CN201442041U - 一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属连续挤压设备。一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，旋转挤压轮安转在旋转轴上，挤压轮上带有一个圆周沟槽，挤压轮的圆周沟槽表面覆盖有被挤压金属，带有圆弧密封面的腔体安装在靴座内，腔体上的挡料块深入到挤压轮的圆周沟槽内，液态冷却介质喷射嘴通过管道连接冷却介质供应系统，喷射嘴直接对准挤压轮沟槽和挡料块。本实用新型结构简单，可提高挤压轮的生产转速，提高设备生产效率，提高材料利用率；由于直接冷却挤压轮的高温区域，可有效降低挤压轮的内外温差，进而降低挤压轮的温度应力，提高挤压轮的使用寿命。

Description

一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机

技术领域：

本实用新型涉及金属塑性成型领域，特别是金属连续挤压设备。

背景技术：

冷却技术是连续挤压的一项必备的核心技术，冷却方式或者冷却效果不佳，工装模具寿命会明显下降，并影响生产效率，甚至导致挤压过程无法持续进行。专利JP2000051929A，通过模具的冷却技术，大大提高了多孔管连续挤压的生产效率；专利WO9602335A1给出了连续挤压主轴系统的结构，其中涉及主轴轴承的冷却和润滑问题；专利WO2004073901A1给出了腔体感应加热的方法，其中涉及了加热器的冷却问题。

而连续挤压机核心零件——挤压轮、挡料块的冷却仍存在问题。传统挤压轮冷却一般有两种方式，一种是在挤压轮或者主轴内部进行水冷却，在主轴和挤压轮的内部含有冷却通道或者直接冷却挤压轮内表面，称之为“内冷”；另一种冷却方式是在挤压轮或者挤压轮旁边的侧辊外表面的非沟槽区域进行水冷却，称之为“外冷”；也有将内冷和外冷相互结合的冷却方式。挤压轮的冷却介质为含有缓蚀剂的水溶液。内冷的优点在于在挤压轮内部进行冷却，冷却介质不会接触和污染到挤压轮沟槽内的挤压金属坯料。外冷的优点在于结构简单，同时可以减少挤压轮内外表面的温度差。在所有连续挤压传统挤压轮的冷却方式中，都必须避免冷却介质接触挤压轮沟槽内的被挤压金属坯料，防止冷却介质污染被挤压金属造成挤压产品质量缺陷。

在挤压高强度金属或者金属合金(例如黄铜)时，由于被挤压金属变形抗力高、发热量大，使得挤压轮和挡料块需要承受更高的温度。传统的连续挤压轮冷却方式中，冷却介质距离挡料块和挤压轮沟槽距离较远，会造成挤压轮和挡料块温度难以降到挤压工具材料可以承受的温度范围内，进而导致挤压轮和挡料块的破坏，使挤压过程难以持续；同时对于类似铜这样的中等强度金属，由于受到挤压轮和挡料块温度升高的限制，挤压轮和挡料块的冷却效果直接限制了连续挤压机中挤压轮的转速，进而影响了设备的生产效率和材料利用率。

发明内容：

本实用新型的目的是为了克服传统连续挤压中冷却方式的不足，提供一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，结构简单合理，实现直接冷却挤压轮沟槽和挡料块表面，使连续挤压能应用于高强度、难挤压的金属或金属合金，拓展连续挤压技术的应用领域，同时也可以提高现有常规金属或者合金的连续挤压生产效率，提高挤压工具使用寿命，降低生产成本。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，旋转挤压轮安转在旋转轴上，挤压轮上带有一个圆周沟槽，挤压轮的圆周沟槽表面覆盖有被挤压金属，带有圆弧密封面的腔体安装在靴座内，腔体上的挡料块深入到挤压轮的圆周沟槽内，液态冷却介质喷射嘴通过管道连接冷却介质供应系统，喷射嘴直接对准挤压轮沟槽和挡料块。

所述冷却介质供应系统由存储器出口管道连通喷射嘴，出口管道上装有泵和流量控制装置，喷射嘴对准挤压轮沟槽和挡料快。

所述挤压轮下方的机架上带有容器，容器底面开有回流孔，回流孔连通回流通道，回流通道同时连通冷却介质存储容器或者直接排放掉。

所述洁净的高压气体采用无油压缩空气或氮气。

所述转速传感器采用转速表、测速发电机或旋转光码盘。

所述温度传感器采用热电偶或者热电阻。

所述冷却介质的流量控制装置采用变频泵或者流量控制阀。

所述转速传感器安装在挤压轮上，温度传感器安装在挤压轮和挡料块上，测量信号输入PLC可编程控制器或者工业控制计算机，在PLC和工业控制市场计算机中存储有保证冷却介质会完全蒸发干净的设定值，PLC或工业控制计算机来比较设定值和测量值，输出调整信号。

所述机器的压实轮前沿挤压轮切线方向，安装一个高压气体吹干装置。

本实用新型结构简单，挤压轮或者挡料块的冷却是液态冷却介质直接冷却在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属表面或者挡料块的外表面，通过调整挤压轮转速和调节冷却介质流量，控制挤压轮和挡料块的温度，使冷却介质在挤压轮沟槽表面和沟槽表面覆盖的被挤压金属表面在旋转到压实轮前，能够完全蒸发或者被完全去除，没有任何残留。

