CN114472570B - 带有拉伸功能的铝锭牵引系统以及拉伸牵引方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统，包括沿挤压方向依次设置的挤压机与输送机构，输送机构上方设有挤压铝锭的冷却机构，冷却机构位于挤压机的挤出端处，其特征在于，输送机构上设有带拉伸功能的牵引机构。本发明将牵引机改造，使其附带有拉伸矫直功能，这样在产品中断锯切后，可以省去单独拉伸的工序，可以直接成品锯切，节省了时间及人力成本，而且可以节约设备占地面积。

Description

带有拉伸功能的铝锭牵引系统以及拉伸牵引方法

技术领域

本发明涉及一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统以及拉伸牵引方法。

背景技术

传统牵引机的结构参见图1，包括挤压机1，在挤压机的输出端设置有冷却系统2(例如由若干喷淋头组成的水冷系统)，在挤压机的输出口设置有支撑滚筒3，沿着支撑滚筒布置方向设置有导轨4，在导轨上安装有牵引机构5、预牵引和截断机构6，牵引机构牵引挤压料，而预牵引和截断机构对挤压料进行预牵引机截断，在支撑滚筒输送线边缘并排布置有传输机构7，在传输机构的两端分别设置有固定夹头8和夹持挤压料的活动夹头9，在活动夹头处设置有给予活动夹头9提供液压动力的机构10。挤压时，牵引机只有牵引的作用，拉伸矫直需要有单独的设备完成，造成人工成本的浪费，且设备占地面积较大。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统，将牵引机改造，使其附带有拉伸矫直功能，这样在产品中断锯切后，可以省去单独拉伸的工序，可以直接成品锯切，节省了时间及人力成本，而且可以节约设备占地面积。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统，包括沿挤压方向依次设置的挤压机与输送机构，输送机构上方设有挤压铝锭的冷却机构，冷却机构位于挤压机的挤出端处，输送机构上设有带拉伸功能的牵引机构。将牵引机改造，使其附带有拉伸矫直功能，这样在产品中断锯切后，可以省去单独拉伸的工序，可以直接成品锯切，节省了时间及人力成本，而且可以节约设备占地面积。

进一步的技术方案是，牵引机构包括两个牵引头，两个牵引头的牵引速度不同。两个牵引头的牵引速度不同可以在牵引的同时起到拉伸的作用。

进一步的技术方案是，靠近挤压机挤出端的牵引头的牵引速度小于远离挤压机挤出端的牵引头的牵引速度。

进一步的技术方案为，靠近挤压机挤出端的牵引头的牵引速度大于或等于挤压机的挤出速度。靠近挤压机一端的牵引机构可以达到与挤出产品一致或稍快的速度，保证产品可以顺利挤出。

进一步的技术方案为，靠近挤压机挤出端的牵引头为第一牵引头，远离挤压机挤出端的牵引头为第二牵引头，第一牵引头与第一液压动力系统相连，第二牵引头与第二液压动力系统相连。第一液压动力系统相连驱动第一牵引头牵引动作，第二液压动力系统驱动第二牵引头动作。第一液压动力系统主要保证靠近挤压机一端的牵引机构可以达到与挤出产品一致或稍快的速度，保证产品可以顺利挤出，而第二液压动力系统主要为远离挤压机一端的牵引机构提供动力，使其速度快于靠近挤压机端的牵引机构的速度(即产品的挤出速度)，依靠两端拉伸机构的速度差，起到拉伸的作用。

进一步的技术方案为，输送机构包括两根平行设置的导轨，第一牵引头和第二牵引头滑动设置在导轨上，导轨上转动设置支撑滚筒，第一牵引头上设有用于将挤出铝锭截断的带锯。挤压机挤出的铝锭在支撑滚筒上滚动摩擦以方便牵引机构的牵引动作。第一牵引头为预牵引和截断的牵引头。

进一步的技术方案为，第一牵引头包括滑动设置在导轨上的竖向轨，竖向轨上端固定设有带锯的滑动轨，滑动轨水平设置且垂直于输送方向设置，竖向轨中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头和活动夹头。第一牵引头牵引动作时活动夹头动作，与固定夹头配合用于夹持住铝锭，然后竖向轨沿导轨横向滑动完成牵引，如果是第一牵引头的截断动作，则带锯在滑动轨上滑动，滑动方向垂直于铝锭的输送方向。

进一步的技术方案为，第二牵引头包括滑动设置在导轨上的竖向轨，竖向轨中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头和活动夹头。第二牵引头牵引动作时活动夹头动作，与固定夹头配合用于夹持住铝锭，然后竖向轨沿导轨横向滑动完成牵引。

