SU1738682A1 - Роторный экструдер - Google Patents

Abstract

Использование: при производстве профилей из легких и цветных металлов. Сущность изобретени : применение обжимных роликов 6 и 7 позвол ет повысить производительность экструдера за счет эффективного удалени  остатка, налипшего на рабочую поверхность ротора 1 1 з.п. ф-лы. 7 ил.

Description

Роторный экструдер предназначен предназначенным преимущественно дл  прессовани  цветных металлов.

Известен роторный экструдер, содержащий вращаемый валок с профильной рабочей канавкой дл  захвата экструдируемого материала, установленные неподвижно в упом нутой канавке матрицу с примыкающей к ней крышкой, образующие в канавке полость дл  деформации металла, и башмак дл  неподвижного удержани  крышки с матрицей.

Однако вуказанном экструдере необес- печиваетс  отделение остатков металла с ра боче.й поверхности ротора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  роторный экструдер, включающий загрузочный узел, ротор с калибром, привод ротора, прижим и упор, образующиес калибром камеру давлени , пресс-камеру с матрицей и ножи дл  срезани  заусенцев

Недостатком такого экструдера  вл етс  низка  эффективность отделени  остатков металла от ротора перед экструдированием так как не предусмотрено отделение металла от всей рабочей поверхности ротора. Кроме того, посредством ножей невозможно отделить металл, наход щийс , например, в нишах рабочей поверхности ротора. Кроме того, при экструзии металла изгибающее усилие со стороны прижима на ось ротора не компенсируетс  Указанное выше снижает производительность роторного экструдера.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности роторного экструдера за счет эффективной очистки рабочей поверхности ротора перед экструдированием и снижени  нагрузки на ось ротора при экструдировании.

Указанна  цель достигаетс  тем, что роторный экструдер дл  прессовани  цветных металлов и сплавов, включающий приводной ротор с калибром, камеру давлени  в виде прижима и упора, пресс-камеру с матрицей и загрузочное устройство, снабжен устройством дл  удалени  налипшего на рабочую поверхность калибра ротора сло  металла , выполненным в виде двух обжимных роликов и съемника, и системой регулировани  температуры пресс-камеры один из ро ,00

ю

ликов выполнен приводным с диаметром, меньшим диаметра ротора, с рабочей поверхностью , ответной форме калибра ротора , и размещен в зоне ротора, диаметрально противоположной прижиму, другой ролик выполнен цилиндрическим с диаметром, меньшим диаметра первого ролика , и размещен между матрицей и первым роликом, съемник смонтирован между первым роликом и загрузочным устройством, причем на донной части калибра равномерно по периметру выполнены углублени . При этом упор может быть выполнен в виде ролика, смонтированного с возможностью взаимодействи  с ротором.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый роторный экструдер, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (профилированный обжимной ролик); на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (обжимной ролик); на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - схема возникновени  дополнительного аксиального усили  в камере давлени ; на фиг. 6 и 7 - схемы усилий на роторе от прижима и обжимных роликов; на фиг. 7 - упор, выполненный в виде ролика, и пресс- каме- ра с системой терморегулировани .

Предлагаемый роторный экструдер состоит из ротора 1, прижима 2, упора 3, пресс-камеры 4, матрицы 5, первого 6 и второго 7 обжимных роликов, приемного узла 8, загрузочного узла 9, привода 10 ротора 1, привода 11 обжимного ролика 6 и системы терморегулировани  пресс-камеры, а также упора в виде ролика.

Ротор 1 имеет калибр 12,выполненный в виде кольцевой канавки на цилиндрической поверхности ротора 1, причем поперечное сечение калибра 12 может быть любым, преимущественно овального или  щичного типа, На рабочей поверхности калибра 12 выполнены выемки (ниши) 13, расположенные преимущественно по дну калибра 12. Выемки 13 размещены равномерно по периметру ротора 1. Ротор может быть составным, предварительно напр женным , а его рабоча  часть изготовлена из высокопрочных сталей или твердых сплавов . Рабоча  поверхность ротора 1(включа  калибр 12) может быть выполнена с насечкой или без нее. Глубина насечки, как правило , составл ет 0,3...2 мм. Ротор 1 может быть снабжен системой терморегулировани -охлаждени  или нагрева (не показана).

