CN111168025A - 一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺 - Google Patents

一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺，矫直机包括机箱、设置在机箱内的多个被动轮和多个主动轮，机箱的一侧铰接有机箱门，多个被动轮并排设置，多个主动轮也并排设置；所述主动轮布置在被动轮的上侧，且主动轮和被动轮交错布置；机箱的两侧端面上分别开设有供铸杆穿过的穿孔，而且主动轮和被动轮相互接触；所述主动轮由电机带动；铸杆从机箱中排出的穿孔处安装有铣皮刀；主动轮通过布置在机箱背侧的电机带动转动；机箱上设置有对铣皮刀处进行降温的喷液管。本发明具有能够对铸杆进行矫直，增加铸杆的笔直程度，让铸杆在进行连续挤压时，铸杆中的铸态晶粒便于破碎分散的效果。

Description

一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺
技术领域
本发明涉及电缆生产加工的技术领域，尤其是涉及一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺。
背景技术
电气化铁路接触线是应用于最恶劣工作环境中的供电类导线之一，其额定工作张力较大，并且在长年运行时不断受到受电弓的冲击和摩擦，需要忍受电弧烧蚀、温度变化以及环境带来的影响，因此要求接触线具有较高的抗拉强度、良好的耐磨性以及导电性。在实际应用中，还要考虑线材的生产成本和产能等问题。高速铁路均采用铜合金接触线，目前我国在300km/h以上高速电气化铁路建设中基本采用铜镁合金接触线。
授权公告后为CN101710505B的中国专利公开了一种铜镁合金接触线的制备方法，通过采用连续挤压使铸态的铜镁合金组织破碎并实现再结晶，得到微小均匀的晶粒组织，使铜镁合金接触线具备超细晶强化效果。其生产工艺流程为：连续铸造-连续挤压-冷加工成型。
上述现有技术通过连续铸造及连续挤压工艺，使连续铸造成型的无氧铜镁合金铸杆的铸态晶粒破碎，并在变形热的作用下产生再结晶形成具有细晶组织的铜镁合金接触线杆坯，将该杆坯进行冷加工制备出具有超细晶强化效果的高强度铜镁合金接触线。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在实际的铜镁合金接触线的制作中，在进行连铸的工序时，需要将接触线从结晶器中挤出，由于是从结晶器中挤出的，使得接触线表面会存在一定的凹凸不平，影响后续的挤压和拉拔，让经过拉制后的接触线上存在更多的缺陷。从结晶器中挤压出的接触线为铸杆（铸杆），需要进行连续挤压，一旦铸杆弯曲，在进行挤压的过程中，会使得铸杆中铸态晶粒部分聚合在一起，形成更大的铸态晶粒团，影响后续的拉拔，以及铸杆整体的强度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种矫直机以及铜镁合金接触线生产工艺，能够对铸杆进行矫直，增加铸杆的笔直程度，让铸杆在进行连续挤压时，铸杆中的铸态晶粒便于破碎分散。
本发明的上述第一发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种矫直机，包括机箱、设置在机箱内的多个被动轮和多个主动轮，机箱的一侧铰接有机箱门，多个被动轮并排设置，多个主动轮也并排设置；
所述主动轮布置在被动轮的上侧，且主动轮和被动轮交错布置；机箱的两侧端面上分别开设有供铸杆穿过的穿孔，而且主动轮和被动轮相互接触；所述主动轮由电机带动；
铸杆从机箱中排出的穿孔处安装有铣皮刀；主动轮通过布置在机箱背侧的电机带动转动；机箱上设置有对铣皮刀处进行降温的喷液管。
通过采用上述技术方案，矫直机对铸杆进行矫直时，铸杆从机箱的一侧穿孔处进入机箱中，并且铸杆进入机箱中后，从主动轮和被动轮之间经过，主动轮和从动轮对铸杆进行压制，并经过多级压制，将铸杆压直。在完成拉直后，铸杆进入下一工序，进行继续加工。
