不銹鋼管擠壓機有多種類型,有機械擠壓機和液壓擠壓機(液壓擠壓機又有水壓和油壓之分);立式擠壓機和臥式擠壓機,一般機械擠壓機以立式居多,而液壓擠壓機則以臥式居多;此外還有三柱式擠壓機和四柱式擠壓機之分,一般老式擠壓機有不少是三柱式的,而三柱式擠壓機又有正三角“Δ”和倒三角“V”布置之分,現代擠壓機都已普遍采用四柱式。原上鋼五廠的40MN(4000t)擠壓機是二柱式擠壓機,但由于二柱式擠壓機擠壓時的擠壓中心線調整要求與兩根張力柱的中心線在同一個平面內。否則,任何原因所引起擠壓中心線的偏離,都將導致不銹鋼管和空心型材擠壓時的壁厚不均。因此,二柱式臥式擠壓機不適合擠壓(ya)不銹鋼管和空心異形材,只能用于擠壓實心的棒材和型材。


 目前,廣(guang)泛使(shi)用的(de)四柱式臥式擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)一(yi)般為500~6000t級,并有向大噸位擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)發展(zhan)的(de)趨勢(shi),10000t級的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)已在不少(shao)國家使(shi)用。美國的(de)空軍部門于(yu)20世紀中就已建成了6臺(tai)12000t級的(de)大型擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),3臺(tai)用于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋁(lv)合金,3臺(tai)用于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼(gang)及難(nan)熔合金,柯(ke)蒂斯·萊(lai)特公(gong)司(si)建成的(de)一(yi)臺(tai)120MN(12000t)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),就是其中擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼(gang)材的(de)一(yi)臺(tai)。


 表(biao)8-29中所(suo)列是國外(wai)一(yi)些擠壓機(ji)(ji)的(de)結(jie)(jie)構及使用情況,可(ke)以看出,臥式液壓擠壓機(ji)(ji)中,四柱式使用得比較普遍,且擠壓機(ji)(ji)上都具有內置式穿孔系統的(de)結(jie)(jie)構,同時可(ke)以生產不銹鋼(gang)管、棒、型材。



表8-30為英國菲爾(er)汀設計(ji)公(gong)司于1973年后(hou)設計(ji)制造投產(chan)的兩臺(tai)臥(wo)式管型(xing)材擠壓機的主要技術性(xing)能。


表 30.jpg


  四柱(zhu)(zhu)(zhu)臥(wo)式(shi)(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機如(ru)圖8-29所(suo)示,可以看出,四柱(zhu)(zhu)(zhu)式(shi)(shi)(shi)、臥(wo)式(shi)(shi)(shi)并設(she)有(you)內置式(shi)(shi)(shi)獨立(li)的(de)(de)穿(chuan)孔(kong)系統(tong)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機,由(you)前(qian)(qian)橫梁(liang)、后(hou)橫梁(liang)、主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞活動(dong)(dong)(dong)梁(liang)和穿(chuan)孔(kong)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞活動(dong)(dong)(dong)梁(liang)等(deng)部分組成。后(hou)橫梁(liang)固定(ding)(ding)在(zai)基(ji)礎(chu)上(shang)(shang),前(qian)(qian)橫梁(liang)則通(tong)過滑(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)軸承或滑(hua)(hua)軌可以隨(sui)著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)大小前(qian)(qian)后(hou)浮(fu)動(dong)(dong)(dong)。前(qian)(qian)后(hou)橫梁(liang)通(tong)過4根(gen)張力柱(zhu)(zhu)(zhu)連結在(zai)一(yi)起形成剛性框架結構。主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞動(dong)(dong)(dong)梁(liang)由(you)主(zhu)缸(gang)和回程缸(gang)帶動(dong)(dong)(dong),穿(chuan)孔(kong)動(dong)(dong)(dong)梁(liang)由(you)穿(chuan)孔(kong)缸(gang)和回程缸(gang)帶動(dong)(dong)(dong),按(an)照(zhao)工藝(yi)程序在(zai)基(ji)礎(chu)滑(hua)(hua)道上(shang)(shang)移(yi)動(dong)(dong)(dong)。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)固定(ding)(ding)在(zai)主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞上(shang)(shang),而(er)芯棒系統(tong)固定(ding)(ding)在(zai)穿(chuan)孔(kong)動(dong)(dong)(dong)梁(liang)上(shang)(shang)。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)則由(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)移(yi)動(dong)(dong)(dong)缸(gang)帶動(dong)(dong)(dong),并鎖緊和松開。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機所(suo)有(you)動(dong)(dong)(dong)梁(liang)的(de)(de)前(qian)(qian)后(hou)移(yi)動(dong)(dong)(dong)都可以在(zai)基(ji)礎(chu)滑(hua)(hua)道上(shang)(shang)自如(ru)的(de)(de)進行。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機同時還設(she)有(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)中心線的(de)(de)調整機構,以確保(bao)設(she)備磨損時不致影響到擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)中心線,保(bao)證擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)產品的(de)(de)質(zhi)量。


