高精度冷拔钢管的效益性分析

加工工艺，提高产品的力学、防腐性能及产品质量、节约降耗等几个方面，阐述高精度冷拔钢管的经
济性和优越性。
关键词：高精度冷拔钢管；经济效益；粗糙度；工艺；优越性
中图号：
；
文献标识码：
! 前言
（达到
），表面粗糙度好 !（
高精度冷拔钢管是以热轧无缝管或直缝焊管为 且机械强度高（较原材质热轧管提高
）! ，而 ），可
到 左右。
以代替较为贵重的合金钢。
（ ）以普通钢材代替合金钢材，降低了产品成
（ ）减轻产品质量 由于热轧管材壁厚不均匀
本。
程度较大，机械性能较差，所以应用这种材料设计油
工艺过程的改进
缸就必然选取较大安全系数，加大壁厚。而热轧钢
（ ）简化工艺过程
管的壁厚不均匀程度可以通过拉拔而稍有改善；冷
过去一些重要缸体在加工前先经热处理提高其 拔后机械性能又有所提高，所以能减薄壁厚、减轻缸
（
） ! 值与 的乘职送到累加数据存储器
中，同时在电动机起动结束后把空载电流记录
下来，作为计算运煤量公式中空载负荷电流 。
动行业已广泛采用外，现在又拓展到采油、汽车等行
业。
另外，根据国际机械技术发展趋势，液压、气动
技术应用范围日益扩大。据有关资料披露，工业发
达国家这类产品的生产销售总额已占到机械行业比
参考文献：
［ ］王科社，杨庆东，赵宏林 高速加工中心的快速自动换刀技术［ ］ 制造技术与机床， ，（ ）：
［ ］李如松，王克玮 高速加工中心的发展及其在大批量生产中的应 用［ ］ 组合机床与自动化技术， ，（ ）：
［ ］张伯 霖 高 速 切 削 技 术 及 应 用［ ］ 北 京：机 械 工 业 出 版 社，
如箱型结 构，结 构 稳 定 性 好，前 后 结 构 部 分 无 温 度 差；高床身结构可减小运动部件质量，从而获得优异 的动态性能。床身材料必须满足高刚性、高精度、高 寿命和高阻尼性要求，通常可采用铸铁、聚合物混凝
作者简介：刘静香（
），女，河 南 修 武 人，在 读 硕 士，讲 师，
年毕业于郑州工学院，现主要从事工程力学的教学工作
收稿日期：
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高精度冷拔钢管的效益性分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
谢松， 刘效春， 项传宝 淮北矿业集团,机电装备有限责任公司,安徽,淮北,235000
煤矿机械 COAL MINE MACHINERY 2003(11)
参考文献(3条) 1.张才安 冷拔钢管质量 1994 2.谢希文;路若英 金属学原理 1989 3.崔昆 钢铁材料及有色金属材料 1980
，缸体
工艺可较镗孔工艺提高效率近 倍，节省大量加工 越长这种废品率就越高，而精密冷拔钢管完确保缸体的高合格率。
提高产品质量
发展前景
精密冷拔钢管除了可以保证内孔精度、表面粗
由于高精度冷拔钢管有着明显的优越性，已被
糙度等技术指标外，还具有了以下几种优点是热轧 越来越多的业内人士所赏识，除煤矿支护及液压气
延时时间
起动，
式中 ———输送带全长； ———输送带运行速度。
动作后，按
!
i（
）!
