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(mu)前,廣泛使(shi)用(yong)的(de)(de)四柱式臥式擠(ji)壓機(ji)一(yi)般為500~6000t級(ji),并有向大(da)噸(dun)位擠(ji)壓機(ji)發展的(de)(de)趨勢,10000t級(ji)的(de)(de)擠(ji)壓機(ji)已(yi)在不少國家使(shi)用(yong)。美國的(de)(de)空軍部門(men)于(yu)20世紀中(zhong)就已(yi)建成了6臺(tai)12000t級(ji)的(de)(de)大(da)型(xing)擠(ji)壓機(ji),3臺(tai)用(yong)于(yu)擠(ji)壓鋁合金,3臺(tai)用(yong)于(yu)擠(ji)壓鋼(gang)及(ji)難熔(rong)合金,柯蒂斯·萊特公司建成的(de)(de)一(yi)臺(tai)120MN(12000t)的(de)(de)擠(ji)壓機(ji),就是其中(zhong)擠(ji)壓鋼(gang)材的(de)(de)一(yi)臺(tai)。


 表8-29中(zhong)所列是(shi)國(guo)外(wai)一些擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的結構及使用(yong)(yong)情況,可(ke)以看出,臥式液壓(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)中(zhong),四柱式使用(yong)(yong)得比較普遍,且擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)上都(dou)具有(you)內置式穿孔(kong)系統的結構,同時可(ke)以生產不銹(xiu)鋼管(guan)、棒(bang)、型材。



表8-30為英(ying)國菲爾汀設計公司(si)于1973年后設計制造(zao)投產的兩(liang)臺臥式管型材擠壓機的主要(yao)技術性(xing)能。


表 30.jpg


  四柱(zhu)臥式擠(ji)壓(ya)機(ji)如圖8-29所示,可(ke)以看出,四柱(zhu)式、臥式并(bing)(bing)設有(you)內置(zhi)式獨(du)立(li)的(de)(de)穿孔(kong)系統的(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji),由(you)前(qian)(qian)橫(heng)梁(liang)、后橫(heng)梁(liang)、主柱(zhu)塞(sai)活(huo)動(dong)梁(liang)和(he)穿孔(kong)柱(zhu)塞(sai)活(huo)動(dong)梁(liang)等部分組成(cheng)。后橫(heng)梁(liang)固(gu)定(ding)在基礎上(shang),前(qian)(qian)橫(heng)梁(liang)則通過滑(hua)動(dong)軸承(cheng)或滑(hua)軌可(ke)以隨著擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)大(da)小前(qian)(qian)后浮動(dong)。前(qian)(qian)后橫(heng)梁(liang)通過4根(gen)張力柱(zhu)連結在一起形成(cheng)剛(gang)性框架結構。主柱(zhu)塞(sai)動(dong)梁(liang)由(you)主缸(gang)和(he)回(hui)程缸(gang)帶動(dong),穿孔(kong)動(dong)梁(liang)由(you)穿孔(kong)缸(gang)和(he)回(hui)程缸(gang)帶動(dong),按照工藝程序在基礎滑(hua)道(dao)上(shang)移動(dong)。擠(ji)壓(ya)桿(gan)固(gu)定(ding)在主柱(zhu)塞(sai)上(shang),而(er)芯(xin)棒系統固(gu)定(ding)在穿孔(kong)動(dong)梁(liang)上(shang)。擠(ji)壓(ya)筒(tong)則由(you)擠(ji)壓(ya)筒(tong)移動(dong)缸(gang)帶動(dong),并(bing)(bing)鎖緊和(he)松開。擠(ji)壓(ya)機(ji)所有(you)動(dong)梁(liang)的(de)(de)前(qian)(qian)后移動(dong)都(dou)可(ke)以在基礎滑(hua)道(dao)上(shang)自如的(de)(de)進行。擠(ji)壓(ya)機(ji)同時還設有(you)擠(ji)壓(ya)中(zhong)心(xin)線的(de)(de)調整機(ji)構,以確(que)保設備磨損時不致影響到擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)(de)中(zhong)心(xin)線,保證擠(ji)壓(ya)產品的(de)(de)質量。