圖 29.jpg


  液壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)管型材擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)一(yi)般都(dou)(dou)是制造(zao)成臥式擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),其(qi)噸(dun)(dun)位(wei)可以在600~33000噸(dun)(dun),供給(gei)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)作(zuo)為動(dong)力源的(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)工(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力都(dou)(dou)在24~32MPa.一(yi)臺具有(you)(you)單(dan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)和帶有(you)(you)雙工(gong)位(wei)的(de)(de)旋轉式或(huo)抽(chou)屜(ti)式模架(jia)(jia)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),其(qi)裝(zhuang)入空心坯料、清除擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)余料、清理(li)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯以及其(qi)他(ta)方面(mian)的(de)(de)所有(you)(you)輔助(zhu)工(gong)序都(dou)(dou)在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)中(zhong)心線上完成,且不是在主(zhu)要工(gong)序的(de)(de)時(shi)間內同時(shi)完成的(de)(de),結構上不是屬于先進的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),其(qi)生產能力每小時(shi)可以達(da)到60~80次(圖8-30).而高(gao)生產率(lv)的(de)(de)現代化管型材擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)配(pei)置有(you)(you)在旋轉框架(jia)(jia)內的(de)(de)兩個擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong),使大部分輔助(zhu)工(gong)序與主(zhu)要工(gong)序同時(shi)完成,使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)生產能力提高(gao)到每小時(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)100~120次(圖8-30)。


  美國 Lone Star 鋼廠的(de)(de)55MN(5500t)臥式(shi)鋼管擠(ji)壓(ya)機是由 Mannesmann-Meer提供技術和Fielding公司共同設計制造的(de)(de)。該擠(ji)壓(ya)機采用了(le)雙工位,能軸向移(yi)動和轉(zhuan)動的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)座(zuo)上安置2個(ge)坯(pi)料擠(ji)壓(ya)筒(tong),用安裝在雙工位旋轉(zhuan)模架上的(de)(de)2只模子生產石油管和不銹鋼管產品。5500t臥式(shi)鋼管擠(ji)壓(ya)機的(de)(de)主要(yao)性能如下:

