹裝置和技術(shù)性能。一 除銹質(zhì)量對(duì)管道使用壽命的影響在鋼管表面涂的防腐材料有好的防腐性能，一定的機(jī)械強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)挠捕群蛷椥?。防腐涂層要涂的均勻、完整、與管道表面粘的牢固

45、，才能達(dá)到防腐的目的。但是，管道的防腐質(zhì)量在很大程度上取決于涂層與管道表面的粘附力，涂層與管道表面的粘附力又取決于管道表面的除銹質(zhì)量。也就是說，在管道防腐作業(yè)中的除銹質(zhì)量、涂層厚度、涂層種類和施工條件等各種因素之中，除銹質(zhì)量對(duì)防腐質(zhì)量和管道使用壽命的影響是最大的?？傊?，除銹質(zhì)量在管道防腐中是最重要的問題，必須很好的重視。除銹質(zhì)量包括干凈程度和表面粗糙度兩個(gè)內(nèi)容。除銹質(zhì)量好的管表可以保證與涂層有很大的粘附力，防止涂層在運(yùn)輸、貯存過程中因碰撞、摩擦與土壤砸壓造成開裂，保持涂層的完整性、密封性，很好地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入和水汽在涂層下流動(dòng)，使防腐涂層真正起到并充分發(fā)揮它的防腐作用。長時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

46、證明：除銹質(zhì)量好的比除銹質(zhì)量差的或沒有除銹的防腐層的使用壽命要長35倍。所以，在優(yōu)質(zhì)防腐材料廣泛使用的今天，人們對(duì)鋼管的除銹質(zhì)量越來越重視，對(duì)除銹質(zhì)量等級(jí)的要求越來越高，對(duì)除銹質(zhì)量的檢驗(yàn)也越來越嚴(yán)格了。二.除銹方法對(duì)鋼管表面形態(tài)和粘附力的影響鋼管的表面形態(tài)和所采用的除銹方法是密切相關(guān)的，它對(duì)涂層和管表的粘附力有很大的影響。采用鋼絲刷除銹方法的鋼管，只能刷掉鐵銹、翹起的氧化皮，而與管表粘附牢固的氧化皮是刷不掉的。采用拋丸除銹方法的鋼管，不但可以徹底地清理掉鐵銹、氧化物，而且管表在鋼丸的猛烈撞擊和摩擦力的作用下，形成均勻的粗糙度。這樣，采用拋丸清理方法的鋼管，不但擴(kuò)大了管表物理吸附的面積，還大大加

47、強(qiáng)了涂層與管表的機(jī)械作用。通過以上的分析和比較，鋼管采用拋丸除銹工藝，可以提高除銹質(zhì)量，改變鋼管表面形態(tài)，擴(kuò)大表面積，大幅度地增加涂層和管道的粘附力。同時(shí)，鋼管經(jīng)過拋丸除銹后，管表由于受到鋼丸的猛烈而強(qiáng)化，材料強(qiáng)度提高，抗腐應(yīng)力提高近一倍，表面硬度也有不同程度的提高。此外，管表經(jīng)過鋼丸的猛烈撞擊后，還能消除焊縫和管表過度腐蝕情況，起著全面檢查管表質(zhì)量的作用。關(guān)于鋼管拋丸除銹后的表面粗糙度，如果太大，不僅耗費(fèi)涂料，還可能在齒形錨紋的“波谷”截留空氣，危害圖層；也可能出現(xiàn)刺破涂層的“波峰”，破壞涂層的完整性，引起腐蝕。鋼管表面粗糙度取決于拋射磨料的比重、大小和速度三個(gè)主要因素，通過調(diào)節(jié)這三個(gè)因素，