圖 29.jpg


  液壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)管型(xing)材擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)一般都是(shi)制造成(cheng)(cheng)臥式(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),其(qi)噸(dun)位可(ke)以(yi)在(zai)600~33000噸(dun),供給擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)作為動力(li)(li)(li)源(yuan)的(de)(de)(de)高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)水的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)都在(zai)24~32MPa.一臺具有單擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒和(he)帶有雙工(gong)(gong)(gong)位的(de)(de)(de)旋(xuan)轉式(shi)或抽屜式(shi)模架(jia)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),其(qi)裝(zhuang)入空(kong)心(xin)坯料、清除擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)余料、清理(li)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯以(yi)及(ji)其(qi)他方面(mian)的(de)(de)(de)所有輔(fu)助(zhu)工(gong)(gong)(gong)序都在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)中心(xin)線上完成(cheng)(cheng),且不(bu)是(shi)在(zai)主要(yao)工(gong)(gong)(gong)序的(de)(de)(de)時間內(nei)同時完成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de),結構(gou)上不(bu)是(shi)屬于(yu)先進(jin)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),其(qi)生產(chan)能(neng)力(li)(li)(li)每小(xiao)時可(ke)以(yi)達(da)到60~80次(ci)(ci)(圖(tu)8-30).而(er)高生產(chan)率的(de)(de)(de)現代化(hua)管型(xing)材擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)配置(zhi)有在(zai)旋(xuan)轉框架(jia)內(nei)的(de)(de)(de)兩個擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒,使大部分輔(fu)助(zhu)工(gong)(gong)(gong)序與主要(yao)工(gong)(gong)(gong)序同時完成(cheng)(cheng),使擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)生產(chan)能(neng)力(li)(li)(li)提高到每小(xiao)時擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)100~120次(ci)(ci)(圖(tu)8-30)。


  美國 Lone Star 鋼(gang)廠的55MN(5500t)臥式(shi)鋼(gang)管擠壓(ya)機是(shi)由 Mannesmann-Meer提供(gong)技(ji)術(shu)和(he)Fielding公司共同(tong)設計制造的。該擠壓(ya)機采(cai)用(yong)了雙工(gong)位,能(neng)軸(zhou)向移動和(he)轉動的擠壓(ya)筒座上安置2個坯料擠壓(ya)筒,用(yong)安裝在雙工(gong)位旋轉模架上的2只模子生(sheng)產(chan)(chan)石(shi)油管和(he)不銹鋼(gang)管產(chan)(chan)品。5500t臥式(shi)鋼(gang)管擠壓(ya)機的主(zhu)要性能(neng)如下:

圖 30.jpg

擠壓機公稱壓力                             5500t

總擠壓力(li)等級                               5500t,4000t,1500t

擠(ji)壓(ya)力(li)等(deng)級(當扣除回(hui)程力(li)時)      4950t,3150t


 該(gai)擠(ji)壓(ya)機配備有不銹鋼(gang)管擠(ji)壓(ya)次數的自(zi)動計數器(qi)。


 近代所有的(de)快速水(shui)(shui)力(li)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)都配(pei)備有一(yi)個(ge)(ge)(ge)高壓(ya)(ya)水(shui)(shui)蓄(xu)力(li)器。就(jiu)像(xiang)自由(you)鍛造(zao)壓(ya)(ya)力(li)機(ji)(ji)一(yi)樣,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)具(ju)有幾級(ji)不同的(de)壓(ya)(ya)力(li)。如20世紀(ji)50年(nian)代末期建成的(de)一(yi)些鋼管(guan)和型鋼擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji),不再采用(yong)(yong)一(yi)個(ge)(ge)(ge)單獨(du)的(de)3000t水(shui)(shui)壓(ya)(ya)缸(只能用(yong)(yong)減小蓄(xu)力(li)器中(zhong)壓(ya)(ya)力(li)的(de)辦法來變換擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)壓(ya)(ya)力(li)),而改用(yong)(yong)一(yi)種可以在500~3000t,按6個(ge)(ge)(ge)不同等級(ji)來變換壓(ya)(ya)力(li)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)。這樣就(jiu)使(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)應用(yong)(yong)范圍擴(kuo)大很多(duo)。


