矫直辊的设计方法及应用

矫直辊的设计主要包括矫直辊的直径、长度、辊面曲线以及端面与辊面相交的圆弧半径的设计。矫直辊的形状如图7-1所示。

2.1　矫直辊直径

矫直辊的直径计算：

D d=1.5D max

式中D d——矫直辊直径，mm；

D max——被矫直钢管的最大直径，mm。

2.2　矫直辊长度

矫直辊的长度会影响辊面与钢管的接触面积，也会影响相邻矫直辊的中心距离。矫直辊越长，越有利于提高钢管矫直精度，但会增加钢管管端“鹅头弯”的长度和矫直机的矫直力。

矫直辊长度L参考矫直辊直径D d取值：

L=（1.5～1.7）D d

2.3　矫直辊端面圆弧半径(www.xing528.com)

矫直辊端面圆弧半径r（图7-1）一般取20～60mm，大直径矫直辊取大值。

2.4　矫直辊辊面曲线

一般认为，矫直辊的辊面是由无数个球面组成的。矫直辊辊型曲线有多种设计方法，这里介绍最为简单的双曲线设计法。

根据几何关系，沿矫直辊中心线各截面球的半径Rx可由以下公式求得：

式中D d——矫直辊中心处横截面直径，mm；

D——钢管直径，取被矫直钢管的最大直径，mm；

X——矫直辊中心处横截面（最小直径横截面）到所求X横截面的距离，mm；

β——喂入角，（°）。

无论采用哪种设计方法，一个矫直辊要适应多个规格的钢管矫直。而设计时，大都选择该矫直辊矫直的最大钢管直径为设计目标直径。因此，在矫直除目标直径以外的其他直径的钢管时，矫直辊辊面曲线会存在一定的偏差。双曲线矫直辊辊型虽不是特别精确，但基本能满足钢管矫直精度的要求，且设计十分简单。