毕业设计论文膜式壁焊接生产线—管板双面自动焊接结构设计.docx

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1、毕业设计说明书摘要错误!未定义书签。第一章绪论41.1 研究背景51.2 研究意义51.3 国内外产品设计方法与发展趋势6.4论文的主要研究内容9第二章锅炉膜式水冷壁自动化焊机总体方案设计92.1 焊机设计的主要技术指标和质量要求92.2 总体方案设计102.2.1 焊接工艺方案10第二章锅炉膜式水冷壁自动化焊机结构分析121脉冲MAG焊接方法1211MAG焊接方法121.2 平、仰焊接特点131.3 仰角焊的熔滴过渡形式和对焊接电源的要求】132膜式壁管屏脉冲MAG焊接规范143其他因素对膜式壁管屏焊接的影响153.1 扁钢的位置153.2 扁钢的宽度153.3 焊枪的倾角163.4 焊丝对

2、中和干伸长度172.2.2 焊枪群数的选择和布置182.2.4 导电系统方案202.2.5 电控系统方案202.2.6 机架系统方案212.2.7 工作原理和总体方案21第三章零部件的结构设计与计算223.1 传动机构的部件设计与计算223.1.1 传动部件的结构设计223.2 压轮组的设计与计算28321压轮组的结构设计283.2.1 轴承的设计与计算323.2.2 键的设计与计算351.1.1 导轨部件的结构设计361.1.2 销与飕栓的设计与计算363.4 机架系统的设计与受力分析393.4.2机架系统的受力分析方法413.5 本章小结414.1 结论414.2 展望42参考文献42摘要

3、当前国内引进的膜式壁管一些问题,钢管和扁钢的允许误差较大,这些设备的性能参数以及刚度、强度均不能满足国内生产的需要。不利于我国锅炉行业的持续发展。研发适合我国国情的管屏制造设备迫在眉嚏。针对当前管屏焊机传动部件的刚度,执行部件的强度和精度,整体机架和固定支承的结构,焊接导电性,双面熔化极气体保护焊焊接工艺存在的问题。设计了传动部件,执行部件,机架等部件以及导电系统,确定了焊接的规范。本文的主要工作如下：1 .确定了管屏的焊接要求和规范,仰角焊的焊接方法和规范。明确了焊接对电源的要求和其他影响因素,并且对于焊枪群方法进行分析,使焊接工艺能够达到焊接的要求。2 .本设计采用了交流电机,摆线针轮减速

4、器,蜗轮蜗杆减速器,及小尺寸万向联轴节的刚性传动方式传动,较之前的传动部件提高了运行精度,同时保证了传动的刚性。在压轮组上采用了无间隙多碳刷集电系统,提高了焊接的导电效率。采用矩形截面的直线型导轨,提高了导轨的刚性和稳定性。并且设计定位块,提高了装配精度。进行计算与有限元Ansys仿真校核,使得设计符合要求3 .设计煌机的零部件二维图纸。最后,本设计的焊机可以对管屏同时进行双面焊接,整机具有刚性好,精度高,结构简单方便,焊接运动平稳,控制系统先进,高效且高可靠性等优点。完全能满足生产要求,降低了成本。为我国锅炉行业提供适合我国国情的性能价格比高的膜式壁管屏焊接装备。关键词:膜式壁,管屏焊机,结

5、构设计,仿真分析Structuredesignofautomaticwe1dingMachineformembranewater-Wa11ofboi1erABSTRACTCurrent1y,thedomesticmembranewa11tubewe1dingmachinehassomeprob1ems.Inourcountry,aspermissib1eerrorofstee1pipeandf1atsteeisbigger,Perfbrmanceparametersofthesedevicesaswe11asstiffness,Strengthcannotmeetteneedsofdomest

6、icproductionandisnotconducivetothesustainab1edeve1opmentofChinasboi1erindustry.Therefre,itisimminenttoresearchanddeveopforChinasnationa1conditionstubemanUfacturingequipment1nviewoftheprob1emsofthecurrentpipewe1dertransmissioncomponentsstiffness,Strengthandprecisionofexecutionunits,theovera11frameand

7、thefixedsupportstructure,WeIdingconductive,doub1e-sidedMIGwe1dingprocess,thispaperdesignsthedrivemember,Iheexecutionunit,andaconductiveframemembersuchSystemtodeterminethewe1dingspecification.Andthemainworkisasfb11ows1Thpaperdeterminesthepipewe1dingrequirementsandspecifcationsscreenfone1tingpo1argass

8、hie1dedwe1dingmethodine1evationwe1ding,specification.Ita1soc1earsthewe1dingpowerrequirementsandotherfactors,andmethodsofana1ysisforthegungroupanorderthatthewe1dingprocesscanachievewe1dingrequirements.2.ThedesignusesanACmotor,Iransmissionrigidtransmissionmodecyc1oidreducer,wormgearreduceranduniversa1

9、coup1ingofsma11size.Comparedtotheprevioustransmissioncomponents,itimprovestheoperationofprecisionwhi1eensuringthetransmissionofrigidity.Pressurewhee1Setswithagap1essinu1tip1ebrushesco11ectionsystemsjmprovetheefficiencyofconductivewe1ding.Andrectangu1arcrosssectionusing1inearguidea1soimprovetherai1ri