 擠(ji)(ji)壓筒對(dui)于(yu)模子(zi)的(de)(de)位(wei)置固定不變(bian),這就要求(qiu)送(song)錠(ding)器具有不同(tong)的(de)(de)長度(du)(du),以適應坯(pi)料在(zai)較(jiao)長的(de)(de)范(fan)圍內變(bian)化,通常(chang)送(song)錠(ding)器被設計(ji)成1號(hao)和(he)2號(hao)兩部分,在(zai)自動(dong)操作中,當擠(ji)(ji)壓桿將坯(pi)料推進擠(ji)(ji)壓筒一定長度(du)(du)時(shi)(shi),1號(hao)送(song)錠(ding)器自動(dong)退出,2號(hao)送(song)錠(ding)器繼續(xu)送(song)坯(pi)料進擠(ji)(ji)壓筒,直至擠(ji)(ji)壓筒的(de)(de)端面位(wei)置。此外,為了節省時(shi)(shi)間和(he)高(gao)壓水,要盡(jin)可能地縮(suo)短行程長度(du)(du)。


 在(zai)不銹鋼管和型鋼擠(ji)壓機上(shang),目前尚不能(neng)在(zai)同一(yi)個(ge)過程(cheng)中、在(zai)同一(yi)臺擠(ji)壓機上(shang)進行擠(ji)壓和穿孔(kong)(kong)兩個(ge)工(gong)序。這是因(yin)為在(zai)長鋼坯穿孔(kong)(kong)之后,要保持玻璃(li)潤滑(hua)劑薄膜(mo)是困難(nan)的(de)。因(yin)此,當(dang)空心坯進行擠(ji)壓時(shi),移動(dong)(dong)穿孔(kong)(kong)芯棒所(suo)需要的(de)壓力(li)就比較小了。這樣在(zai)主柱塞(sai)中所(suo)裝(zhuang)(zhuang)設的(de)穿孔(kong)(kong)芯棒移動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置做成(cheng)內(nei)置式的(de)穿孔(kong)(kong)裝(zhuang)(zhuang)置就能(neng)夠滿足工(gong)藝要求了。


 在具有多級壓(ya)(ya)力的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機(ji)上,也可以利用(yong)一(yi)個裝(zhuang)置在外(wai)面的(de)(de)水(shui)壓(ya)(ya)缸,借(jie)助這(zhe)個水(shui)壓(ya)(ya)缸可以用(yong)來移(yi)動或固定芯棒,或者作為(wei)一(yi)個獨立的(de)(de)穿孔(kong)裝(zhuang)置,成為(wei)外(wai)置式的(de)(de)穿孔(kong)裝(zhuang)置。并且,這(zhe)個水(shui)壓(ya)(ya)缸往往可以加到主(zhu)水(shui)壓(ya)(ya)缸的(de)(de)任何一(yi)個組合(he)中,形成多級壓(ya)(ya)力的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機(ji)。


 近(jin)代(dai)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji),由于極高(gao)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)速度和空程速度,因(yin)而(er)要(yao)求采用特殊的(de)(de)措施來(lai)進行(xing)安(an)裝。對于低(di)速工(gong)作(zuo)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji)來(lai)說,主液壓(ya)缸可以安(an)裝在(zai)(zai)地腳板上(shang),而(er)地腳板再固定在(zai)(zai)基(ji)礎上(shang)。而(er)對于高(gao)速工(gong)作(zuo)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)機(ji),基(ji)礎就必須能(neng)承受(shou)沖擊負荷。


