摘 要
21世纪以来，无缝钢管的快速发展和工业使用水平得到了飞速的发展提升，越来越多的制造行业对我国无缝钢管产品需求大量的的增加，极大的程度带动了我国无缝钢管制造行业的快速发展。能源行业加工技术的不断飞速发展，对各种无缝钢管的流体力学性能和加工精度不断提出更高更深层次的技术要求，如它的高强度、高硬度和高的抗冲击韧性等，这些技术要求在从事海洋船用石油、高压船用燃气等特殊工业用途无缝钢管的研究开发生产利用中尤为突出。在这样的技术背景下，无缝钢管的涂层热处理制造工艺已经得到了很好地应用发展。本次设计将针对企业钢管生产过程中水淬火装置进行设计，需满足以下生产要求：钢管材料30CrMnMo，主要规格是：φ219×5-15.0，最大长度12m，最大单重不超过2t。
首先通过查阅文献，了解了钢管水淬火工艺的发展现状，当前对无缝钢管水淬火主要有两种方法: 一种是“旋转+外淋+内喷”的办法，另一种方法是采用槽内淬火，这两种方法在生产过程中常以钢管外径φ365. 6mm作为分界。本次设计将采用“旋转+外淋+内喷”的淬火方式设计一套在线淬火装置。
方案确定之后，首先设计了钢管外淋装置，由外淋总管、二级分管、喷淋管以及各种阀、泵组成，喷淋管分上下两层共436根，并排的方式对钢管进行喷水。随后设计内喷装置，内喷装置由内喷管道、内喷喷嘴以及相应的阀、泵组成，为保证冷却效果，喷射水流速需达到10m/s，通过计算确定了管路直径以及喷嘴大小。最后设计的是钢管旋转支撑装置，旋转支撑装置由旋转轮、支撑底座、调心滚子轴承等组成，旋转轮由单排链传动经主轴带动，电机驱动主轴旋转，从而带动钢管旋转，实际生产过程中，钢管旋转转速应达到100rpm，根据要求完成了对电机的选型、旋转轴的设计等。完成整体设计后，对旋转轴、轴承、键等重要零部件进行了强度校核，均满足强度要求。
设计过程中，使用AutoCAD对装置的所有结构进行了绘制和标注，整体完成设计任务要求。
关键词： 钢管，淬火，旋转，冲击冷却
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