并且在矫直时对铸杆进行铣皮，消除铸杆上的氧化层，便于进行加工，而且通过设置喷液管对铣皮刀进行降温，防止高温烧坏铸杆。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述铣皮刀呈圆管形，铸杆从铣皮刀中穿过，铣皮刀的内壁上凸出设置有刮刀刃；
所述铣皮刀可拆卸连接在机箱上。
通过采用上述技术方案，铣皮刀能够通过套设在铸杆上对铸杆进行剐蹭。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述铣皮刀安装在穿孔中，并且在机箱上安装有对铣皮刀进行限制的两个限位板，限位板通过螺钉固定连接在机箱上，两个限位板布置在机箱内外两侧；
所述限位板上贯穿开设有通孔，铸杆从限位板上的穿孔穿入铣皮刀中。
通过采用上述技术方案，工作人员能够方便快捷的将铣皮刀安装在机箱上。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机箱上固定连接有接液槽，接液槽布置在喷液管出水口的下侧；在接液槽的下侧设置有用于将接液槽中乳化液排走的排液管，排液管一端与接液槽连通，另一端与乳化液的储存箱连通。
通过采用上述技术方案，接液槽对乳化液进行承接，并重新注入储存箱中，实现乳化液的循环使用。
本发明的上述第二发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种铜镁合金接触线生产工艺，包括以下步骤：
S1、原料制备；
原材料为阴极铜，铜镁中间合金；
S2、熔炼上引；
进行铜镁合金的熔炼；
S3、矫直；
将铸造完毕的铸杆接入矫直机中，使用矫直机对铸杆进行矫直；
S4、挤压；
铜镁合金无氧铸杆送入连续挤压机进行连续挤压；
S5、备料；
将经过挤压处理的材料送到下一个工序处，将整条生产线布置成两部分；
S6、拉拔成品；
根据预定的接触线截面尺寸对挤压成型的铜镁合金接触线杆坯进行多道次冷变形加工；
S7、成品检验；
经过拉拔成品之后的材料缠绕在滚筒上，工作人员检验缠绕程度，以及在缠绕中是否有明显缠绕时产生的断裂；
S8、包装入库；
工作人员对经过检验合格后的材料进行包装，并放入仓库中，记录入库时间。
通过采用上述技术方案，能够减少制作接触线时接触线上的损伤。在进行热轧之前，就对铸杆进行矫直，让进行热轧的铸杆能够更直，减少在热轧与拉拔时出现的损伤。另外，对铸杆进行多次拉拔，可以让铸杆拉拔的更细，且每次拉拔的变形量不是很大，能够更好的保证铸杆的强度，防止将铸杆拉断。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：进行熔炼上引的过程中，对原料进行分析化验，确保原料的配比准确，减少误差。
通过采用上述技术方案，减少原料配备的准确，防止出现工程错误。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在完成矫直后对材料进行铣皮。
通过采用上述技术方案，对铸杆的外皮进行铣皮，将外皮上的氧化层较厚之处铣掉，降低较厚的氧化层对铸杆的后续加工造成影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在进行拉拔成品的过程中，使用探伤仪对材料进行探伤，时刻监控材料的拉制情况，并记录出现伤痕的位置和频率。
通过采用上述技术方案，检验拉丝的效果，盘查拉丝时的出现问题的位置，根据问题出现的位置与频率，调节拉丝设备。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.在进行热轧之前，就对铸杆进行矫直，让进行热轧的铸杆能够更直，减少在热轧与拉拔时出现的损伤；
2.对铸杆进行多次拉拔，可以让铸杆拉拔的更细，且每次拉拔的变形量不是很大，能够更好的保证铸杆的强度，防止将铸杆拉断。
附图说明
图1为本实施例中矫直机的示意图；
图2为本实施例中铣皮刀安装在机箱上的示意图；
图3为本实施例中铣皮刀的示意图；
图4为本实施例中铜镁合金接触线生产工艺的步骤示意图。