Прижим 2 установлен неподвижно и выполнен в виде дуговой колодки, рабоча  поверхность которой сопр жена с рабочей поверхностью ротора 1. Рабоча  поверхность прижима 2 гладка  может быть изготовлена из высокопрочных сталей или

твердых сплавов с применением высокопрочных антифрикционных покрытий. Прижим 2 может быть снабжен средствами терморегулировани  (не показаны). Сечение , образованное прижимом 2 и калибром 12, может быть посто нным по ходу вращени  ротора 1 или уменьшатьс  в этом же направлении. Калибр 12 выполнен закрытым , возможен вариант: специальное уплотнение между прижимом 2 и ротором 1 (не показано).

Упор 3 выполнен в виде пластины, рабоча  поверхность которой профилирована соответственно калибру 12, Упор 3 может

быть снабжен канавками 14 дл  вывода части металла из камеры 15 давлени , образованной прижимом 2 и калибром 12. Предусмотрена возможность образовани  щели 16 по контуру калибра 12 и упора 3 за

счет перемещени  упора 3 в радиальном направлении.

Пресс-камера 4 расположена между упором 3 и прижимом 2, она может быть совмещена с упором 3. В пресс-камере 4

установлена матрица 5, как правило сменна . Матрица 5 может быть изготовлена из высокопрочных сталей или твердого сплава. Пресс-камера 4 может быть снабжена системой терморегулировани  20 (системой нагрева и (или) охлаждени ).

Ролики 6 и 7 установлены в промежутке между упором 3 и загрузочным узлом 9 с возможностью обкатки ротора 1. Ролик 6 имеет профилированную рабочую поверхность 17, соответствующую поверхности калибра 12. Диаметр роликов 6, 7 должен быть меньше диаметра ротора 1. Это обеспечивает создание изгибающего момента в деформируемом металле в сторону обжимного

ролика (в сторону поверхности, имеющей меньший радиус кривизны). Ролик 7 выполнен по типу известных и установлен между роликом 6 и упором 3 с возможностью обкатки рабочей поверхности ротора 1, прилетающей к калибру 12. В многоручьевом зкструдере состав и количество роликов на ручей может быть разным. Ролики 6 и 7 целесообразно устанавливать диаметрально противоположно прижиму 2 относительно ротора 1.

Приемный узел 8 выполнен в виде коробчатых проводок, установленных в промежутке между роликом 6 и загрузочным узлом 9, дл  вывода металла 18, отделенного от калибра 12, из рабочей зоны. (Профиль готовой продукции обозначен позицией 19).

Загрузочный узел 9 выполнен по типу известных и предназначен дл  дозированной подачи сыпучего (гранулы, измельченный лом и т.п.), пруткового или жидкого металла в камеру давлени ,

Ротор 1 снабжен индивидуальным приводом 10, который может быть гидравлическим электромеханическим с системой управлени  (на фиг. не показана). Ролик 6 имеет привод 11, аналогичный приводу 10.

Упор 3 может быть выполнен в виде ролика 21, прилегающего к дну калибра 12 и пресс;камере 4. Ролик 21 установлен с возможностью вращени .

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Исходное сырье (18) в виде гранул, прутков или жидкого металла с помощью загрузочного устройства (на фиг. вариант загрузочного устройства дл  гранул) ввод т в камеру 15 давлени . Захваченный ротором 1 металл 18 перемещаетс  вдоль прижима 2 к упору 3. Аксиальное (в камере давлени )усилие возникает за счеттого, что площадь неподвижной части камеры давлени  (прижима 2 и неподвижного упора 3) меньше подвижной части (калибра 12) камеры давлени . Благодар  вращению ротора 1 приводом 10 по длине камеры давлени  от входа к упору 3 происходит непрерывное увеличение напр жений в перерабатываемом металле 18. В зоне упора 3 и матрицы 4 напр жени  в металле соответствуют 7И и Ои (и - истинное сопротивление текучести). Посредством упора 3 металл вытесн ют из калибра 12 в пресс-камеру 4 и в матрице 6 формируют профиль 19 готовой продукции. Увеличени  аксиального усили  в камере давлени  достигают за счет выполнени  в калибре 12 ротора 1 ниш 13 или путем насечки рабочей поверхности калибра 12.

