CN112828067A - 一种用于生产铜杆的轧压机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜杆的生产工艺，包括以下步骤：1)将电解铜原料投放入封闭混合熔料炉中进行熔炼，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片；2)将封闭混合熔料炉中的熔融物转移至上引连铸熔料炉中；通过虹吸作用使熔融物进入到连铸结晶器中，通过引拉装置将连铸结晶器中已结晶的上引铜杆从连铸结晶器的顶部引出；3)以上引铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压制备铜线坯料；4)采用轧压机组将铜线坯料轧压成铜杆；本发明在拉拔装置后端设有搓扭装置，其利用了高温下铜杆延展性较好的性能，对拉拔后温度较高的铜杆进行搓扭，对拉拔后的铜杆的外表进行修正使其更加圆润。

Description

一种用于生产铜杆的轧压机组

本申请是申请日为2019年10月31日，申请号为201911053200.2，发明名称为“一种铜杆的生产工艺”的分案申请。

技术领域

本发明涉及铜杆生产领域，具体涉及一种铜杆的生产工艺。

背景技术

风力发电是目前发电技术中最清洁、安全的，目前世界风力发电发展速度超过其他新能源发展，未来风力发电很可能成为全球电力的主要来源之一。据中国风能协会预测，中国风电总装机容量2020年达到80亿瓦，2030年达到180亿瓦，2050年达到500亿瓦。我国政府将强力支持建设智能电网，解决风电输送问题，未来风电将成为我国电力的主要来源之一。

上述产业用到的发电机组、变压器、牵引电机、接触导线等都需要用到大量高品质的电磁铜线。衡量电磁铜线的主要质量指标有抗拉强度、延伸率、导电率、耐压性、氧含量及圆度。现有的铜杆的生产工艺中，对上引法制造的铜杆进行辊压延展，其存在压轧后的铜杆剖面的圆度较低的缺陷

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种铜杆的生产工艺，解决了现有的铜杆的生产工艺中对上引法制造的铜杆进行辊压延展，其存在压轧后的铜杆剖面的圆度较低的缺陷。

本发明采取的技术方案如下：

一种铜杆的生产工艺，包括以下步骤：

1)将电解铜原料投放入封闭混合熔料炉中进行熔炼，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片；

2)将封闭混合熔料炉中的熔融物转移至上引连铸熔料炉中，上引连铸熔料炉的加热温度为1080～1100℃；然后通过虹吸作用使熔融物进入到连铸结晶器中，在连铸结晶器中通过冷却水系统进行冷却结晶；通过引拉装置将连铸结晶器中已结晶的上引铜杆从连铸结晶器的顶部引出；

3)以上引铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压制备铜线坯料；

4)将轧压机组将铜线坯料轧压成铜杆；轧压成型过程中包括4道次轧压；

其中步骤4)中的轧压机组包括轧压机构、搓扭机构和冷却液喷射机构，所述轧压机构包括轧压模具，所述铜杆穿过轧压模具向外伸入搓扭机构，所述搓扭机构包括纵向搓扭机组和横向搓扭机组，所述冷却液喷射机构设置在纵向搓扭机组和横向搓扭机组之间；所述横向搓扭机组包括一对横向搓扭盘，所述横向搓扭盘传动连接第一驱动电机，所述纵向搓扭机组包括一对纵向搓扭盘，所述纵向搓扭盘传动连接第二驱动电机；所述纵向搓扭机组安装在转盘上，所述转盘底部装有第一转轴，所述第一转轴底部安装在转轴座上，所述转轴座上设有滑槽，所述第一转轴插入滑槽中，所述第一转轴上还设有圆形的转轮，所述转轮一侧设有与其贴合的凸轮，所述滑槽中装有挤压弹簧，所述第一转轴在凸轮的推动下沿滑槽运动，挤压弹簧用于提供使得第一转轴回复的弹力；所述凸轮上装有第二转轴，所述第二转轴顶部伸出凸轮并通过同步带传动连接横向布置的第一涡轮，所述第一涡轮一侧设有与其啮合的第二涡轮；

冷却液喷射机构包括喷射内管，所述喷射内管通过换接头连接固定外管，所述固定外管通过进水管路外接储液罐，所述进水管路上装有加压泵，所述固定外管外周还装有与其连通转动环，所述转动环通过连接管连通喷射内管，所述喷射内管通过皮带传动连接第二涡轮，用于在第二涡轮的带动下转动；所述转动环上装有三个喷射头，所述喷射头被配置成喷射液体以驱动转动环单方向旋转，所述转动环内设有连通喷射内管的冷却腔，所述喷射内管临近转动环一侧设有便于冷却液通过的清洗窗口。本发明在拉拔装置后端设有搓扭装置，对拉拔后温度较高的铜杆进行搓扭，其利用了高温下铜杆延展性较好，对拉拔后的铜杆的外表进行修正使其更加圆润。同时利用冷却液喷射装置产生的转动使得水平方向的搓扭轮组周期性摆动，其不需要设置额外的动力装置，可通过调节冷却液喷射速率，同时调节搓扭周期，当拉拔温度较高时，需要调高冷却液喷射速率，并加大搓扭效果。

