CN108097732A - 一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及挤压生产设备，具体涉及铜、铝、镁及其合金等有色金属产品的挤压生产设备。提出了一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，挤压轮上设置有环形沟槽，挤压轮的圆周外围沿其旋转方向依次设置有用于压紧被挤压金属杆料的压实轮、带有圆弧密封面的腔体以及用于清理挤压轮外表面的刮刀，所述挤压轮的外围设置有冷却块，冷却块内侧设置有圆弧面，该圆弧面与挤压轮的外表面紧密接触且能够相对滑动，冷却块的内部设置有冷却通道，冷却通道内通有流动的冷却介质。本发明采用带有圆弧面的冷却块来直接冷却挤压轮外表面，可以有效降低挤压轮外表面的温度，有利于提高连续挤压的生产效率并延长挤压轮的使用寿命。

Description

一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机
技术领域
本发明涉及挤压生产设备，具体涉及铜、铝、镁及其合金等有色金属产品的挤压生产设备。
背景技术
连续挤压技术被誉为有色金属加工技术的一项革命，自诞生以来得到迅速发展。连续挤压的一个核心技术是如何控制挤压温度，以获得高质量的产品和低的生产成本。
连续挤压机的挤压轮由于与金属坯料摩擦，在工作时具有很高的温度，为了控制挤压温度，目前对挤压轮采用对挤压轮的内表面通水冷却或者在挤压轮两侧的侧辊的外表面直接淋水冷却。
在挤压轮的内部通水冷却，会造成内、外温差较大，温度应力会导致挤压轮容易开裂，同时由于挤压轮的热源是在挤压轮的沟槽及挤压轮的外表面，因此冷却介质距离热源和高温区域较远，对挤压轮的外表面及挤压轮沟槽冷却效果不好，导致挤压轮寿命不高。同时挤压机也因温度限制，不得不限制挤压轮的运行转速，因此也使得挤压机的生产效率受到限制。
如果采用在侧辊的外表面直接淋水，虽然可以有效降低挤压轮的内、外温差而提高挤压轮的使用寿命，但由于水蒸汽会凝结在杆料表面，使得产品容易产生气泡形成产品质量缺陷，同时也容易导致设备零部件发生锈蚀。
发明内容
本发明是为了解决连续挤压机的挤压轮冷却技术难题，采用带有圆弧面的冷却块来直接冷却挤压轮外表面，可以有效降低挤压轮外表面的温度，可以将连续挤压的生产效率提高50%以上并延长挤压轮的使用寿命，节省能源消耗，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提出了一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，挤压轮上设置有环形沟槽，挤压轮的圆周外围沿其旋转方向依次设置有用于压紧被挤压金属杆料的压实轮、带有圆弧密封面的腔体以及用于清理挤压轮外表面的刮刀，所述挤压轮的外围设置有冷却块，冷却块内侧设置有圆弧面，该圆弧面与挤压轮的外表面紧密接触且能够相对滑动，冷却块的内部设置有冷却通道，冷却通道内通有流动的冷却介质。
所述冷却块通过弹性元件保持其内侧圆弧面与挤压轮轮外表面紧密接触，弹性元件一端固定，另一端与冷却块外侧连接。
所述弹性元件为圆柱压缩弹簧。
所述冷却块圆弧面的半径与挤压轮的半径相同。
所述冷却块安装在压实轮后面靠近腔体一侧的位置处。
所述冷却块安装在压实轮与刮刀之间的位置处。
所述冷却块有两组，分别安装在压实轮与刮刀之间的位置处以及压实轮与腔体之间位置处。
所述冷却块采用石墨材料制作而成。
所述冷却介质为水、乳化液或冷却油。
所述挤压轮的内表面设置有通水冷却装置。
本发明的有益效果体现在：
（1）在经过刮刀清理后的挤压轮外表面上，设置有与挤压轮外表面紧密接触的冷却块对挤压轮冷却，通过弹性元件保持冷却块的圆弧面与挤压轮的外表面紧密接触，冷却块内部带有冷却通道，冷却介质通过进口流入冷却通道，经出口流回，冷却介质在冷却通道内对冷却块进行冷却，再通过冷却块对挤压轮进行冷却。同时挤压轮内部进行通水冷却。冷却块直接冷却挤压轮外表面，降低了挤压轮外表面的温度，同时内部通水对挤压轮内表面进行冷却，挤压轮的内外表面可以同时得到冷却，且内外温差小，有利于提高挤压轮的工作转速进而提高挤压机的生产效率和挤压轮的使用寿命。
（2）冷却块为内侧带有与挤压轮半径相同的圆弧面，该圆弧面在挤压机工作时通过弹性元件使冷却块圆弧面与挤压轮外表面保持紧密接触，同时可以在挤压轮半径方向自由滑动。
（3）冷却块安装在经过刮刀清理后的位置，首先用刮刀将挤压轮表面粘附的被挤压金属清理干净，以便保持冷却块与轮面接触良好，保证冷却块对挤压轮具有良好的冷却作用。冷却块可安装在压实轮之后与腔体之间的位置，即将冷却块安装在靴座之内，可以有效利用空间，增大冷却块与挤压轮的接触面积，提高冷却效果；冷却块也可安装在压实轮与刮刀之间的位置处；或同时在压实轮之后与腔体之间及压实轮与刮刀之间安装冷却块，以达到更好的冷却效果。
（4）冷却块材质采用导热性良好的石墨材料，采用石墨材料作为冷却块材料一方面在挤压轮磨损时，石墨可以自动磨合成与挤压轮外表面完全一致的形状，有利于热量传导到冷却块，另一方面，磨损下来的石墨粉对挤压轮外表面具有良好的润滑作用，可以降低挤压轮外表面的摩擦热量产生。弹性元件对冷却块施加适当压力，保证冷却块圆弧面与挤压轮外表面良好接触，同时当挤压轮磨损时，冷却块圆弧面会自动偶合成挤压轮外表面的形状。
综上，本发明在保证产品质量的前提下，有利于显著提高连续挤压机的生产效率，同时可使得挤压轮的寿命得到大幅度提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2冷却块放大图；
图3为冷却块与挤压轮位置关系剖面图。
图中，1-放线装置，2-第一冷却块，3-刮刀，4-挤压轮，5-腔体，6-模具，7-挤压产品，8-弹性元件，9-第二冷却块，10-压实轮，11-预处理装置，12-杆料，13-出口，14-进口，15-冷却通道，16-挤压轮沟槽，17-挤压轮外表面，18-冷却块内表面，19-挤压轮内表面，20-挡料块。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行具体说明。
实施例1：
如图1所示的带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，杆料12放在放线装置1上，杆料12经过预处理装置11后通过压实轮10进入挤压轮沟槽16，杆料12在挤压轮沟槽16摩擦力的驱动下进入腔体5，通过安装在腔体5内的模具6挤压成产品7，挤压轮外表面17旋转出腔体5后，通过刮刀3将挤压轮外表面17粘附的被挤压金属清理干净，保持挤压轮外表面17光滑，在经过刮刀3清理后的挤压轮外表面17上，设置有与挤压轮外表面17紧密接触的两组冷却块对挤压轮进行冷却，第一冷却块2安装在压实轮10与刮刀3之间，第二冷却块9安装在压实轮10后面靠近腔体5一侧的位置处。冷却块内部带有冷却通道15，冷却介质通过进口14流入冷却通道15，经出口13流回，冷却介质在冷却通道15内对第一冷却块2或第二冷却块9进行冷却，再通过第一冷却块2或第二冷却块9对挤压轮4进行冷却。如图2所示，冷却块内表面18为圆弧面，且圆弧面的半径与挤压轮的半径相同，通过弹性元件8保持第一冷却块2及第二冷却块9的圆弧面与挤压轮的外表面17紧密接触，且可在挤压轮4半径方向自由滑动。如图3所示，第一冷却块2及第二冷却块9内设有冷却通道15，冷却通道15内有流动的冷却介质对冷却块进行冷却，冷却介质为水、乳化液、冷却油等，优选水。与此同时，挤压轮内表面19进行通水冷却。
第一冷却块2或第二冷却块9材质为导热性良好的石墨材料。采用石墨材料作为第一冷却块2或第二冷却块9材料一方面在挤压轮外表面17磨损时，石墨可以自动磨合成与挤压轮外表面17完全一致的形状，有利于热量传到到第一冷却块2或第二冷却块9，另一方面，磨损下来的石墨粉对挤压轮外表面17具有良好的润滑作用，可以降低挤压轮外表面17的摩擦热量产生。
采用弹性元件8对冷却块2或冷却块9施加适当压力，保证冷却块内表面18与挤压轮外表面17良好接触，同时当挤压轮外表面17磨损时，冷却块内表面18会自动偶合成挤压轮外表面的形状。其中，弹性元件8为弹簧、橡胶等具有良好弹性的元件，优选圆柱压缩弹簧。
腔体5带有挡料块20，挡料块深入到挤压轮沟槽16内，并且腔体5内安装有模具6。
刮刀3用于清理挤压轮外表面17粘附的被挤压金属，保持挤压轮外表面17光滑，确保冷却块内表面18与挤压轮外表面17良好接触，同时可以减轻冷却块的磨损，刮刀3位置前后可以进行调整。
实施例2：
本实施例中的带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：冷却块有一组，设置在压实轮10与刮刀3之间的位置处。
实施例3：
本实施例中的带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：冷却块有一组，安装在压实轮10之后与腔体5之间的位置，即将冷却块安装在靴座之内，可以有效利用空间，增大冷却块与挤压轮的接触面积，提高冷却效果。
实施例4：
在TLJ300连续挤压机上，挤压轮直径为290mm，采用直径12.5mm上引铜杆，采用石墨材料制造一个冷却块，冷却块内通冷却水，冷却块用弹簧保持冷却块内圆弧面与挤压面外表面紧密贴合，实测挤压轮外表面下降80℃，挤压轮的转速从原来的8rpm提高到17rpm，产量从原来的320kg/h提高到680kg/h，产量增加125%。