在挤压高强度金属或者合金时，可以有效降低挤压轮和挡料块的温度，保证连续挤压过程中挤压轮和挡料块温度控制在一个合适的温度范围内，使挤压轮和挡料块可以在高温下持续承受挤压载荷，保证连续挤压高强度金属或者合金的过程的稳定进行，实现液态冷却介质直接冷却挤压轮或挡料块的同时，冷却介质在挤压轮沟槽及沟槽表层覆盖的被挤压金属表面没有残留，保证挤压产品没有因冷却介质残留造成的质量缺陷。本实用新型设备可以提高挤压轮的生产转速，提高设备生产效率，提高材料利用率，本实用新型由于直接冷却挤压轮的高温区域，可以有效降低挤压轮的内外温差，进而降低挤压轮的温度应力，提高挤压轮的使用寿命。

附图说明：

图1为本实用新型设备结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型并不局限于具体实施例。

实施例1

如图1所示一种直接冷却挤压轮沟槽和挡料块表面的连续挤压设备，旋转挤压轮1安转在旋转轴2上，挤压轮1上带有一个圆周沟槽17，挤压轮1的圆周沟槽17表面覆盖有被挤压金属18，被挤压金属18完全与挤压轮1上圆周沟槽17同步旋转，带有圆弧密封面19的腔体4安装在靴座6内，腔体4上的挡料块3深入到挤压轮1的圆周沟槽17内，当被挤压金属杆料(图中未画出)经过压实轮7，通过旋转挤压轮1摩擦力驱动到挡料块3时，在摩擦挤压力的驱动下，产生高温高压，进入腔体4的通道5内，经过模具(未画出)挤压出产品。液态冷却介质喷射嘴通过管道连接冷却介质供应系统，冷却介质供应系统是由存储器出口管道连通喷射嘴，出口管道上装有泵和流量控制阀，喷射嘴穿过靴座和腔体。液态冷却介质由泵10泵出，通过管道20，经过流量控制阀9，进入到靴座6和腔体4内的喷射嘴8，喷射到挤压轮1的圆周沟槽17表面覆盖的被挤压金属18表面和挡料块3的表面21上。利用挤压轮1圆周沟槽17内覆盖的被挤压金属18所具有的高温，将液态冷却介质迅速气化蒸发。机架上挤压轮下方带有容器，容器底面开有回流孔，回流孔连通回流通道，回流通道同时连通冷却介质存储容器或者直接排放掉。冷却挤压轮1和挡料块3后的液态冷却介质落入机架14上所形成的容器15内，并通过回流孔13和管道12流回冷却介质储存容器11。

挤压轮1的转速通过旋转编码器(未画出)测出，挤压轮1的温度和挡料块3的温度，通过热电偶(未画出)测出，所有检测信号送入PLC可编程控制器和工业控制计算机，经过计算，自动调节流量控制阀9通过的液态冷却介质的流量。在PLC和工控机程序设定中，保证冷却介质会完全蒸发干净。

为了确保冷却介质不会被带入挤压产品，作为辅助措施，在挤压轮1的圆周切线方向，设置了一个无油压缩空气吹干器16，通过吹干器16，将可能残留在挤压轮1圆周沟槽17和它表面覆盖德被挤压金属18上的冷却介质吹干、去除。

Claims (9)

1.一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，旋转挤压轮安转在旋转轴上，挤压轮上带有一个圆周沟槽，挤压轮的圆周沟槽表面覆盖有被挤压金属，带有圆弧密封面的腔体安装在靴座内，腔体上的挡料块深入到挤压轮的圆周沟槽内，其特征是：液态冷却介质喷射嘴通过管道连接冷却介质供应系统，喷射嘴直接对准挤压轮沟槽和挡料块。

2.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：冷却介质供应系统由存储器出口管道连通喷射嘴，出口管道上装有泵和流量控制装置，喷射嘴穿过靴座和腔体。

3.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：挤压轮下方的机架上带有容器，容器底面开有回流孔，回流孔连通回流通道，回流通道同时连通冷却介质存储容器或者直接排放掉。

4.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：转速传感器安装在挤压轮上，温度传感器安装在挤压轮和挡料块上，测量信号输入PLC可编程控制器或者工业控制计算机，在PLC和工业控制市场计算机中存储有保证冷却介质会完全蒸发干净的设定值，PLC或工业控制计算机来比较设定值和测量值，输出调整信号。

5.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：机器的压实轮前沿挤压轮切线方向，安装一个高压气体吹干装置。

6.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：高压气体采用无油压缩空气或氮气。

7.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：转速传感器采用转速表、测速发电机或旋转光码盘。

8.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：温度传感器采用热电偶或者热电阻。

9.根据权利要求1所述的一种挤压轮和挡料块带有喷水冷却的连续挤压机，其特征是：冷却介质的流量控制装置采用变频泵或者流量控制阀。

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