关于小直径金属管切断机的设计研究

关于小直径金属管切断机的设计研究

金吉照 韩洪贵高永娜

山东协和学院 山东济南    250000

摘要：小直径金属管切断机主要用于加工各种用途的小直径金属管件，其适用于直径范围在3/8~4″之间。本文主要介绍了金属管切断机的工作原理，通过对金属管切断机的工作原理、结构设计、切管技术等的设计研究，设计出一款简单实用的小直径金属管切断机，非常适合那些不是进行大批量加工或对管件加工精度要求不是特别高的工厂使用。它不仅能够提高生产效率，降低运营成本，还能够确保加工质量和操作安全，为企业的生产和发展提供有力的支持。

关键词：金属管切断机；金属管件；切管技术

    小直径金属管切断机是一种用于切割细长金属管道的设备，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。设计了一柜式工作台，台面下柜内吊装电动机和减速箱，台面上安装一对滚筒。通过动力传递、螺旋传动和刀片切割等一系列操作，实现了对钢管的切断功能。用户只需按下开关并旋动手轮，即可轻松完成钢管的切断任务。

   一、工作原理

小直径金属管切断机的工作原理：通过一系列的动力传递和机械运动，实现了对小直径金属管的切割。电动机提供动力，通过带轮、多级齿轮和蜗杆蜗轮传动改变方向和速度，最后通过滚子的旋转运动带动工件旋转。同时，操作手轮通过螺旋传动机构使刀片向下进给，完成对金属管的切割。整个过程中，各个部件协同工作，实现了高效、精确的切割操作。

二、小直径金属管切断机的结构设计

小直径金属管切断机的结构设计一般包括以下几个方面的内容：动力选择、传动系统的结构设计与计算，执行装置的结构设计等。

在选择电动机的类型时，需要考虑多个关键因素。首先，根据切管机的负载类型，可以选择适合的电动机。其次，考虑工作环境。如果切管机的工作环境多灰尘或存在水土飞溅，那么就需要选择具有较好防尘和防水性能的电动机，以确保其稳定运行和延长使用寿命。此外，在选择电动机功率时，需要考虑电动机本身的发热情况、载荷大小以及工作时间长短。综合以上因素以及切管机的具体工况，可以确定电动机的类型和功率范围。

传动装置在机械设备中扮演着至关重要的角色，它负责将原动部分的运动和动力传递到执行部分，并在此过程中可能需要进行转速、转矩的调节或运动形式的转换。传动装置的设计合理性直接关系到整台机器的性能、尺寸、重量和成本，因此，拟定合理的传动方案并进行详细的设计计算与校核是至关重要的。经过传动方案类比，拟定传动方案后，需要进行传动比的分配。传动比的分配应根据执行部分的功能要求和原动部分的性能来确定，以保证整个传动系统的协调性和效率。然后通过详细的计算分析和结构设计以及严格的校核，确保传动装置的性能和质量达到设计要求。

执行装置的结构设计主要包括台面上的滚筒部分、单臂式支架、活动螺杆套筒、圆盘刀片等内容。将小直径金属管放置在两滚筒中间，当旋动手轮，套筒和刀片就往下压，直至切断金属管。

三、小直径金属管切断机的切管技术

现主要的切管技术有以下几种：锯弓切管技术结构复杂、锯切运动不连续，以及当金属直径相差较大时需要调换锯片，导致生产效率低下；切断刀切管技术虽然使用车床切断或者专用切管机切断可以实现较高的工作效率，但是它们要么受到金属管直径的限制，要么结构复杂，要么需要占用额外的机床资源，不太经济；砂轮切管技术具有结构简单和生产效率高的优点，然而，砂轮磨损较快，费用较高，这增加了长期运营成本；碾压法切管技术结合了连续切削、高效率和结构相对简单的优点。金属管旋转的切削运动和圆盘向下的进给运动使得该技术适用于不同直径的金属管，且无需频繁更换刀具或调整机器结构。

通过对比分析各种切管技术的优缺点，我们可以得出结论：碾压法切管技术是一种既高效又经济且结构相对简单的解决方案，因此选择碾压法切管技术作为最佳方案是合理的。

四、结束语

通过对小直径金属管切断机的设计进行了详细介绍，包括动力与传动系统的设计、执行装置的设计等方面。小直径金属管切断机具有简单实用、低成本、高效率等特点，在石油、化工、冶金、电力等领域得到了广泛应用。小直径金属管切断机操作简单、生产成本低、维护简单、生产效率高，能够更好地满足工业生产的需求。

［参考文献］

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[4]胡真,王开和.钢管切断刀具研究[J].金属学及金属工艺,2022,(07):36-37.

作者简介：

金吉照，男，汉族，山东省青岛市，2001年7月，本科应届毕业生。

韩洪贵，男，汉族，山东莘县，1986年4月，本科，副教授，高级技师，机械设计方向。

高永娜，女，汉族，河南长垣县，1988年8月，研究生，高级工程师，机械设计方向。

依托毕业设计（论文）发表的文章 2024届毕业设计（论文）

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