本发明还提供的技术方案为，采用带有拉伸功能的铝锭牵引系统对挤出铝锭进行拉伸牵引的方法，包括依次进行的如下步骤：

S1：挤压机挤出第一支铝锭；

S2：冷却机构对第一支铝锭冷却；

S3：牵引机构牵引第一支铝锭；

S4：挤压机挤出新一支铝锭，同时牵引机构牵引拉伸前一支铝锭，按设定的拉伸率拉伸完毕后牵引机构将前一支铝锭截断；

S5：牵引机构将截断的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回；

循环进行S4至S5步骤。这样的拉伸牵引方法，程序设置简单，主要拉伸处理工序只需重复S4-S5步骤即可持续不断地完成挤压、牵引和拉伸以及后续的截断工作，并且停顿时间少，效率高，两个牵引头这样动作顺序的设置可以在挤压后一支铝锭的同时完成前一支铝锭的拉伸工作，节约了工时，提高了工效；第一牵引头自带带锯的设置则进一步提高了工效，节约工位、节省装置占地面积。还可以在第一牵引头在焊缝处截断后根据挤出速度计算出后续一支铝锭多长时间后其后端到达第一牵引头处，通过传感器和控制器可以实现不停机也即继续挤压并在后一支铝锭的后端到达第一牵引头时第一牵引头夹住，然后挤压机继续挤压，第一牵引头也继续保持与挤压速度相同的速度牵引，待第二牵引头返回至此时的铝锭的前端时再夹持住此时的铝锭前端(第二牵引头夹持的动作通过传感器比如光电传感器检测到活动夹头与固定夹头之间存在铝锭则光电传感器向控制器发出信号，控制器控制活动夹头动作)，这样可以不停机持续不断挤压铝锭并且同时完成牵引、牵引拉伸、截断与后续牵引至冷床等一系列工作，更提高效率。

进一步的技术方案为，铝锭由挤压机挤出后，经过冷却机构冷却后由第二牵引头牵引着往远离挤压机的方向移动，且此时第二牵引头的运动速度与挤压机的挤出速度相等，第一支铸锭挤压完成；

继续挤压第二支铸锭，挤出的第二支铸锭与上一支铝锭会有一条焊缝，当该焊缝行进到第一牵引头位置时，第一牵引头夹持住第二支铸锭，并保持运动速度V1与挤压机的挤出速度V0相等，此时第二牵引头与第一牵引头之间的产品长度为第一支铸锭挤出产品的长度L；此时第二牵引头的运动速度V2大于第一牵引头的运动速度V1，此时第二牵引头的运动速度V2按照拉伸率σ和拉伸时间t计算后为：

V2＝L*σ/t+V1；

拉伸时间到达后，第一牵引头上的中断锯在焊缝处将产品截断，第二牵引头将截断后的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回与第一牵引头交接，交接完成后，第一牵引头返回至初始位置，第二牵引头继续牵引下一支产品，如此循环往复。V2＝(L*σ+V1*t)/t，也即V2＝L*σ/t+V1。

本发明的优点和有益效果在于：将牵引机改造，使其附带有拉伸矫直功能，这样在产品中断锯切后，可以省去单独拉伸的工序，可以直接成品锯切，节省了时间及人力成本，而且可以节约设备占地面积。

两个牵引头的牵引速度不同可以在牵引的同时起到拉伸的作用。

靠近挤压机一端的牵引机构可以达到与挤出产品一致或稍快的速度，保证产品可以顺利挤出。

这样的拉伸牵引方法，程序设置简单，只需重复S4-S5步骤即可持续不断地完成挤压、牵引和拉伸以及后续的截断工作，并且停顿时间少，效率高，两个牵引头这样动作顺序的设置可以在挤压后一支铝锭的同时完成前一支铝锭的拉伸工作，节约了工时，提高了工效。

附图说明

图1是现有技术中牵引机的结构示意图；

图2是本发明一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统的示意图；

图3是图2中第一牵引头的右视图；

图4是图2中第二牵引头的右视图。

图中：1、挤压机；2、冷却机构；3、支撑滚筒；4、导轨；5、第二牵引头；6、第一牵引头；7、传输机构；8、固定夹头；9、活动夹头；10、提供液压动力的机构；11、第一液压动力系统；12、第二液压动力系统；13、带锯；14、竖向轨；15、滑动轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