图中，1、机箱；2、被动轮；3、主动轮；4、穿孔；5、铣皮刀；6、刮刀刃；7、限位板；8、通孔；9、喷液管；10、接液槽；11、排液管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2，为本发明公开的一种矫直机，包括机箱1、设置在机箱1内的多个被动轮2和多个主动轮3，机箱1的一侧铰接有机箱1门，多个被动轮2并排设置，多个主动轮3也并排设置。主动轮3布置在被动轮2的上侧，且主动轮3和被动轮2交错布置；机箱1的两侧端面上分别开设有供铸杆穿过的穿孔4，而且主动轮3和被动轮2相互接触。矫直机对铸杆进行矫直时，铸杆从机箱1的一侧穿孔4处进入机箱1中，并且铸杆进入机箱1中后，从主动轮3和被动轮2之间经过，主动轮3和从动轮对铸杆进行压制，并经过多级压制，将铸杆压直。在完成拉直后，铸杆进入下一工序，进行继续加工。
其中，参照图2、图3，在铸杆从机箱1中排出的穿孔4处安装有铣皮刀5，对铸杆的外皮进行铣皮，将外皮上的氧化层较厚之处铣掉，降低较厚的氧化层对铸杆的后续加工造成影响。
铣皮刀5呈圆管形，铸杆从铣皮刀5中穿过，铣皮刀5的内壁上凸出设置有刮刀刃6，对铸杆的表面进行剐蹭。铣皮刀5安装在穿孔4中，并且在机箱1上安装有对铣皮刀5进行限制的两个限位板7，限位板7通过螺钉固定连接在机箱1上，两个限位板7布置在机箱1内外两侧，对铣皮刀5进行限制，将铣皮刀5限制在穿孔4中。而且在限位板7上开设有通孔8，铸杆从限位板7上的穿孔4穿入铣皮刀5中。
其中，主动轮3通过布置在机箱1背侧的电机带动转动。在机箱1上设置有对铣皮刀5处进行降温的喷液管9，喷液管9中存在乳化液，而且乳化液从喷液管9处喷出，与铣皮刀5接触，降低铣皮刀5与铸杆摩擦时的温度。而且在机箱1上固定连接有接液槽10，接液槽10布置在喷液管9出水口的下侧，乳化液流入接液槽10中。
在接液槽10的下侧设置有用于将接液槽10中乳化液排走的排液管11，排液管11一端与接液槽10连通，另一端与乳化液的储存箱连通，实现乳化液的循环流动。
一种铜镁合金接触线生产工艺，参照图4，包括以下步骤：
S1、原料制备；
原材料为阴极铜，铜镁中间合金。对原材料进行分析化验，确保原材料的质量能够达到生产需求。
S2、熔炼上引；
进行铜镁合金的熔炼；可采用各种适当的熔炼方法进行，铜液采用石墨及木炭进行覆盖。镁元素加入方式可以为铜镁中间合金或者直接按重量加入纯镁至熔炼炉。制备连续铜镁合金无氧铸杆；采用上引连续铸造或水平连续铸造等手段制备铜镁合金无氧铸杆。铜镁合金无氧铸杆的直径为16～24mm。
其中，在进行上引连铸的过程中，对原料进行分析化验，确保原料的配比准确，减少误差。
使用5000吨上引法镁铜合金杆生产线对铜镁合金进行熔炼。一般铸造出来的铸杆为铸杆。
S3、矫直；
将铸造完毕的铸杆接入矫直机中，使用矫直机对铸杆进行矫直。
其中，在铸杆从机箱1中排出的穿孔4处安装有铣刀，对铸杆的外皮进行铣皮，将外皮上的氧化层较厚之处铣掉，降低较厚的氧化层对铸杆的后续加工造成影响。并且在进行铣皮时对铣刀进行降温，降低产生的热量。
S4、挤压；
铜镁合金无氧铸杆送入连续挤压机进行连续挤压，合金的铸态组织在挤压腔内被破碎细化，挤压出的接触线杆坯直径为20～30mm，并将其进行快速冷却。挤压成型的铜镁合金接触线杆坯均匀性较好，具有再结晶金相组织，其晶粒细小，含氧量低且具有高导电性和高延展性。使用TLJ630连续挤压机组对铸杆进行连续挤压。
S5、备料；
将经过挤压处理的材料送到下一个工序处，将整条生产线布置成两部分，并且为平行布置的两部分，从而减少生产线的总长度。
S6、拉拔成品；
根据预定的接触线截面尺寸对挤压成型的铜镁合金接触线杆坯进行多道次冷变形加工，变形量为75-85％，得到平均横向晶粒尺寸小于0.01mm，含氧量小于0.0010％的高强度铜镁合金接触线。
在进行拉拔成品的过程中，使用探伤仪对材料进行探伤，时刻监控材料的拉制情况，并记录出现伤痕的位置和频率。
S7、成品检验；
经过拉拔成品之后的材料缠绕在滚筒上，工作人员检验缠绕程度，以及在缠绕中是否有明显缠绕时产生的断裂。如有断裂，作为废品留存，核实问题缘由。
S8、包装入库；
工作人员对经过检验合格后的材料进行包装，并放入仓库中，记录入库时间。
