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,廣泛使(shi)用(yong)的(de)四(si)柱式臥式擠(ji)壓機(ji)一(yi)(yi)般為(wei)500~6000t級,并有(you)向(xiang)大噸位擠(ji)壓機(ji)發(fa)展的(de)趨勢,10000t級的(de)擠(ji)壓機(ji)已在不少(shao)國家(jia)使(shi)用(yong)。美國的(de)空軍部門(men)于(yu)(yu)20世紀中就已建(jian)成(cheng)了6臺(tai)(tai)12000t級的(de)大型擠(ji)壓機(ji),3臺(tai)(tai)用(yong)于(yu)(yu)擠(ji)壓鋁合(he)金,3臺(tai)(tai)用(yong)于(yu)(yu)擠(ji)壓鋼及(ji)難熔合(he)金,柯蒂(di)斯·萊特公司建(jian)成(cheng)的(de)一(yi)(yi)臺(tai)(tai)120MN(12000t)的(de)擠(ji)壓機(ji),就是其中擠(ji)壓鋼材的(de)一(yi)(yi)臺(tai)(tai)。


 表(biao)8-29中所列是國(guo)外一些擠壓(ya)機(ji)的(de)(de)結(jie)(jie)構及使用(yong)情況,可以看出,臥式(shi)液(ye)壓(ya)擠壓(ya)機(ji)中,四柱式(shi)使用(yong)得比較(jiao)普遍,且(qie)擠壓(ya)機(ji)上都具有內置式(shi)穿孔系統的(de)(de)結(jie)(jie)構,同時可以生產不銹鋼管、棒、型材(cai)。



表8-30為(wei)英國菲(fei)爾汀設計公(gong)司于1973年(nian)后設計制造投產的兩臺臥式管型(xing)材擠壓機的主要技術性(xing)能。


表 30.jpg


  四(si)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)臥(wo)式(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)如(ru)圖8-29所示(shi),可以(yi)(yi)看出(chu),四(si)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)式(shi)(shi)、臥(wo)式(shi)(shi)并設有內置式(shi)(shi)獨立的(de)穿(chuan)孔(kong)系(xi)統的(de)擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji),由(you)(you)前(qian)(qian)(qian)橫(heng)(heng)梁(liang)、后(hou)橫(heng)(heng)梁(liang)、主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)活動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)和(he)穿(chuan)孔(kong)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)活動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)等部(bu)分組成。后(hou)橫(heng)(heng)梁(liang)固定(ding)在(zai)基(ji)礎(chu)上(shang)(shang),前(qian)(qian)(qian)橫(heng)(heng)梁(liang)則(ze)通過(guo)滑動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)承或滑軌可以(yi)(yi)隨著擠(ji)壓(ya)力的(de)大小前(qian)(qian)(qian)后(hou)浮動(dong)(dong)(dong)(dong)。前(qian)(qian)(qian)后(hou)橫(heng)(heng)梁(liang)通過(guo)4根(gen)張力柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)連結在(zai)一起形成剛(gang)性框(kuang)架結構。主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)由(you)(you)主(zhu)缸和(he)回(hui)程(cheng)缸帶動(dong)(dong)(dong)(dong),穿(chuan)孔(kong)動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)由(you)(you)穿(chuan)孔(kong)缸和(he)回(hui)程(cheng)缸帶動(dong)(dong)(dong)(dong),按照工藝程(cheng)序在(zai)基(ji)礎(chu)滑道上(shang)(shang)移動(dong)(dong)(dong)(dong)。擠(ji)壓(ya)桿固定(ding)在(zai)主(zhu)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)上(shang)(shang),而芯棒系(xi)統固定(ding)在(zai)穿(chuan)孔(kong)動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)上(shang)(shang)。擠(ji)壓(ya)筒則(ze)由(you)(you)擠(ji)壓(ya)筒移動(dong)(dong)(dong)(dong)缸帶動(dong)(dong)(dong)(dong),并鎖緊和(he)松開。擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)所有動(dong)(dong)(dong)(dong)梁(liang)的(de)前(qian)(qian)(qian)后(hou)移動(dong)(dong)(dong)(dong)都可以(yi)(yi)在(zai)基(ji)礎(chu)滑道上(shang)(shang)自如(ru)的(de)進行。擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)同時還(huan)設有擠(ji)壓(ya)中心(xin)線的(de)調整(zheng)機(ji)(ji)構,以(yi)(yi)確保(bao)設備磨(mo)損(sun)時不致影響(xiang)到擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)的(de)中心(xin)線,保(bao)證擠(ji)壓(ya)產品的(de)質量。