传统牵引机的结构参见图1，包括挤压机1，在挤压机的输出端设置有冷却系统2(例如由若干喷淋头组成的水冷系统)，在挤压机的输出口设置有支撑滚筒3，沿着支撑滚筒布置方向设置有导轨4，在导轨上安装有牵引机构5、预牵引和截断机构6，牵引机构牵引挤压料，而预牵引和截断机构对挤压料进行预牵引机截断，在支撑滚筒输送线边缘并排布置有传输机构7，在传输机构的两端分别设置有固定夹头8和夹持挤压料的活动夹头9，在活动夹头处设置有给予活动夹头9提供液压动力的机构10。挤压时，牵引机只有牵引的作用，拉伸矫直需要有单独的设备完成，造成人工成本的浪费，且设备占地面积较大。

本发明是一种带有拉伸功能的铝锭牵引系统，如图1至图4所示，包括沿挤压方向依次设置的挤压机1与输送机构，输送机构上方设有挤压铝锭的冷却机构2，冷却机构2位于挤压机1的挤出端处，其特征在于，输送机构上设有带拉伸功能的牵引机构。牵引机构包括两个牵引头，两个牵引头的牵引速度不同。靠近挤压机1挤出端的牵引头的牵引速度小于远离挤压机1挤出端的牵引头的牵引速度。靠近挤压机1挤出端的牵引头的牵引速度大于或等于挤压机1的挤出速度。靠近挤压机1挤出端的牵引头为第一牵引头6，远离挤压机1挤出端的牵引头为第二牵引头5，第一牵引头6与第一液压动力系统11相连，第二牵引头5与第二液压动力系统12相连。输送机构包括两根平行设置的导轨4，第一牵引头6和第二牵引头5滑动设置在导轨4上，导轨4上转动设置支撑滚筒3，第一牵引头6上设有用于将挤出铝锭截断的带锯13。第一牵引头6包括滑动设置在导轨4上的竖向轨14，竖向轨14上端固定设有带锯13的滑动轨15，滑动轨15水平设置且垂直于输送方向设置，竖向轨14中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头8和活动夹头9。第二牵引头5包括滑动设置在导轨4上的竖向轨14，竖向轨14中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头8和活动夹头9。

采用带有拉伸功能的铝锭牵引系统对挤出铝锭进行拉伸牵引的方法，包括依次进行的如下步骤：

S1：挤压机1挤出第一支铝锭；

S2：冷却机构2对第一支铝锭冷却；

S3：牵引机构牵引第一支铝锭；

S4：挤压机1挤出新一支铝锭，同时牵引机构牵引拉伸前一支铝锭，按设定的拉伸率拉伸完毕后牵引机构将前一支铝锭截断；

S5：牵引机构将截断的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回；

循环进行S4至S5步骤。

铝锭由挤压机1挤出后，经过冷却机构2冷却后由第二牵引头5牵引着往远离挤压机1的方向移动，且此时第二牵引头5的运动速度与挤压机1的挤出速度相等，第一支铸锭挤压完成；

继续挤压第二支铸锭，挤出的第二支铸锭与上一支铝锭会有一条焊缝，当该焊缝行进到第一牵引头6位置时，第一牵引头6夹持住第二支铸锭，并保持运动速度V1与挤压机1的挤出速度V0相等，此时第二牵引头5与第一牵引头6之间的产品长度为第一支铸锭挤出产品的长度L；此时第二牵引头5的运动速度V2大于第一牵引头6的运动速度V1，此时第二牵引头5的运动速度V2按照拉伸率σ和拉伸时间t计算后为：V2＝L*σ/t+V1；

拉伸时间到达后，第一牵引头6上的中断锯在焊缝处将产品截断，第二牵引头5将截断后的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回与第一牵引头6交接，交接完成后，第一牵引头6返回至初始位置，第二牵引头5继续牵引下一支产品，如此循环往复。

现以挤压两支铸锭为例，就带有拉伸功能的牵引机工作原理说明如下：

假设生产中参数如下：

1、产品出料速度(挤压机挤出产品的速度)为V0＝10m/min

2、每支铸锭挤出产品长度为L＝30m

3、产品拉伸率为δ＝1.0％(根据产品截面形状，工艺规定值)

4、拉伸时间为固定值T0＝30S

牵引机构5、6工作过程如下：

当产品由挤压机(1)挤出后，经过冷却系统(2)，会由牵引机P2(5)牵引着往前移动，此时P2的速度V2＝V0＝10m/min，铸锭挤压完成，继续挤压第二支铸锭时，挤出产品与上一支产品会有一条焊缝，当该焊缝走到P1(6)位置时，P1会夹持住产品，并保持运动速度V1＝V2＝V0＝10m/min，此时P2与P1之间的产品长度为第一支铸锭挤出产品的长度L＝30m。

拉伸过程

产品拉伸率为1.0％，即拉伸长度为：

30m×1.0％＝0.3m (1)

在固定拉伸时间T0＝30S，牵引机P1走过的路程为：

10m/min×30S÷60＝5m (2)