圖 30.jpg

擠壓(ya)機(ji)公稱壓(ya)力(li)                             5500t

總擠壓力等級                               5500t,4000t,1500t

擠壓力等級(當扣除(chu)回程(cheng)力時)      4950t,3150t


 該擠(ji)壓機配備有不銹鋼管擠(ji)壓次數的自動計數器。


 近代所有的(de)(de)快速水力擠壓(ya)(ya)機都配備有一(yi)個高(gao)壓(ya)(ya)水蓄(xu)力器。就像自(zi)由鍛造(zao)壓(ya)(ya)力機一(yi)樣,擠壓(ya)(ya)機具有幾級不(bu)同的(de)(de)壓(ya)(ya)力。如20世紀50年(nian)代末期建(jian)成的(de)(de)一(yi)些鋼管和型鋼擠壓(ya)(ya)機,不(bu)再采用一(yi)個單獨的(de)(de)3000t水壓(ya)(ya)缸(只能用減(jian)小(xiao)蓄(xu)力器中壓(ya)(ya)力的(de)(de)辦法來(lai)變(bian)換擠壓(ya)(ya)機的(de)(de)壓(ya)(ya)力),而改用一(yi)種可(ke)以在500~3000t,按6個不(bu)同等(deng)級來(lai)變(bian)換壓(ya)(ya)力的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機。這樣就使擠壓(ya)(ya)機的(de)(de)應用范圍擴大很多。


 擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)對于模子(zi)的(de)位置固定(ding)不變,這就要(yao)求送(song)錠(ding)器具有不同的(de)長(chang)度,以適應坯料(liao)(liao)在較(jiao)長(chang)的(de)范圍(wei)內變化(hua),通常送(song)錠(ding)器被設計成1號(hao)和2號(hao)兩部分,在自動操(cao)作中,當擠(ji)壓桿將坯料(liao)(liao)推進(jin)擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)一定(ding)長(chang)度時,1號(hao)送(song)錠(ding)器自動退出(chu),2號(hao)送(song)錠(ding)器繼續送(song)坯料(liao)(liao)進(jin)擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong),直至(zhi)擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)的(de)端面(mian)位置。此外(wai),為(wei)了節省時間和高(gao)壓水,要(yao)盡可能地縮短行程長(chang)度。


 在(zai)不(bu)銹鋼管和(he)型鋼擠壓(ya)機上(shang),目前尚(shang)不(bu)能(neng)在(zai)同一(yi)個過(guo)程中、在(zai)同一(yi)臺擠壓(ya)機上(shang)進(jin)行擠壓(ya)和(he)穿(chuan)孔(kong)(kong)兩個工序。這(zhe)(zhe)是因(yin)為在(zai)長鋼坯穿(chuan)孔(kong)(kong)之后,要保持玻璃潤滑劑薄膜(mo)是困難的。因(yin)此(ci),當空(kong)心坯進(jin)行擠壓(ya)時,移(yi)動穿(chuan)孔(kong)(kong)芯棒(bang)所需要的壓(ya)力就比較小了。這(zhe)(zhe)樣(yang)在(zai)主柱塞中所裝設的穿(chuan)孔(kong)(kong)芯棒(bang)移(yi)動裝置做(zuo)成內(nei)置式的穿(chuan)孔(kong)(kong)裝置就能(neng)夠(gou)滿足工藝要求了。


 在具(ju)有多(duo)級壓(ya)(ya)力的擠壓(ya)(ya)機上,也可(ke)以(yi)(yi)利用(yong)一(yi)個(ge)裝置在外(wai)(wai)面(mian)的水壓(ya)(ya)缸(gang)(gang),借助這個(ge)水壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)可(ke)以(yi)(yi)用(yong)來移動或固(gu)定芯(xin)棒,或者(zhe)作為一(yi)個(ge)獨立的穿孔裝置,成為外(wai)(wai)置式的穿孔裝置。并且,這個(ge)水壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)往往可(ke)以(yi)(yi)加到主水壓(ya)(ya)缸(gang)(gang)的任何一(yi)個(ge)組合(he)中,形成多(duo)級壓(ya)(ya)力的擠壓(ya)(ya)機。


 近代的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)機,由于(yu)(yu)(yu)極高(gao)的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)速(su)度和空程速(su)度,因而要求采(cai)用特(te)殊的(de)(de)(de)措施來(lai)進行安裝。對(dui)于(yu)(yu)(yu)低速(su)工作的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)機來(lai)說,主液(ye)壓(ya)(ya)缸可以安裝在地(di)腳板上,而地(di)腳板再固(gu)定(ding)在基(ji)礎上。而對(dui)于(yu)(yu)(yu)高(gao)速(su)工作的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)機,基(ji)礎就(jiu)必須能承(cheng)受沖擊(ji)負(fu)荷。