圖 29.jpg


  液壓(ya)的(de)(de)(de)管(guan)型(xing)材擠(ji)壓(ya)機(ji)一(yi)般都是制造(zao)成(cheng)臥式擠(ji)壓(ya)機(ji),其(qi)噸位(wei)可以(yi)在(zai)600~33000噸,供給擠(ji)壓(ya)機(ji)作為(wei)動力(li)源的(de)(de)(de)高壓(ya)水的(de)(de)(de)工(gong)作壓(ya)力(li)都在(zai)24~32MPa.一(yi)臺具有單擠(ji)壓(ya)筒和帶有雙工(gong)位(wei)的(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)式或抽屜式模(mo)架(jia)的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji),其(qi)裝入(ru)空心(xin)坯料、清(qing)(qing)除擠(ji)壓(ya)余料、清(qing)(qing)理擠(ji)壓(ya)筒內襯以(yi)及其(qi)他方面的(de)(de)(de)所(suo)有輔(fu)(fu)助(zhu)(zhu)工(gong)序(xu)都在(zai)擠(ji)壓(ya)中心(xin)線上完(wan)成(cheng),且不是在(zai)主(zhu)要工(gong)序(xu)的(de)(de)(de)時(shi)間內同時(shi)完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de),結構上不是屬于先進的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji),其(qi)生(sheng)產能力(li)每(mei)小時(shi)可以(yi)達(da)到(dao)60~80次(圖8-30).而高生(sheng)產率的(de)(de)(de)現代化管(guan)型(xing)材擠(ji)壓(ya)機(ji)配置有在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)框架(jia)內的(de)(de)(de)兩(liang)個擠(ji)壓(ya)筒,使(shi)大部(bu)分輔(fu)(fu)助(zhu)(zhu)工(gong)序(xu)與主(zhu)要工(gong)序(xu)同時(shi)完(wan)成(cheng),使(shi)擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)生(sheng)產能力(li)提高到(dao)每(mei)小時(shi)擠(ji)壓(ya)100~120次(圖8-30)。


  美國 Lone Star 鋼(gang)廠(chang)的(de)(de)55MN(5500t)臥式鋼(gang)管擠(ji)壓(ya)機是由 Mannesmann-Meer提供技術和Fielding公司共同(tong)設計制造的(de)(de)。該擠(ji)壓(ya)機采用了雙工位(wei),能軸向(xiang)移動和轉(zhuan)動的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒座上安置2個坯料擠(ji)壓(ya)筒,用安裝在雙工位(wei)旋轉(zhuan)模架上的(de)(de)2只模子生產(chan)石油管和不銹鋼(gang)管產(chan)品。5500t臥式鋼(gang)管擠(ji)壓(ya)機的(de)(de)主要性能如下:

圖 30.jpg

擠壓機公(gong)稱壓力(li)                             5500t

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

擠(ji)壓力等級(當(dang)扣除回程力時)      4950t,3150t


 該(gai)擠壓機(ji)配備有(you)不銹(xiu)鋼管擠壓次數(shu)的自動(dong)計數(shu)器。


 近代(dai)所有(you)的快(kuai)速水(shui)力擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)都(dou)配備有(you)一(yi)個(ge)高壓(ya)(ya)(ya)(ya)水(shui)蓄力器。就像自由鍛造壓(ya)(ya)(ya)(ya)力機(ji)一(yi)樣,擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)具有(you)幾級不同的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力。如20世紀50年代(dai)末期建成(cheng)的一(yi)些鋼管(guan)和型鋼擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),不再采用(yong)一(yi)個(ge)單(dan)獨的3000t水(shui)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(只(zhi)能用(yong)減小蓄力器中(zhong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的辦法(fa)來變換(huan)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力),而改用(yong)一(yi)種可以在500~3000t,按6個(ge)不同等級來變換(huan)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)。這樣就使擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的應(ying)用(yong)范(fan)圍擴大很多。


 擠壓(ya)(ya)筒對于模子的(de)(de)位置固定不變,這就要求(qiu)送錠器(qi)具有不同的(de)(de)長度(du),以適應坯(pi)(pi)料(liao)在(zai)較(jiao)長的(de)(de)范圍內變化(hua),通(tong)常送錠器(qi)被設計成1號和2號兩部分,在(zai)自動操作中(zhong),當擠壓(ya)(ya)桿將坯(pi)(pi)料(liao)推進擠壓(ya)(ya)筒一定長度(du)時,1號送錠器(qi)自動退(tui)出,2號送錠器(qi)繼續送坯(pi)(pi)料(liao)進擠壓(ya)(ya)筒,直至擠壓(ya)(ya)筒的(de)(de)端面位置。此外,為了節省時間和高壓(ya)(ya)水,要盡(jin)可(ke)能地縮短行程長度(du)。