 為了避免沖擊,必(bi)(bi)須(xu)將擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)前(qian)(qian)梁安裝(zhuang)在活動的(de)(de)地(di)腳板上(shang),擠(ji)壓(ya)(ya)時,前(qian)(qian)梁通過(guo)滑動軸承可以隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)大小,在軌道上(shang)前(qian)(qian)后浮動。因此在操縱閥(fa)和擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)之(zhi)間的(de)(de)所有高(gao)壓(ya)(ya)管道都必(bi)(bi)然要(yao)適應擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)前(qian)(qian)梁在擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中(zhong)隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)變化前(qian)(qian)后浮動。


 為(wei)了提高擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的生產能(neng)力,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的很多動(dong)(dong)作(zuo)以及輔助設(she)備的工作(zuo)周期應(ying)該實現自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)或半自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)操作(zuo)。只(zhi)有當(dang)一些動(dong)(dong)作(zuo)相(xiang)互交叉地進行(xing),才有可能(neng)縮短(duan)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的工作(zuo)周期。因此,需要特(te)別注意使擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的各個相(xiang)關部分在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓過程中所處的位(wei)置,不致(zhi)被隨后的動(dong)(dong)作(zuo)所干(gan)擾。在(zai)半自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)或自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)操作(zuo)的情況下(xia),必須有轉換為(wei)手動(dong)(dong)或者按鈕(niu)操作(zuo)的可能(neng)性(譬如在(zai)進行(xing)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)調整或空載(zai)行(xing)程時)。


 當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)要達(da)到60~80根/h的生產率,在(zai)(zai)坯料(liao)和擠(ji)(ji)壓(ya)墊(dian)(dian)的運(yun)送當(dang)中就(jiu)不能(neng)有(you)停歇時(shi)間。同時(shi),裝(zhuang)料(liao)器退出的速(su)度(du)也不能(neng)慢(man)。在(zai)(zai)這(zhe)樣高(gao)的生產效率的情況下,裝(zhuang)料(liao)器必(bi)須在(zai)(zai)裝(zhuang)有(you)主缸(gang)的后(hou)橫(heng)梁(liang)向前運(yun)動的時(shi)候就(jiu)迅(xun)速(su)地退出。擠(ji)(ji)壓(ya)墊(dian)(dian)的收集(ji)裝(zhuang)置(zhi)必(bi)須在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)余料(liao)被(bei)推出后(hou),將(jiang)其收集(ji)起來,并且將(jiang)壓(ya)余連同擠(ji)(ji)壓(ya)墊(dian)(dian)一(yi)(yi)起送到一(yi)(yi)個墊(dian)(dian)片分(fen)離裝(zhuang)置(zhi)上,將(jiang)擠(ji)(ji)壓(ya)墊(dian)(dian)同壓(ya)余分(fen)離開。此后(hou),擠(ji)(ji)壓(ya)墊(dian)(dian)便自(zi)動地進入一(yi)(yi)個冷卻系統進行(xing)冷卻,然后(hou)再送回擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)繼續(xu)使(shi)用。


 在(zai)擠壓(ya)車間里,由于玻(bo)(bo)璃潤滑劑(ji)粉末的(de)沉(chen)積,往(wang)往(wang)會造成(cheng)機械的(de)一(yi)些(xie)滑動部件(jian)在(zai)擠壓(ya)時很快地磨(mo)損(sun)。因此,防護不便或(huo)不夠的(de)部件(jian)都采用(yong)特殊的(de)材料來制作(zuo),這(zhe)(zhe)些(xie)材料不是同玻(bo)(bo)璃不起(qi)作(zuo)用(yong)就是易(yi)于清除殘留在(zai)上(shang)面的(de)玻(bo)(bo)璃。而對(dui)于像主(zhu)柱塞或(huo)其他運動部件(jian)上(shang)不可(ke)能這(zhe)(zhe)樣做時,就用(yong)可(ke)移動的(de)或(huo)固定的(de)罩(zhao)子或(huo)可(ke)伸(shen)縮的(de)軟性的(de)折(zhe)疊(die)物(俗稱手風琴)遮蓋起(qi)來,并且(qie)加以密(mi)封,防止玻(bo)(bo)璃粉末進入。