10、gidityandstabi1ity.Moreover,C1esignorientationimprovetheassemb1yaccuracy.Ansysfinitee1ementca1cu1ationandSimu1ationverification,makingthedesignmeetstherequirements.S.Thepaperaimstodesignoftwo-dimensiona1drawingswe1derparts.ina11y,thedesignofthewe1dercanwe1dbothsidesofthetubescreen.Becauseofhighrigid

11、ity,highprecision,simp1estructure,Stab1ewe1dingmotion,advancedmcontro1systemwiththeadvantagesofhighefficiencyandhighre1iabi1ity,whichcanfu11ybeab1etomeettheproductionrequirementsandreducethecost.Anditissuitab1eforChina1SnationaIconditionstoprovidehighperformanceand1owcostmembranewa11tubepane1we1ding

12、equipmentforChinasboi1erindustry.Keywords:membranewa11;pipewe1derscreen;structura1design;simu1ationana1ysis1.1 研究背景现代锅炉水冷壁由管子和精密扁钢按一定的节距要求接成管屏(管子与扁钢相间爆接),在使用中,管屏上接储存蒸汽的锅炉汽包,下联作为输水接口集箱,所围成的空间即为锅炉炉膛。由于与锅炉整体尺寸相比,管屏形似薄膜,所以也称其为膜式水冷壁。采用膜式水冷壁技术生产的锅炉具有密封性好,传热效率高,节能,污染小,炉墙重量轻等的特点,在电站锅炉中大量使用,目前随着科技的发展和社会对环保和能

13、源利用要求的不断提高,膜式水冷壁在工业锅炉中也正在得到大力推广。膜式水冷壁作为一个部件,是锅炉中三大受压元件(汽包集箱、蛇形管和膜式水冷壁)中的主要受压部件1,其质量的好坏,在锅炉中具有举足轻重的地位,同时它也是锅炉生产中工作量最大的部分,其生产效率的高低直接影响生产企业的效益。目前,膜式壁管屏在现代大型电站锅炉中已经得到广泛采用,随着社会对环保和能源利用要求的不断提高,膜式壁管屏在工业锅炉中也正在得到大力推广。例如,循环流化床锅炉是一种高效、低污染锅炉技术,其燃料适应性广,燃烧效率高,该类锅炉就必须采用膜式壁管屏作为水冷壁。城市垃圾和煤混烧的烧锅炉也同样要提高燃烧效率,必须使用鳍片管屏技术。

14、1.2 研究意义现有的鳍片管屏膜式水冷壁俾接设备还存在一些技术缺陷:得机机械结构复杂、制造成本高;工件相对极移动的稳定性不好;数字化停接电源的干扰影响系统工作稳定性;低压大电流集电系统的设计不合理等。本项目将提出一种四枪群二十极同步型混合气体保护辉接的生产技术,该技术将使得生产线具有结构简单,控制技术先进,燥接稳定性好,生产效率高,格低的特点。与现有技术相比,主要优点在于：(1)采用四枪群技术可以从烤接时序和燥枪布局上彻底解决管屏扭曲问题,从而大幅度减少管屏矫正工作量,提高产品生产效率,保证质量的稳定性:(2)改进集电系统与传动系统,保证精度与刚度同时,降低制造成本,可以促进鳍片管屏膜式水冷壁

15、技术推广应用;本项目研究成果的应用,将使得二十极篦片管屏膜式水冷壁混合气体保护燥机的制造成本和管屏矫正工作量下降,生产效率提高,并减轻工人的劳动强度于推动我国篦片管屏膜式水冷壁技术的广泛应用具有重要的意义。1.3 国内外产品设计方法与发展趋势德国BABCOCK公司开发的膜式水冷壁系列专用成套埋弧自动辉装置6,采用“双生法”技术,最早用于生产。其中KOMESMA800型和1600型燥接设备能通过最大管屏宽度为800mni和1600mni的单元膜式水冷壁管屏力。该设备属于固定框架式煌接工作站,机床具有钢管和扁钢定位、夹紧、送进、烤接和煌剂自动回收等功能,一般都装有四个或八个爆头同时完成水平位置四条

16、或八条角缝的浑接此技术操作简单,对管子和扁钢表面要求不高。上海锅炉厂有限公司和武汉锅炉集团公司等单位从德国引进了KoMESMA800型、1600型、P3200膜式水冷壁专用成套设备,取得了较好的应用效果和经济效益。膜式壁扁钢加光管结构生产是一种高精度自动接系统,制造质量尤其是管屏加工精度不仅影响工地安装,而且也影响厂内组装燥接为此,日本三菱重工在八十年代初研制和发了一种气体保护燥膜式水冷壁管屏自动悍机,并且成功应用了在出口模块式锅炉水冷壁生产上。该种管屏爆机采用新型脉冲电源,提供了最佳滴过渡和十分稳定的燥接过程,获得了理想的B接效果和满意的辉缝质量-无飞溅、无缺陷、接头致密、成型美观、补辉量极小（不到1%）；利用气体保