 在不銹鋼(gang)管和型鋼(gang)擠壓(ya)(ya)機(ji)上,目前尚不能在同一個過程中、在同一臺擠壓(ya)(ya)機(ji)上進行擠壓(ya)(ya)和穿(chuan)孔兩(liang)個工(gong)序。這是因為在長鋼(gang)坯穿(chuan)孔之后,要(yao)保持玻(bo)璃潤滑劑薄膜(mo)是困難的。因此,當空心坯進行擠壓(ya)(ya)時,移動穿(chuan)孔芯(xin)棒(bang)所需要(yao)的壓(ya)(ya)力(li)就比較小了。這樣在主柱塞中所裝設的穿(chuan)孔芯(xin)棒(bang)移動裝置(zhi)做成內置(zhi)式的穿(chuan)孔裝置(zhi)就能夠滿足(zu)工(gong)藝要(yao)求了。


 在具(ju)有多級壓(ya)(ya)力(li)的擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)上,也(ye)可以(yi)利用一個(ge)(ge)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在外(wai)面的水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)缸,借助這個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)缸可以(yi)用來(lai)移動或(huo)固定芯棒,或(huo)者(zhe)作為一個(ge)(ge)獨立的穿孔裝(zhuang)置(zhi)(zhi),成(cheng)為外(wai)置(zhi)(zhi)式(shi)的穿孔裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。并且,這個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)缸往往可以(yi)加到主(zhu)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)缸的任何一個(ge)(ge)組合中,形成(cheng)多級壓(ya)(ya)力(li)的擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)。


 近代的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),由于(yu)極高的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)速度和(he)空程速度,因而(er)要求采用(yong)特殊的(de)措施來進行安(an)裝。對于(yu)低速工作(zuo)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)來說,主液壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸可以安(an)裝在地腳板(ban)上(shang),而(er)地腳板(ban)再固定在基礎上(shang)。而(er)對于(yu)高速工作(zuo)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),基礎就必須(xu)能承受(shou)沖擊負荷。


 為了避免(mian)沖擊,必須將(jiang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)前梁安裝(zhuang)在(zai)(zai)活動的(de)(de)地(di)腳板上,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時,前梁通過滑動軸承可以(yi)隨著(zhu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)大(da)小,在(zai)(zai)軌道上前后浮動。因此在(zai)(zai)操(cao)縱閥和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機之間的(de)(de)所(suo)有(you)高壓(ya)管道都必然(ran)要適應擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機前梁在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程中隨著(zhu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)變化前后浮動。


 為了提高(gao)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)生(sheng)產能(neng)(neng)力,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)很多動(dong)(dong)(dong)(dong)作(zuo)(zuo)以及輔(fu)助設備的(de)(de)工作(zuo)(zuo)周(zhou)期(qi)(qi)應該實現自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化或(huo)半自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化操作(zuo)(zuo)。只有(you)(you)當一些動(dong)(dong)(dong)(dong)作(zuo)(zuo)相互交叉地進行,才有(you)(you)可能(neng)(neng)縮短擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)工作(zuo)(zuo)周(zhou)期(qi)(qi)。因此,需(xu)要特別注(zhu)意(yi)使擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)各(ge)個(ge)相關部分在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中所處的(de)(de)位置,不致被隨(sui)后的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)作(zuo)(zuo)所干(gan)擾。在半自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化或(huo)自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化操作(zuo)(zuo)的(de)(de)情況下,必須有(you)(you)轉換為手動(dong)(dong)(dong)(dong)或(huo)者按鈕操作(zuo)(zuo)的(de)(de)可能(neng)(neng)性(譬(pi)如(ru)在進行擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)調整或(huo)空載(zai)行程時(shi))。


 當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機要(yao)達(da)到60~80根/h的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)率,在坯料和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)運送(song)當中就不(bu)能有停歇(xie)時(shi)間。同(tong)(tong)時(shi),裝(zhuang)(zhuang)料器(qi)退出(chu)的(de)(de)速(su)度也不(bu)能慢。在這樣(yang)高的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)效率的(de)(de)情況下,裝(zhuang)(zhuang)料器(qi)必須在裝(zhuang)(zhuang)有主缸的(de)(de)后橫梁向前運動的(de)(de)時(shi)候就迅速(su)地退出(chu)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)收(shou)集裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)必須在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)料被推出(chu)后,將其收(shou)集起(qi)來,并且(qie)將壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)連同(tong)(tong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)一(yi)起(qi)送(song)到一(yi)個(ge)墊(dian)片分(fen)離(li)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)上,將擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)同(tong)(tong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)分(fen)離(li)開。此(ci)后,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊(dian)便(bian)自動地進(jin)入一(yi)個(ge)冷卻系統(tong)進(jin)行冷卻,然后再送(song)回(hui)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機繼續使用。


