連續(xù)擠壓包覆機主機要件的拆裝與調(diào)整分析

1、連續(xù)擠壓包覆機主機要件的拆裝與調(diào)整李湘民（江西工程學(xué)院，江西新余 338029）摘要 介紹SLB350型連續(xù)擠壓包覆機的工作原理及結(jié)構(gòu)組成。著重闡述分析了連續(xù)擠壓包覆機主機的裝拆要領(lǐng)與步驟，提岀了關(guān)鍵部件模腔、靴及擠壓輪的工藝調(diào)整方法及要點。關(guān)鍵詞鋁包鋼；包覆機；模腔；靴；擠壓輪；調(diào)整1概述鋁包鋼產(chǎn)品的包覆工序是在連續(xù)擠壓包覆機上完成的：高碳鉛淬火鋼絲在清洗和預(yù)熱 后在牽引力的作用下，通過一個熱的擠壓模腔， 清洗過的電工鋁桿同時也被高壓擠入模中并緊緊地包覆住鋼芯，在模腔中鋁鋼之間獲得理想的冶金結(jié)合。連續(xù)擠壓包覆機2是鋁包鋼生產(chǎn)線上的主要設(shè)備，由動力系統(tǒng)（直流主驅(qū)動電機、行星 減速機）和工作主機

2、（擠壓輪主軸組件、靴模腔組件、機座及其它輔助件）兩大部分構(gòu)成。 其工作主機的高承載性和高精密性是制造合格的鋁包鋼產(chǎn)品的基本保證，主機的高精密性不僅意指主機零件的制造精度高，更體現(xiàn)在主機組件的裝配精度和工模具的調(diào)整精度。而出于更換產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)備維修的要求，又須經(jīng)常性地對主機要件（如擠壓輪、模腔和主軸水套等）進行拆裝和調(diào)整，因此，上述主機要件的拆裝和調(diào)整工藝直接影響到鋁包鋼產(chǎn)品的質(zhì)量和包 覆生產(chǎn)的正常進行。2.擠壓輪主軸組件結(jié)構(gòu)分析及其拆裝調(diào)整艸HIS角I謖帀懷埠卍罩主勒冷回木-2.1結(jié)構(gòu)分析擠壓輪直接和產(chǎn)品接觸，是主機要件之一，為了傳遞巨大的工作扭矩，擠壓輪徑向與驅(qū)動主軸采用直徑為210mm、模

3、數(shù)為8的漸開線花鍵配合，而軸向是通過一個 液壓螺母將其連同內(nèi)、外水套、主軸套一起牢牢地箝緊在主軸上， （見圖 1）“液壓螺母”是 一專利裝置， 它由內(nèi)外套兩部分組成， 且兩者間通過密封形成一高壓區(qū)域， 當(dāng)螺母套在主軸 螺桿上，注入高壓油，即可迅速地以高而準(zhǔn)確的壓力來張緊大直徑的螺桿， （而不是用傳統(tǒng) 的扭矩張緊方式） 用轉(zhuǎn)動外螺母鎖定壓力后再去除高壓。 為了控制擠壓輪的輪溫， 擠壓輪上 開有冷卻水道， 并與內(nèi)、 外水套及主軸上的通水管道形成回路， 由主軸端兩根入水軟管和一 根回水軟管活接頭連接實現(xiàn)循環(huán)水冷卻。 水套的外環(huán)面與兩對大的滾柱軸承配合， 軸承被密 封以防止污物的進入并由單獨的供油系統(tǒng)