可选的，所述步骤2)中引拉装置以每分钟100～120毫米的速度引拉上引铜杆。

可选的，步骤2)中上引铜杆的直径为30mm，上引铜杆直径公差小于±0.1mm，上引铜杆的节距为3-3.8mm。

可选的，所述步骤4)中，轧压成型中轧压模具的模角范围为5°-15°。

可选的，所述冷却液喷射机构还包括固定反射组件，所述固定反射组件包括固定杆和与固定杆相连接三块弧形反射板，所述弧形反射板的法线至少局部指向清洗窗口，用于反射冷却液至清洗窗口中。本发明设置固定反射组件，其可以将喷射头喷出的液体反弹至清洗窗口，其增大了喷射口的喷射范围，减少了冷却液的浪费。

可选的，所述三块弧形反射板依次通过连接块相连，其中中间一块弧形反射板直接连接固定杆的顶端。

(三)有益效果

1、本发明在拉拔装置后端设有搓扭装置，其利用了高温下铜杆延展性较好的性能，对拉拔后温度较高的铜杆进行搓扭，对拉拔后的铜杆的外表进行修正使其更加圆润。同时利用冷却液喷射装置产生的转动使得水平方向的搓扭轮组周期性摆动，其不需要设置额外的动力装置，可通过调节冷却液喷射速率，同时调节搓扭周期，实现对铜杆的搓扭，当拉拔温度较高时，需要调高冷却液喷射速率，并加大搓扭效果。

2、本发明设置固定反射组件，其可以将喷射头喷出的液体反弹至清洗窗口，其增大了喷射口的喷射范围，减少了冷却液的浪费。

附图说明：

图1是本发明的实施例2轧压机组的侧面结构图；

图2是本发明的实施例2轧压机组的轧压机构、搓扭机构和冷却液喷射机构的局部剖面图；

图3是本发明的实施例2轧压机组的纵向搓扭机组的侧面图；

图4是本发明的实施例2冷却液喷射机构的正面图；

图5是本发明的实施例2轧压机组的转动环的剖面图；

图6是本发明的实施例2轧压机组的喷射内管的俯视图；

图7是本发明的实施例2轧压机组的转轮和凸轮的装配示意图。

图中各附图标记为：

1、轧压机构，2、搓扭机构，3、冷却液喷射机构，4、轧压模具，5、纵向搓扭机组，6、横向搓扭机组，7、横向搓扭盘，8、第一驱动电机，9、纵向搓扭盘，10、第二驱动电机，11、第一转轴，12、滑槽，13、转轮，14、凸轮，15、第二转轴，16、同步带，17、喷射内管，18、固定反射组件，19、换接头，20、固定外管，21、进水管路，22、储液罐，23、连接块，24、加压泵，25、连接管，26、转动环，27、第一涡轮，28、第二涡轮，29、皮带，30、喷射头，31、冷却腔，32、清洗窗口，33、固定杆，34、弧形反射板，35、转轴座，36、挤压弹簧。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例一：如图1、图2所示，本发明还公开了一种铜杆的生产工艺，包括以下步骤:

一种铜杆的生产工艺，包括以下步骤：

1)将电解铜原料投放入封闭混合熔料炉中进行熔炼，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片，在封闭混合熔料炉的底部设置通气进口，在封闭混合熔料炉的顶部设置通气出口；

2)将封闭混合熔料炉中的熔融物转移至上引连铸熔料炉中，上引连铸熔料炉的加热温度为1080～1100℃；然后通过虹吸作用使熔融物进入到连铸结晶器中，在连铸结晶器中通过冷却水系统进行冷却结晶；通过引拉装置将连铸结晶器中已结晶的上引铜杆从连铸结晶器的顶部引出；上引铜杆的直径为30mm，上引铜杆直径公差小于±0.1mm，上引铜杆的节距为3-3.8mm；并以每分钟100～120mm的速度引拉上引铜杆。