开始累加，直至给煤信号停止， 断开，经过 时间
后累加停止，电动机断电。
事故 停 机，运 煤 测 量 装 置 把
! 值已随时存储在数据存储器
在
中，为重新起动做准备。
"#" 带载起动
i（
）
中， 值存
起动时，在 时间内，把上次 记忆的 i
机械性能，如单体液压支柱缸体及立柱管坯先经热 体重量。
处理调质再进行机械加工，机械行业的缸体也有采
以煤矿安全设施，单体液压支柱为例，原设计安
用 钢先经正火处理再加工的规定。而用合理工 全系数为 ，而采用精密冷拔管后已降低到 。
艺生产的冷拔钢管机械性能已大大提高，可以简化
（ ）防锈性能 精密冷拔管在拔前预处理中经
质合金、陶瓷刀具材料、立方氮化硼（ ）、立方 六 术及其相关技术的研究，已成为国内外重要的研究
方复合氮化硼（ ）和聚晶金刚石（ ）等新型材 领域之一。我国尽管在高速电主轴、磁浮轴承、直线
料刀具。另外，采用零件少、简单、安全的刀体结构， 电机等领域也进行了一些研究，并取得了一定的成
同时具有较短切削刃、较大刀刃角、较强断层能力和 果，但总技术水平及产业化进程同国外还有较大差
坯料，经预处理后在高精度冷拔机上通过模具挤压使 直接或经珩磨制成油缸或气缸缸体。同时还解决了
之塑性变形的精密管材。这种管材不但尺寸精度高 用传统方法无法加工细长薄壁缸体的难题。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 连接刚性下降，振动加剧，甚至产生连接部的咬合现 土（人造花岗岩）、花岗岩等材料。这些材料具有良
年第 期
煤矿机械
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一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
f 产品·结构 f
文章编号：
（）
井下带式输送机 煤量测量装置
付家才，郭明良
（黑龙江科技学院，黑龙江 哈尔滨
）
摘 要：介绍一套由 、触摸屏和旋转编码器组成的煤量测量装置。该装置具有可靠性高、
年第 期
煤矿机械
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文章编号：
（）
高精度冷拔钢管的效益性分析
谢 松，刘效春，项传宝
（淮北矿业集团 机电装备有限责任公司，安徽 淮北
）
摘 要：介绍以热轧无缝钢管或直缝焊管为坯料的高精度冷拔管，并从降低产品成本，改善机
高精度冷拔钢管的优点显著已逐步为各界所认 粗糙。而精密冷拔油缸，由于拔前内外表面在预处
识，给生产企业和全社会带来极大的经济效益，主要 理过程中经过酸洗、磷化、皂化去除了氧化皮，再经
表现以下几个方面。
内外模具拉拔，不但内表面粗糙度好而且外表面也
节约钢材
同样光滑平整，所以不但美观而且在安装搬运中不
传统的油缸筒加工方法是深孔镗削工艺，使大 量钢材 变 为 切 屑，钢 材 利 用 率 最 多 不 超 过
体积小、性价比高等特点，适应井下恶劣的环境。
关键词：带式输送机； ；测量装置
中图号：
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文献标识码：
! 引言 带式输送机是煤矿生产过程中的主要运煤设
备，统计带式输送机的运煤量大小，对煤矿生产管理 的科学化和合理化是十分重要的。由于井下环境恶 劣、空间狭窄、输送机数量多等特点，现有测量装置 不适合。因此，根据我国井下带式输送机的工作条 件，设计一种可靠性高、体积小、性价比高的由小型
参考文献：
［ ］崔昆 钢 铁 材料 及 有 色金 属 材料［ ］ 北 京：机 械 工 业 出 版 社，
［ ］谢希文，路若英 金属学原理［ ］北京：航空工业出版社， ［ ］张才安 冷拔钢管质量［ ］重庆：重庆大学出版社，
作者简介：谢松（
），安 徽 无 为 人，工 程 师，毕 业 于 同 济 大
学，主要从事工程管理工作 ：
收稿日期：
（
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高精度冷拔钢管的效益性分析———谢 松，等
年第 期
高精度冷拔钢管是采用无切削工艺。较传统工 管材无可比拟的：
艺省工省料，能大幅度节约能源和原材料，有十分显
（ ）外观质量 传统机械加工方法生产的缸体
著的社会效益和经济效益
内孔虽达到高精度，但外表面多保持热轧状态比较
少、无切屑深孔加工快速成形技术无切屑冷变形工 拉强度，所以其综合机械性能高于热轧状态。
艺。除了必要的酸洗去净表面氧化皮和部分产品要
求留有珩磨余量外，几乎没有什么耗损。
（ ）以煤矿系统产单体液压支柱油缸为例，外径
!
、内径 !
，过去用 !
热轧管加工，内径需 次镗削掉余量
! ，按长度
计每根投料
，钢 材 利 用 率 仅 为
重的
。而我国则占到机械行业比重的
左右，油 缸 加 工 厂 家 使 用 冷 拔 管 的 不 足 。
这充分说明我国液压气动行业发展前景十分广阔，
而缸筒在液压气动行业中占有重要的位置。液压气
动类产品占机械行业的比重每提高一个百分点，对
缸筒的需求量将翻一番。因此我国要达到工业发达 国家的水平，还有很大的发展潜力。
会伤手。这个特点已受到用户普遍好评。 （ ）力学性能 由于钢管在冷过程中晶粒被拉
。而高精度冷拔工艺为利用普通无缝钢管在外 长和破碎，产生“位错”，呈现出强度和硬度增高—冷
力的作用下，使钢管的壁厚发生塑性变形，达到所需 形变强化的效果。通过合理安排工艺可使冷拔钢管
尺寸和精度，从而实现加工目的。它是一种新型的 在保持塑性在一定范围之内的同时又可适当提高抗
。而通过精
精密冷拔钢管的推广应用可以节约钢材和节省 工时，也可节约能耗。除此之外，由于避免深孔加工
密冷拔工艺拉拔 根内径!