4、潤滑，以保證軸承的工作溫度和潤滑條件維持不 變；滾柱軸承能承受連續(xù)擠壓生產(chǎn)時所產(chǎn)生的高負載，并通過軸承座傳給機座；內(nèi)、外側(cè)軸 承座均與機座立板承載孔緊密配合， 且內(nèi)側(cè)軸承座用螺釘固定于立板上， 外側(cè)軸承座法蘭板 上則裝有三個拆卸液壓缸以用于拆卸擠壓輪和外側(cè)軸承座時將其從機座立板孔中拉出。（ *注 內(nèi)側(cè)指齒輪箱傳動側(cè)，外側(cè)指液壓螺母側(cè)，下同）2.2 拆裝與調(diào)整a. 將靴座升到打開位置才能拆卸輪及主軸組件；拆除軸承座潤滑油管、主軸端冷卻水 管；拆除刮刀板裝置等輔助件。b. 液壓螺母拆裝 將超高壓液壓站的液壓回路管連接到液壓螺母的進口，并與壓縮空 氣供應(yīng)系統(tǒng)連接；在系統(tǒng)內(nèi)完全清除空氣的情況下，起動增

5、壓泵， 螺母開始加壓， 允許壓力 升到170MPa ;松開液壓螺母的外螺母，降壓至零并拆掉液壓回路和壓縮空氣回路；在液壓 螺母的外螺母上旋上吊環(huán)螺栓并掛上吊索， 用行車鉤緊吊索； 操作機器， 順時針方向轉(zhuǎn)動軸， 螺母被松開直到完全脫離。液壓螺母在安裝時，其安裝順序為拆卸時的逆過程。c. 外軸承座拆卸 將專用的三角形吊具用螺栓與外軸承座相連；開動裝在機器上的三個拆裝液壓缸， 活塞運行到最大位置時外軸承座連同外水套一起將被拉出主軸，用行車將其吊離機器。d. 擠壓輪拆裝 檢查擠壓輪內(nèi)花鍵與主軸花鍵之間的磨損情況，如有磨損并形成毛刺 時須先將毛刺修磨掉后才能把擠壓輪從主軸上拉脫下來。 擠壓輪的安裝過程

6、是以上拆卸時的 逆過程， 應(yīng)注意的是在安裝擠壓輪和水套時， 應(yīng)在主軸花鍵和與軸套接觸的表面噴淋耐高溫 的潤滑劑，以使安裝順暢。e. 軸承的拆裝與調(diào)整 以外側(cè)軸承為例，軸承座連同軸承、水套一起從軸上取出后，首先須分離軸承座和軸承， 將吊環(huán)裝在所提供的螺孔中， 用行車稍微提起水套及軸承， 用尼 龍錘輕擊使其分離。 軸承的分解步驟是取軸承外圈滾柱軸承內(nèi)圈： 外圈提起一半露出滾 子后，用一橡皮繩將滾子箍牢防止?jié)L子散落，損壞保持架；取出滾子，清洗并做標(biāo)記。軸承 內(nèi)圈與水套之間的配合有一定的過盈量， 拆卸軸承內(nèi)圈時須用兩把氧乙炔槍加熱內(nèi)圈， 同時 用固態(tài)二氧化碳 （干冰） 填入水套， 當(dāng)加熱到用手能轉(zhuǎn)動內(nèi)

7、圈時即可將其拖出。軸承的安裝 則基本為以上逆過程，只是軸承內(nèi)圈的加熱是在90/100度的油浴中進行。軸承內(nèi)圈與水套間的軸向定位及軸承外圈與軸承透端蓋的軸向定位通過各處的墊片實 現(xiàn)調(diào)整，（見圖 2）調(diào)整尺寸關(guān)系如下：墊片尺寸d=水套高度a-軸承（b+c）-（ 0.05mm）端蓋處尺寸h=軸承座高度e-軸承（f+g）-（o.oomm）ZlL_ZLnn rJ甸2*軸承內(nèi)外圏軸向定位示意閣3.靴及模腔組件結(jié)構(gòu)分析及其拆裝調(diào)整3.1結(jié)構(gòu)分析鋁與鋼的包覆結(jié)合是在模腔及其包覆模具（導(dǎo)向模、擠壓模）中進行的：擠壓輪的圓周上開設(shè)了兩圈溝槽，輪子四分之一左右的圓周同模腔零件弧面相吻合并保持一定間隙，模腔上有兩個斷