3)以上引铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压制备铜线坯料；

4)采用轧压机组将铜线坯料轧压成铜杆；轧压成型过程中包括4道次轧压；轧压成型中轧压模具的模角范围为5°-15°。

实施例二：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明公开了一种轧压机组包括轧压机构1、搓扭机构2和冷却液喷射机构3，所述轧压机构包括轧压模具4，所述上引铜杆穿过轧压模具向外伸入搓扭机构，所述搓扭机构包括纵向搓扭机组5和横向搓扭机组6，所述冷却液喷射机构设置在纵向搓扭机组和横向搓扭机组之间；所述横向搓扭机组包括一对横向搓扭盘7，所述横向搓扭盘传动连接第一驱动电机8，所述纵向搓扭机组包括一对纵向搓扭盘9，所述纵向搓扭盘传动连接第二驱动电机10；所述纵向搓扭机组安装在转盘上，所述转盘底部装有第一转轴11，所述第一转轴底部安装在转轴座35上，所述转轴座上设有滑槽12，所述第一转轴插入滑槽中，所述第一转轴上还设有圆形的转轮13，所述转轮一侧设有与其贴合的凸轮14，所述滑槽中装有挤压弹簧36，所述挤压弹簧一端抵住滑槽内壁，另一端抵住第一转轴；所述第一转轴在凸轮的推动下沿滑槽运动，挤压弹簧用于提供使得第一转轴回复的弹力；所述凸轮上装有第二转轴15，所述第二转轴顶部伸出凸轮并通过同步带16传动连接横向布置的第一涡轮27，所述第一涡轮一侧设有与其啮合的第二涡轮；所述喷射内管通过皮带29传动连接第二涡轮28，用于在第二涡轮的带动下转动；

冷却液喷射机构包括喷射内管17和固定反射组件18，所述喷射内管通过换接头19连接固定外管20，所述固定外管通过进水管路21外接储液罐22，所述进水管路上装有加压泵24，所述固定外管外周还装有与其连通转动环26，所述转动环通过连接管25连通喷射内管，所述转动环上装有三个喷射头30，所述喷射头被配置成喷射液体以驱动转动环单方向旋转，所述转动环内设有连通喷射内管的冷却腔31，所述喷射内管临近转动环一侧设有便于冷却液通过的清洗窗口32。

所述固定反射组件包括固定杆33和与固定杆相连接三块弧形反射板34，所述弧形反射板的法线至少局部指向清洗窗口，用于反射冷却液至清洗窗口中。所述三块弧形反射板依次通过连接块23相连，其中中间一块弧形反射板直接连接固定杆的顶端。

本实施例实施时，经过轧压模具出来铜杆，依次经过横向搓扭机组、冷却液喷射机构和纵向搓扭机组，期间一对第一驱动电机带动一对横向搓扭轮转动，同时一对第二驱动电机带动一对纵向搓扭轮转动，通过横向和纵向搓动铜杆，改善铜杆的圆度；期间冷却液冷却液喷射机构的加压泵增大水压，使得冷却液经过连接环的喷射头喷出来，进而在喷射液体的反作用力下转动，同时喷射内管的转动，通过第一涡轮和第二涡轮的传动，使得转盘沿滑槽摆动，使得横向搓扭装置摆动而提高了搓扭效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于生产铜杆的轧压机组，其特征在于，包括轧压机构、搓扭机构和冷却液喷射机构，所述轧压机构包括轧压模具，所述铜杆穿过轧压模具向外伸入搓扭机构，所述搓扭机构包括纵向搓扭机组和横向搓扭机组，所述冷却液喷射机构设置在纵向搓扭机组和横向搓扭机组之间；所述横向搓扭机组包括一对横向搓扭盘，所述横向搓扭盘传动连接第一驱动电机，所述纵向搓扭机组包括一对纵向搓扭盘，所述纵向搓扭盘传动连接第二驱动电机；所述纵向搓扭机组安装在转盘上，所述转盘底部装有第一转轴，所述第一转轴底部安装在转轴座上，所述转轴座上设有滑槽，所述第一转轴插入滑槽中，所述第一转轴上还设有圆形的转轮，所述转轮一侧设有与其贴合的凸轮，所述滑槽中装有挤压弹簧，所述第一转轴在凸轮的推动下沿滑槽运动，挤压弹簧用于提供使得第一转轴回复的弹力；所述凸轮上装有第二转轴，所述第二转轴顶部伸出凸轮并通过同步带传动连接横向布置的第一涡轮，所述第一涡轮一侧设有与其啮合的第二涡轮；

冷却液喷射机构包括喷射内管，所述喷射内管通过换接头连接固定外管，所述固定外管通过进水管路外接储液罐，所述进水管路上装有加压泵，所述固定外管外周还装有与其连通转动环，所述转动环通过连接管连通喷射内管，所述喷射内管通过皮带传动连接第二涡轮，用于在第二涡轮的带动下转动；所述转动环上装有三个喷射头，所述喷射头被配置成喷射液体以驱动转动环单方向旋转，所述转动环内设有连通喷射内管的冷却腔，所述喷射内管临近转动环一侧设有便于冷却液通过的清洗窗口。

2.如权利要求1所述的一种用于生产铜杆的轧压机组，其特征在于，所述冷却液喷射机构还包括固定反射组件，所述固定反射组件包括固定杆和与固定杆相连接三块弧形反射板，所述弧形反射板的法线至少局部指向清洗窗口，用于反射冷却液至清洗窗口中。

3.如权利要求2所述的一种用于生产铜杆的轧压机组，其特征在于，所述三块弧形反射板依次通过连接块相连，其中中间一块弧形反射板直接连接固定杆的顶端。

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