其中，在进行矫正、铣皮、热轧时，可以使用铬铜合金铸杆矫直－铣皮－热轧机组，能够让铸杆能够在同一个设备中进行矫直、铣皮以及热轧，减少铣皮后铸杆与空气的接触。在进行拉拔成品的工序时，可以通过更换拉丝机中的拉丝模具，来制作新型号的接触线。
将阴极铜与一定比例的金属纯铬、纯锆粒加入连铸炉，通过连铸法生产制造出合金铸杆，然后通过热轧和轧制工艺，细化晶粒，使晶粒尺寸≤30μm，最后将热轧和轧制后的合金杆通过拉拔，得到合金接触线，连续拉拔通过加工硬化的方式提高合金接触线的强度。
本实施例的实施原理为：通过上述工序，能够减少制作接触线时接触线上的损伤。在进行热轧之前，就对铸杆进行矫直，让进行热轧的铸杆能够更直，减少在热轧与拉拔时出现的损伤。另外，对铸杆进行多次拉拔，可以让铸杆拉拔的更细，且每次拉拔的变形量不是很大，能够更好的保证铸杆的强度，防止将铸杆拉断。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矫直机，其特征在于：包括机箱(1)、设置在机箱(1)内的多个被动轮(2)和多个主动轮(3)，机箱(1)的一侧铰接有机箱(1)门，多个被动轮(2)并排设置，多个主动轮(3)也并排设置；
所述主动轮(3)布置在被动轮(2)的上侧，且主动轮(3)和被动轮(2)交错布置；机箱(1)的两侧端面上分别开设有供铸杆穿过的穿孔(4)，而且主动轮(3)和被动轮(2)相互接触；所述主动轮(3)由电机带动；
铸杆从机箱(1)中排出的穿孔(4)处安装有铣皮刀(5)；主动轮(3)通过布置在机箱(1)背侧的电机带动转动；机箱(1)上设置有对铣皮刀(5)处进行降温的喷液管(9)。
2.根据权利要求1所述的一种矫直机，其特征在于：所述铣皮刀(5)呈圆管形，铸杆从铣皮刀(5)中穿过，铣皮刀(5)的内壁上凸出设置有刮刀刃(6)；
所述铣皮刀(5)可拆卸连接在机箱(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种矫直机，其特征在于：所述铣皮刀(5)安装在穿孔(4)中，并且在机箱(1)上安装有对铣皮刀(5)进行限制的两个限位板(7)，限位板(7)通过螺钉固定连接在机箱(1)上，两个限位板(7)布置在机箱(1)内外两侧；
所述限位板(7)上贯穿开设有通孔(8)，铸杆从限位板(7)上的穿孔(4)穿入铣皮刀(5)中。
4.根据权利要求1所述的一种矫直机，其特征在于：所述机箱(1)上固定连接有接液槽(10)，接液槽(10)布置在喷液管(9)出水口的下侧；在接液槽(10)的下侧设置有用于将接液槽(10)中乳化液排走的排液管(11)，排液管(11)一端与接液槽(10)连通，另一端与乳化液的储存箱连通。
5.一种使用权利要求1-4中任一所述矫直机的铜镁合金接触线生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料制备；
原材料为阴极铜，铜镁中间合金；
S2、熔炼上引；
进行铜镁合金的熔炼；
S3、矫直；
将铸造完毕的铸杆接入矫直机中，使用矫直机对铸杆进行矫直；
S4、挤压；
铜镁合金无氧铸杆送入连续挤压机进行连续挤压；
S5、备料；
将经过挤压处理的材料送到下一个工序处，将整条生产线布置成两部分；
S6、拉拔成品；
根据预定的接触线截面尺寸对挤压成型的铜镁合金接触线杆坯进行多道次冷变形加工；
S7、成品检验；
经过拉拔成品之后的材料缠绕在滚筒上，工作人员检验缠绕程度，以及在缠绕中是否有明显缠绕时产生的断裂；
S8、包装入库；
工作人员对经过检验合格后的材料进行包装，并放入仓库中，记录入库时间。
6.根据权利要求5所述的一种铜镁合金接触线生产工艺，其特征在于：进行熔炼上引的过程中，对原料进行分析化验，确保原料的配比准确，减少误差。
7.根据权利要求5所述的一种铜镁合金接触线生产工艺，其特征在于：在完成矫直后对材料进行铣皮。
8.根据权利要求5所述的一种铜镁合金接触线生产工艺，其特征在于：在进行拉拔成品的过程中，使用探伤仪对材料进行探伤，时刻监控材料的拉制情况，并记录出现伤痕的位置和频率。
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