48、可以得到不同的表面粗糙度。三、國內(nèi)外鋼管除銹技術(shù)概況我國管道除銹技術(shù)是比較落后的，1965年以前，普通是人工用鋼絲刷、砂紙和紅磚 ，效率低，質(zhì)量差，勞動(dòng)強(qiáng)度高，空氣污染嚴(yán)重。后來采用機(jī)械鋼絲刷除銹，瀝青防腐工廠預(yù)制化生產(chǎn)，對(duì)延長管道使用壽命和提高經(jīng)濟(jì)效益起了一定作用。雖然以后對(duì)這種方法幾經(jīng)改進(jìn)和提高，但基本技術(shù)仍是鋼絲刷除銹和瀝青防腐，一直使用至今。這種情況與當(dāng)前國外普遍采用的拋丸除銹和高分子合成材料防腐相比，落后一代。近年來，隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)防腐涂料高分子合成材料大量出現(xiàn)，推動(dòng)了管道防腐技術(shù)的發(fā)展，并對(duì)鋼管除銹質(zhì)量提出了更高的要求。在各種除銹方法之中只有拋丸才能達(dá)到這樣高的除

49、銹等級(jí)。而目前我國采用的鋼絲刷除銹方法是根本無法達(dá)到的。這樣在我國管道防腐技術(shù)中，出現(xiàn)了鋼絲刷除銹質(zhì)量差，滿足不了高分子合成材料對(duì)除銹質(zhì)量等級(jí)要求高的新問題，需要盡快地加以解決。國外各工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)金屬表面處理質(zhì)量極為重視，不但制定有完備的除銹標(biāo)準(zhǔn)，還有各種檢測儀器和專門的檢驗(yàn)人員，并普遍地采用了拋丸除銹工藝。例如，美國和法國。以前，拋丸技術(shù)在我國的使用只限于鑄件清理、鋼板除銹、鋼材與機(jī)械零件表面強(qiáng)化，薄板成型和金屬表面裝飾等行業(yè)，關(guān)于鋼管采用拋丸除銹問題，未見報(bào)導(dǎo)。1981年江漢石油管理局沙市制管廠為適應(yīng)國外客商的鋼管外表面除銹質(zhì)量必須達(dá)到瑞典除銹sis除銹標(biāo)準(zhǔn)2.5級(jí)的要求，采用了噴丸除銹

50、方法。噴丸除銹是拋丸出現(xiàn)前的一個(gè)發(fā)展階段，雖然除銹質(zhì)量好，但效率低，耗能高，很快被拋丸所代替。在鑄件清砂中，拋丸比噴丸效率高15-20倍，噴丸比拋丸耗能高16.3-22.7倍，在船體除銹中的情況也如此。但是，噴丸以其特有的靈活性，至今還有很大使用價(jià)值。在很多清理設(shè)備中，都是以拋丸為主，噴丸為輔對(duì)固定的拋丸器清理不到的地方，由人工用噴槍清理?，F(xiàn)在，隨著中外技術(shù)交流活動(dòng)的增加，對(duì)國外管道防腐技術(shù)有了更多的了解。大家公認(rèn)，更新鋼管除銹設(shè)備，研制鋼管拋丸除銹裝置，勢在必行。四.鋼管外表面拋丸除銹裝置簡介鋼管拋丸除銹裝置由清理室、拋丸器、螺旋輸送機(jī)、除塵器、濾塵器、離心通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管等組成。清理室是裝置的主體，由鋼板焊制而成，內(nèi)襯魚鱗狀橡膠板或合金板。拋丸器安裝在清理室上，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把鋼丸以70-80米/秒的初速度成扇面狀拋出，當(dāng)螺旋前進(jìn)的鋼管通過清理室時(shí)，將受到鋼丸的猛烈撞擊而受到清理，彈著點(diǎn)呈長短軸之比較大的橢圓形。清理室的底部為漏斗形，鋼丸及被其擊落的鐵銹、氧化皮和污物的混合物順著清理室底部的漏斗落入回收螺旋機(jī)。該機(jī)把混合物輸送到提升機(jī)底部，提升機(jī)再用環(huán)形皮帶上的鐵斗把混合物提升到頂部后拋灑到