要起到拉伸作用，则此时牵引机P2需要加速移动，此时P2的移动速度应为：

(5m+0.3m)÷30S÷60＝10.6m/min (3)

综上，在牵引机P1夹住产品焊缝位置时，P1的速度V1＝V0,而牵引机P2的牵引速度由V2＝V0＝10m/min，需加速至公式(3)中的速度10.6m/min。

拉伸时间完成后，自带中断锯的牵引机P1在焊缝处将产品中断，牵引机P2将产品牵引至冷床后自动返回与P1交接，交接完成后，P1返回至固定位置，P2继续牵引下一支产品，此时，一个周期完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.带有拉伸功能的铝锭牵引系统，包括沿挤压方向依次设置的挤压机与输送机构，输送机构上方设有挤压铝锭的冷却机构，冷却机构位于挤压机的挤出端处，其特征在于，输送机构上设有带拉伸功能的牵引机构；牵引机构包括两个牵引头，两个牵引头的牵引速度不同；

靠近挤压机挤出端的牵引头的牵引速度小于远离挤压机挤出端的牵引头的牵引速度；

靠近挤压机挤出端的牵引头的牵引速度大于或等于挤压机的挤出速度；

靠近挤压机挤出端的牵引头为第一牵引头，远离挤压机挤出端的牵引头为第二牵引头，第一牵引头与第一液压动力系统相连，第二牵引头与第二液压动力系统相连；

输送机构包括两根平行设置的导轨，第一牵引头和第二牵引头滑动设置在导轨上，导轨上转动设置支撑滚筒，第一牵引头上设有用于将挤出铝锭截断的带锯；

第一牵引头包括滑动设置在导轨上的竖向轨，竖向轨上端固定设有带锯的滑动轨，滑动轨水平设置且垂直于输送方向设置，竖向轨中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头和活动夹头；

第二牵引头包括滑动设置在导轨上的竖向轨，竖向轨中下部位置设有用于夹持挤出铝锭的相互配合的固定夹头和活动夹头；

对挤出铝锭进行拉伸牵引的方法，包括依次进行的如下步骤：

S1：挤压机挤出第一支铝锭；

S2：冷却机构对第一支铝锭冷却；

S3：牵引机构牵引第一支铝锭；

S4：挤压机挤出新一支铝锭，同时牵引机构牵引拉伸前一支铝锭，按设定的拉伸率拉伸完毕后牵引机构将前一支铝锭截断；

S5：牵引机构将截断的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回；

循环进行S4至S5步骤；

靠近挤压机一端的牵引机构的牵引速度为与挤出产品一致或稍快的速度以保证产品可以顺利挤出；第一牵引头为预牵引和截断的牵引头；第二牵引头牵引动作时活动夹头动作，与固定夹头配合用于夹持住铝锭，然后竖向轨沿导轨横向滑动完成牵引；在第一牵引头在焊缝处截断后根据挤出速度计算出后续一支铝锭多长时间后其后端到达第一牵引头处，通过传感器和控制器可以实现不停机也即继续挤压并在后一支铝锭的后端到达第一牵引头时第一牵引头夹住，然后挤压机继续挤压，第一牵引头也继续保持与挤压速度相同的速度牵引，待第二牵引头返回至此时的铝锭的前端时再夹持住此时的铝锭前端；第二牵引头夹持的动作通过光电传感器检测到活动夹头与固定夹头之间存在铝锭则光电传感器向控制器发出信号，控制器控制活动夹头动作。

2.如权利要求1所述的带有拉伸功能的铝锭牵引系统，其特征在于，铝锭由挤压机挤出后，经过冷却机构冷却后由第二牵引头牵引着往远离挤压机的方向移动，且此时第二牵引头的运动速度与挤压机的挤出速度相等，第一支铸锭挤压完成；

继续挤压第二支铸锭，挤出的第二支铸锭与上一支铝锭会有一条焊缝，当该焊缝行进到第一牵引头位置时，第一牵引头夹持住第二支铸锭，并保持运动速度V1与挤压机的挤出速度V0相等，此时第二牵引头与第一牵引头之间的产品长度为第一支铸锭挤出产品的长度L；此时第二牵引头的运动速度V2大于第一牵引头的运动速度V1，此时第二牵引头的运动速度V2按照拉伸率σ和拉伸时间t计算后为：V2=L*σ/t + V1；

拉伸时间到达后，第一牵引头上的中断锯在焊缝处将产品截断，第二牵引头将截断后的前一支铝锭牵引至冷床后自动返回与第一牵引头交接，交接完成后，第一牵引头返回至初始位置，第二牵引头继续牵引下一支产品，如此循环往复。