、长 的油缸， 时废品，提高缸体合格率而节约能耗。以往深孔镗
经过 次拉拔、拔前车拔头和前处理总共需
， 削加工工艺常因镗偏产生壁厚不均匀甚至镗漏而产
每米油缸平均仅需工时 ，对比之下，精密冷拔 生废品，有的工厂该项废品率高达
本文读者也读过(10条) 1. 陆峰 精密冷拔钢管的回复退火[期刊论文]-煤矿机械2003(5) 2. 刘光新.张合新 薄壁管冷拔工艺[期刊论文]-煤矿自动化2000(5) 3. 周西杰.韩淑珍.赵志良 冷拔管拔制原理及其拔制的关键因素[期刊论文]-煤矿机械2002(9) 4. 李雪伟.朱燕燕 冷拔钢管关键工序控制及缺陷消除[期刊论文]-煤矿机械2004(8) 5. 韩宝云.金明.钟倩霞 钢管冷拔过程计算机有限元仿真研究[期刊论文]-钢管2000(4) 6. 豆兴峰.王现林.彭南超.陈冬至.韩绍根.DOU Xing-feng.WANG Xian-lin.PENG Nan-chao.CHEN Dong-zhi.HAN Shao-gen 冷拔管双头拔制技术设计与应用[期刊论文]-轧钢2005,22(3) 7. 胡龙飞.王强.胡成亮.丁守成.Hu Longfei.Wang Qiang.Hu Chengliang.Ding Shoucheng 矩形管冷拔工艺的改进 [期刊论文]-钢管2005,34(4) 8. 汪章应 振动时效工艺在精密冷拔钢管生产过程中的研究与应用[期刊论文]-煤炭技术2003,22(8) 9. 俞庆.张侃.何亚峰.YU Qing.ZHANG Kan.HE Ya-feng 拔制方式对冷拔钢管拔制效果影响的显式动力分析[期刊论 文]-塑性工程学报2007,14(1) 10. 罗家华.苏宏国 模具类型对冷拔管压扁性能的影响[期刊论文]-钢管2003,32(5)
象。当前德国开发出 （短锥空心柄）连接方式， 好的阻尼特性和高的热稳定性，机床加工时机床的
这种连接具有很高的接触刚度，夹紧可靠，重复定位 振动可减至最小。
精度高，适 合 于
的超高速主 " 结语
轴。近几年开发了不少适合于超高速切削的新型刀
高速加工中心的研究及开发应用，必将给制造
具材料。采用涂层碳化钨硬质合金、碳（氮）化钛硬 业带来重要而深远的影响。高速加工中心的关键技
组成的煤量测量装置是十分必要的。 " 测量原理
由电机学中知电动机的三相有功功率
i! 当带式输送机空载运行时电动机输出的功率为
，负载运行时电动机的输出功率为 ，则
!
运送煤量
!
i（
）!
式中 ———空载运行时电动机的电流；
———运煤时电动机的电流。
" #! 输送带空载起动，正常停机 给煤信号使 的 闭合，计时器
例如： 钢冷拔缸筒!
!
抗拉强度
达
，延伸率! ! ，而原热轧管材抗拉强
度
，延伸率 ! ! 。 钢冷拔缸筒 !
!
抗拉强度达
，延伸率! ! ，
而原热轧管材只是抗拉强度
及延伸率! !
。又如，单体液压支柱油缸原用
钢制造
，而改用精密冷拔管后则需
即可，考虑到 缸体，通过试验已证实完全可以利用 钢冷拔管代
冷拔工艺过程必要的工艺耗损，钢材利用率也可达 替。因此，可以通过冷拔工艺挖掘普通钢材的潜力，
掉相应的热处理工艺过程。
过磷化、皂化等处理，目的是满足冷拔工艺的需要，
（ ）降低加工成本
但也为成品管的应用提供了保护性能，在正常使用
缸体内孔加工是比较费工的工艺过程，即使采 过程中不易生锈。
用硬质合金刀具进行高速推镗也要耗用较多工时，
节约能耗
以镗削!
， 长的液压支柱油缸为例，粗精
镗加上加工前经调质处理，共需
经过优化设计的切削几何角度，其切削用量比常规 距。如何针对这些关键领域，集中有限资金，协同攻
提高了几倍到几十倍。
关，避免项目低水平的重复开发，对我国机床行业的
机床的床身、立柱和底座等支撑基础件，要求有 振兴及长远发展将具有重要的意义。
良好的静刚度、动刚度和热刚度。目前高速加工机 床多采用龙门式立柱性对称结构，可提高机床的承 载能力和刚性，增强机床的耐冲击性和抗振性，降低 机床的固有频率，减小机床因热变形所造成的几何 误差。此外还有其他一些机床结构形式可供选择，