Claims (10)

1.一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，挤压轮上设置有环形沟槽，挤压轮的圆周外围沿其旋转方向依次设置有用于压紧被挤压金属杆料的压实轮、带有圆弧密封面的腔体以及用于清理挤压轮外表面的刮刀，其特征在于：所述挤压轮的外围设置有冷却块，冷却块内侧设置有圆弧面，该圆弧面与挤压轮的外表面紧密接触且能够相对滑动，冷却块的内部设置有冷却通道，冷却通道内通有流动的冷却介质。
2.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块通过弹性元件保持其内侧圆弧面与挤压轮轮外表面紧密接触，弹性元件一端固定，另一端与冷却块外侧连接。
3.根据权利要求2所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述弹性元件为圆柱压缩弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块圆弧面的半径与挤压轮的半径相同。
5.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块安装在压实轮后面靠近腔体一侧的位置处。
6.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块安装在压实轮与刮刀之间的位置处。
7.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块有两组，分别安装在压实轮与刮刀之间的位置处以及压实轮与腔体之间位置处。
8.根据权利要求1所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却块采用石墨材料制作而成。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述冷却介质为水、乳化液或冷却油。
10.根据权利要求1-8任一所述的一种带有挤压轮外部冷却装置的连续挤压机，其特征在于：所述挤压轮的内表面设置有通水冷却装置。
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