 為(wei)了避免沖擊,必(bi)(bi)須將擠(ji)(ji)(ji)壓機的前(qian)(qian)(qian)梁(liang)安裝在(zai)(zai)活動的地(di)腳板上,擠(ji)(ji)(ji)壓時,前(qian)(qian)(qian)梁(liang)通過滑動軸承可(ke)以隨著擠(ji)(ji)(ji)壓力的大(da)小,在(zai)(zai)軌(gui)道(dao)上前(qian)(qian)(qian)后浮動。因此在(zai)(zai)操縱閥(fa)和擠(ji)(ji)(ji)壓機之間的所(suo)有高壓管(guan)道(dao)都必(bi)(bi)然要適應擠(ji)(ji)(ji)壓機前(qian)(qian)(qian)梁(liang)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓過程中(zhong)隨著擠(ji)(ji)(ji)壓力的變(bian)化前(qian)(qian)(qian)后浮動。


 為了提高擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)生(sheng)產能力,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)很多動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)以及輔助(zhu)設(she)備的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)周(zhou)期應該(gai)實現自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)或半自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)。只有(you)(you)當一些動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)相互交(jiao)叉地進行,才有(you)(you)可(ke)能縮(suo)短擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)周(zhou)期。因此(ci),需要特別注意使擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)各(ge)個相關部分在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中所(suo)處(chu)的(de)位置,不致被隨后的(de)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)所(suo)干擾。在(zai)半自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)或自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)情況下,必(bi)須有(you)(you)轉(zhuan)換為手動(dong)(dong)或者按(an)鈕操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)可(ke)能性(xing)(譬如在(zai)進行擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機調整或空載(zai)行程(cheng)時)。


 當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)要(yao)達(da)到60~80根(gen)/h的(de)(de)生產率,在(zai)(zai)坯料(liao)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)運(yun)送(song)(song)當(dang)中(zhong)就不(bu)能有停歇時間。同(tong)時,裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)料(liao)器退出(chu)的(de)(de)速(su)度也不(bu)能慢。在(zai)(zai)這樣高的(de)(de)生產效率的(de)(de)情況(kuang)下,裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)料(liao)器必須(xu)在(zai)(zai)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)有主缸的(de)(de)后橫(heng)梁(liang)向前運(yun)動(dong)的(de)(de)時候就迅速(su)地退出(chu)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)收(shou)集(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置必須(xu)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)料(liao)被推(tui)出(chu)后,將其收(shou)集(ji)起來,并且將壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)連(lian)同(tong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)一起送(song)(song)到一個墊(dian)片分離裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置上,將擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)同(tong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)分離開。此后,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)便自(zi)動(dong)地進入一個冷卻系統進行冷卻,然后再送(song)(song)回擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)繼續使(shi)用。


 在擠壓(ya)車間里,由于玻(bo)璃潤滑劑粉末的(de)(de)沉積(ji),往往會造(zao)成機械的(de)(de)一些滑動部(bu)(bu)件(jian)在擠壓(ya)時(shi)很快地磨損。因此(ci),防(fang)護不便(bian)或不夠(gou)的(de)(de)部(bu)(bu)件(jian)都采用特殊的(de)(de)材(cai)料(liao)來制作,這些材(cai)料(liao)不是(shi)同(tong)玻(bo)璃不起作用就是(shi)易(yi)于清(qing)除殘(can)留(liu)在上面的(de)(de)玻(bo)璃。而對于像主(zhu)柱塞或其他運(yun)動部(bu)(bu)件(jian)上不可(ke)能這樣做(zuo)時(shi),就用可(ke)移動的(de)(de)或固(gu)定的(de)(de)罩子或可(ke)伸縮的(de)(de)軟性的(de)(de)折疊物(俗稱手風琴(qin))遮蓋起來,并且加(jia)以密封,防(fang)止玻(bo)璃粉末進(jin)入。