 此外,適當的(de)壓力(li)潤滑也可以使一些(xie)部件免受(shou)玻璃粉(fen)沉積的(de)影響。


根據德國工廠的(de)(de)經驗(yan),對(dui)于擠壓(ya)(ya)(ya)速(su)度的(de)(de)要求是在設計壓(ya)(ya)(ya)力達到80%~90%的(de)(de)時(shi)候,就(jiu)應(ying)該能夠得到所要求的(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)速(su)度。因此,建(jian)(jian)議采用以下的(de)(de)關系式來(lai)確定建(jian)(jian)立水泵房(fang)時(shi)的(de)(de)高壓(ya)(ya)(ya)水效率:


26.jpg


 有(you)些擠(ji)(ji)壓機,這個效(xiao)率僅(jin)僅(jin)只有(you)在40%~60%的范圍內操作,有(you)時還要低一(yi)些。幾乎在所(suo)有(you)的情況下(xia),此效(xiao)率低的原因都是由于水力系統的結構不良,而(er)由于擠(ji)(ji)壓機使用不好(hao)的僅(jin)僅(jin)只有(you)小(xiao)部分。


 至今擠(ji)(ji)壓機絕大(da)部分都還(huan)是(shi)采用水(shui)(shui)來(lai)傳(chuan)(chuan)動。當(dang)要求(qiu)在(zai)一個短(duan)時(shi)間(jian)內具有很(hen)高的(de)(de)(de)速度,就必須有一個高壓水(shui)(shui)蓄(xu)力(li)器(qi),因為在(zai)很(hen)短(duan)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓時(shi)間(jian)(2~4s)內所需要的(de)(de)(de)水(shui)(shui)量是(shi)非常大(da)的(de)(de)(de)。當(dang)采用直接傳(chuan)(chuan)動時(shi),所安設的(de)(de)(de)水(shui)(shui)泵能(neng)力(li)就要很(hen)大(da)。水(shui)(shui)在(zai)一個封閉的(de)(de)(de)系統中,并(bing)且在(zai)水(shui)(shui)里加(jia)入1%~1.5%的(de)(de)(de)油,既避免(mian)設備生銹(xiu),同時(shi)還(huan)可(ke)以(yi)起到潤(run)滑劑的(de)(de)(de)作用。


 近年(nian)來所安裝的高(gao)壓水泵(beng)房,幾乎大(da)(da)(da)部分(fen)都(dou)是(shi)采用(yong)32MPa(約316個(ge)大(da)(da)(da)氣壓),大(da)(da)(da)家都(dou)把(ba)這一壓力(li)(li)看作(zuo)為(wei)各種不同因素(su)的最為(wei)有(you)(you)利的綜合指標。如果(guo)水的壓力(li)(li)低(di),則活(huo)塞、閥(fa)門和輸送管道的斷(duan)面尺寸就要加大(da)(da)(da),同時,由于擠壓機要求具有(you)(you)高(gao)的工作(zuo)速度(du),如果(guo)壓力(li)(li)低(di),水的流量就會很大(da)(da)(da),這樣對設(she)備有(you)(you)害(hai)。


 可(ke)以(yi)從一(yi)個(ge)集(ji)中的蓄力(li)總站得(de)(de)到(dao)更高的壓(ya)(ya)力(li)。這對于擠壓(ya)(ya)機(ji)和穿孔機(ji)聯(lian)合(he)操作(zuo)的時(shi)候特別有利。同時(shi),這也是一(yi)種很經(jing)濟(ji)的工(gong)作(zuo)方法,可(ke)以(yi)使大(da)型的不銹鋼管和型鋼擠壓(ya)(ya)機(ji)得(de)(de)到(dao)3~5個(ge)或者更多的壓(ya)(ya)力(li)等級,這樣就可(ke)以(yi)同時(shi)經(jing)濟(ji)合(he)理地適(shi)應各(ge)種不同產品規格的生產。