 在擠壓車間里,由于(yu)玻璃潤滑劑粉末的沉積(ji),往(wang)往(wang)會造成機械的一些滑動(dong)(dong)部(bu)件(jian)在擠壓時很快地(di)磨損。因此,防護不便或(huo)(huo)不夠的部(bu)件(jian)都采用(yong)特殊的材(cai)料來(lai)制作,這些材(cai)料不是同玻璃不起作用(yong)就是易于(yu)清除殘留在上面的玻璃。而對(dui)于(yu)像主柱塞或(huo)(huo)其他運(yun)動(dong)(dong)部(bu)件(jian)上不可(ke)能這樣做時,就用(yong)可(ke)移動(dong)(dong)的或(huo)(huo)固定的罩子或(huo)(huo)可(ke)伸縮的軟性的折疊物(俗(su)稱(cheng)手風琴)遮蓋起來(lai),并且加以密(mi)封,防止玻璃粉末進(jin)入(ru)。


 此外(wai),適當的壓(ya)力(li)潤(run)滑也可以使一些部件(jian)免(mian)受玻璃(li)粉沉積的影響(xiang)。


根據德國工(gong)廠的(de)(de)經驗,對(dui)于擠壓(ya)速(su)度的(de)(de)要(yao)求是(shi)在設計(ji)壓(ya)力達到80%~90%的(de)(de)時(shi)候(hou),就應(ying)該(gai)能夠得到所要(yao)求的(de)(de)擠壓(ya)速(su)度。因此,建議(yi)采用以下的(de)(de)關(guan)系式來(lai)確定(ding)建立水(shui)泵房時(shi)的(de)(de)高壓(ya)水(shui)效率:


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 有(you)些(xie)擠壓(ya)機,這個(ge)效(xiao)率僅(jin)僅(jin)只(zhi)有(you)在(zai)40%~60%的(de)范圍內操作,有(you)時還要(yao)低(di)一些(xie)。幾乎在(zai)所有(you)的(de)情況下,此效(xiao)率低(di)的(de)原因都是由(you)于水(shui)力系統的(de)結構不良,而(er)由(you)于擠壓(ya)機使用不好(hao)的(de)僅(jin)僅(jin)只(zhi)有(you)小部分(fen)。


 至今擠(ji)(ji)壓(ya)機絕大部分都還(huan)是(shi)采用水來傳動(dong)。當(dang)要(yao)求(qiu)在(zai)一個短時間(jian)內(nei)具有很高的(de)速度,就必須有一個高壓(ya)水蓄力器,因為在(zai)很短的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)時間(jian)(2~4s)內(nei)所需要(yao)的(de)水量是(shi)非常(chang)大的(de)。當(dang)采用直接傳動(dong)時,所安設(she)的(de)水泵能力就要(yao)很大。水在(zai)一個封閉的(de)系統中,并且在(zai)水里加入(ru)1%~1.5%的(de)油,既避免設(she)備生銹,同時還(huan)可以起(qi)到潤滑劑(ji)的(de)作(zuo)用。


 近年來所安裝的(de)高壓水泵房,幾乎(hu)大部分都(dou)是采(cai)用32MPa(約316個大氣(qi)壓),大家都(dou)把這一壓力(li)看作(zuo)為(wei)各種不(bu)同(tong)因素(su)的(de)最(zui)為(wei)有(you)利的(de)綜合指(zhi)標。如(ru)(ru)果水的(de)壓力(li)低,則活(huo)塞、閥門和輸送管道(dao)的(de)斷面(mian)尺寸就(jiu)要加(jia)大,同(tong)時,由于擠壓機要求具有(you)高的(de)工作(zuo)速度,如(ru)(ru)果壓力(li)低,水的(de)流量就(jiu)會很(hen)大,這樣(yang)對(dui)設備有(you)害。


 可(ke)(ke)以從(cong)一個集中的(de)(de)(de)蓄力總站得(de)到更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)壓力。這(zhe)對于擠壓機(ji)(ji)和穿孔(kong)機(ji)(ji)聯合(he)操作(zuo)的(de)(de)(de)時(shi)候特(te)別有利(li)。同(tong)(tong)時(shi),這(zhe)也是一種很(hen)經(jing)濟的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)方法,可(ke)(ke)以使大型(xing)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管和型(xing)鋼擠壓機(ji)(ji)得(de)到3~5個或(huo)者更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)壓力等級,這(zhe)樣就可(ke)(ke)以同(tong)(tong)時(shi)經(jing)濟合(he)理地(di)適應各種不(bu)同(tong)(tong)產(chan)品規格的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)。