 此外,適當(dang)的(de)壓力(li)潤滑也可以使一(yi)些部件免受玻璃粉(fen)沉(chen)積的(de)影響。


根(gen)據德國(guo)工廠(chang)的(de)經驗,對于擠壓(ya)(ya)速(su)度的(de)要(yao)求是在設計(ji)壓(ya)(ya)力達到80%~90%的(de)時候(hou),就應(ying)該能夠(gou)得到所(suo)要(yao)求的(de)擠壓(ya)(ya)速(su)度。因此,建(jian)議(yi)采用以下的(de)關系式(shi)來確定(ding)建(jian)立水泵房時的(de)高壓(ya)(ya)水效率:


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 有些擠壓機,這個效(xiao)率僅僅只有在(zai)40%~60%的(de)(de)范圍內操作,有時還要低(di)(di)一些。幾乎在(zai)所有的(de)(de)情(qing)況下,此效(xiao)率低(di)(di)的(de)(de)原(yuan)因都是由(you)于水力系(xi)統的(de)(de)結構不良,而由(you)于擠壓機使用不好的(de)(de)僅僅只有小部分。


 至今擠(ji)壓機(ji)絕大(da)部分都還是(shi)采(cai)用(yong)(yong)水來傳動。當要(yao)求在(zai)一(yi)個短(duan)(duan)時(shi)(shi)間內具有(you)很高(gao)的(de)(de)速度(du),就(jiu)必(bi)須有(you)一(yi)個高(gao)壓水蓄力器(qi),因為在(zai)很短(duan)(duan)的(de)(de)擠(ji)壓時(shi)(shi)間(2~4s)內所需要(yao)的(de)(de)水量是(shi)非常大(da)的(de)(de)。當采(cai)用(yong)(yong)直接傳動時(shi)(shi),所安設(she)的(de)(de)水泵(beng)能力就(jiu)要(yao)很大(da)。水在(zai)一(yi)個封(feng)閉的(de)(de)系統(tong)中,并(bing)且在(zai)水里加入1%~1.5%的(de)(de)油,既避(bi)免設(she)備生(sheng)銹,同時(shi)(shi)還可以起到潤滑劑的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。


 近年來所(suo)安(an)裝的高壓(ya)(ya)水泵房,幾乎(hu)大(da)部分(fen)都(dou)是(shi)采用32MPa(約316個大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)),大(da)家都(dou)把這一(yi)壓(ya)(ya)力(li)(li)看作為(wei)各(ge)種不同因素的最為(wei)有利的綜合(he)指標。如果水的壓(ya)(ya)力(li)(li)低,則活塞、閥門和輸送管道(dao)的斷(duan)面尺寸就(jiu)(jiu)要加大(da),同時(shi),由于擠壓(ya)(ya)機(ji)要求具有高的工(gong)作速(su)度(du),如果壓(ya)(ya)力(li)(li)低,水的流(liu)量就(jiu)(jiu)會很大(da),這樣對設備有害。


 可(ke)以從一個(ge)集中的(de)(de)蓄力(li)(li)總站得到更高(gao)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)。這對于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)和穿孔機(ji)(ji)聯合操作(zuo)的(de)(de)時候特(te)別(bie)有利。同(tong)時,這也是(shi)一種(zhong)很經濟的(de)(de)工(gong)作(zuo)方法,可(ke)以使大型的(de)(de)不銹鋼(gang)管和型鋼(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)得到3~5個(ge)或者更多的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)等級,這樣就可(ke)以同(tong)時經濟合理(li)地適應各種(zhong)不同(tong)產品規格的(de)(de)生產。