В зазор между упором 3 из камеры давлени  по ходу вращени  ротора выходит часть обрабатываемого металла. Кроме того , при наличии на рабочей поверхности ротора ниш 13 наход щийс  в них металл также выводитс  из камеры 15 давлени . За счет вращени  ролика 21 сокращают застойные зоны в районе пресс-камеры 4, что приведет к снижению налипани  металла к рабочей поверхности калибра 12. Кроме того , за счет вращени  ролика 21 будут очищатьс  боковые поверхности калибра 12.

За упором 3 или роликом 21 установлены обжимные ролики 6, 7, которые прижаты к ротору 1 с возможностью обкатки по рабочей поверхности. Металл, выведенный из камеры 15 давлени , прочно соединен (налип ) с рабочей поверхностью ротора. Металл пластически деформируют по контуру рабочей поверхности ротора роликами б, 7.

В процессе деформации в металле возникают изгибающие напр жени , позвол ющие облегчить отделение металла от ротора посредством проводки. Благопри тное напр - 5 женно-деформированное состо ние возникает благодар  тому, что посредством последовательной пластической деформации металла, роликом 7 на поверхности ротора , а роликом 6 в калибре 12 пластической

0 деформации подвергают весь объем металла , налипшего на ротор. Выполнение роликов 6 и 7 с диаметром меньшим, чем ротор, приводит по известному механизму несимметричной прокатки к изгибу металла от по5 верхности ротора, т.е. к облегчению отделени  металла от ротора. Наличие двух обжимных роликов б, 7 обеспечивает раздельное и последовательное удаление налипшего металла с боковой поверхности

0 ротора и калибра. Поскольку толщина налипшего сло  на этих поверхност х различна , раздельный характер его удалени  обеспечивает возможность реализации оптимальной величины обжати  дл  каждого

5 ролика. Расположение большего обжимного ролика 6 дальше от матрицы, напротив прижима, обеспечивает повышение жесткости конструкции, т.е. уменьшаетс  прогиб оси ротора 1 под действием усили  на него

0 со стороны прижима 2. При этом уменьшаетс  толщина налипшего сло  и повышаетс  производительность экструдера. Наличие выемок 13 и насечек на дне калибра обеспечивает повышение коэффициента трени 

5 между металлом и ротором и интенсифицирует подачу металла в очаг деформации. Наличие индивидуального привода 11 обжимного ролика позвол ет в процессе прессовани  изменить соотношение мо0 ментов, предлагаемых металлу в очаге деформации от ротора 1 и обжимного ролика 6. Таким образом, при изменении условий экструдировани  можно поддерживать требуемый угол отхода (изгиба) металла от ро5 тора 1. Кроме того, как показано на фиг. 5, при прокатке с приводным обжимным роликом 6, со стороны камеры 15 давлени  в очаге деформации образуетс  зона отставани , т.е. металлу в зоне экструзии будет

0 дополнительно придано аксиальное усилие Т0. направленное в сторону вращени  ротора 1, что повышает эффективность процесса .

Дл  уменьшени  количества обжимных

5 роликов 6, 7 и обеспечени  отделени  всего налипшего металла, рабоча  поверхность 17 ролика имеет профиль, соответствующий профилю калибра 12.

Непрерывна  и эффективна  очистка рабочей поверхности ротора перед экструдированием позволит повысить производительность процесса и снизить себестоимости готовой продукции.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Роторный экструдер дл  прессовани  цветных металлов и сплавов, содержащий приводной ротор с калибром, камеру давлени  в виде прижима и упора, пресс-камеру с матрицей, загрузочное устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, он снабжен устройством дл  удалени  налипшего на рабочую поверхность калибра ротора сло  металла, выполненным в виде двух обжимных роликов и съемника, и системой регулировани  температуры пресс-камеры с матрицей,

   0

   5

   один ролик выполнен приводным с диаметром , меньшим диаметра ротора, с рабочей поверхностью, ответной форме калибра ротора , и размещен в зоне ротора, диаметрально противоположной прижиму, другой ролик выполнен цилиндрическим с диаметром , MCI ьшим диаметра первого ролика, и размещен между матрицей и первым роликом , съемник смонтирован между первым роликом и загрузочным устройством, причем изданной части калибра равномерно по периметру выполнены углублени .
2. 2. Экструдер по п. 1,отличающий- с   тем, что упор выполнен в виде ролика, смонтированного с возможностью взаимодействи  с ротором.

   //

   П

   16

   Фиг Л

   Фиг. 5

   Фиг.6

   2

   Фиг.7