8、面形狀與輪槽一致的堵頭伸入輪槽內(nèi)，當(dāng)鋁桿送入輪槽內(nèi)時在輪槽側(cè)壁摩擦力的作用下隨擠壓輪的旋轉(zhuǎn)向前運動，直到被模腔堵頭擋住進入模腔，鋁桿在高溫高壓等綜合作用下，呈半融熔狀態(tài)，由于芯線從模腔中穿過，半融熔狀鋁料便圍繞在芯線周圍從擠壓模模孔中擠出，形成鋁包鋼線包覆產(chǎn)品。模腔組件安裝在一個叫“靴”零件的內(nèi)表面凹槽中，（見圖3）靴是由高質(zhì)量孕育鑄鐵材料制造的，其底端安裝在一固定銷軸上，其上端連接一個大行程液壓升降油缸，用于控制靴的升、降（開、合）；機器在運轉(zhuǎn)時靴轉(zhuǎn)動到與擠壓輪相靠近的合上位置，并由另一液壓壓 緊缸壓緊，以維持靴中模腔弧面和擠壓輪之間的恒定間隙；靴的內(nèi)表面有一大的凹槽，凹槽到靴的外表有一孔槽

9、為包覆產(chǎn)品通到冷卻水槽提供一個通道；凹槽內(nèi)還裝有加熱元件和熱電偶探針用以控制模腔溫度； 被精確加工過的模腔弧面上有堵頭，堵頭允許有極少量的鋁料繞過模子并附著在輪槽中， 若繞過的鋁料過多，會影響機器正常工作， 因而在模腔后裝有一刮 板，用來刮除多余的鋁料3。圖3模腔組件結(jié)構(gòu)3.2拆裝與調(diào)整a. 模腔沿擠壓輪軸線方向的調(diào)整：模腔與擠壓輪軸線方向的相互位置必須保持正確的 關(guān)系，若安裝不對，將會使模腔堵頭頂?shù)捷啿鄱鴵p壞輪子、模腔表面和堵頭。輪槽相對于模 腔堵頭的位置隨著機器運轉(zhuǎn)溫度的變化而變化，在冷卻狀態(tài)（安裝）時，堵頭相對于輪槽的位置是偏離的，在機器工作時，模腔、擠壓輪和靴均受熱，發(fā)生熱膨脹，這個位

10、置將會對中。 調(diào)整方法：模腔裝在靴的凹槽內(nèi)，側(cè)面襯有墊片，在冷卻條件下調(diào)整墊片的厚度，使模腔堵頭與擠壓輪在軸線方向的各間隙保持DBAC關(guān)系，（如圖4示）。各間隙采用壓鉛法測量得到，其方法是：用一些橡皮泥將一塊鉛板（160mm x 40mmX 1.5mm）粘固在輪上；操作靴夾緊缸（最大壓力250kg/cm2）將靴夾緊；再將靴打開，取出鉛塊測量；調(diào)整墊片，重復(fù)上述 過程，直到滿足DBAC關(guān)系。DBAC圖4擠壓輪與模腔堵頭相互位置示意圖b. 輪/模腔間隙調(diào)整：輪/模腔間隙是指擠壓輪和靴座內(nèi)的密封塊之間的間隙，也即運動旋轉(zhuǎn)零件和密封零件之間的間隙， 它是連續(xù)擠壓包覆機運轉(zhuǎn)時的一個重要參數(shù)，因此在工作前

11、必須精確調(diào)整輪/模腔間隙，給鋁桿提供一條光滑的“遞進 一完全釋放”的通道。調(diào)整方法：首先對模腔進行精確定位，（如圖5）輪/模腔間隙在模具與堵頭方向應(yīng)稍微成圓錐狀，該圓錐狀在入口模塊處應(yīng)比在模具處約大（0.1 土0.03）mm,其采用壓鉛法測量和調(diào)整，即將兩根鉛條放在模腔弧面處用橡皮泥粘牢，然后關(guān)閉靴并施加到最大箝緊壓力后（690bar），釋放壓力并打開靴，取下鉛條，測量其各處的厚度，以達到前述的（0.1 土 0.03）mm圓錐狀尺寸的工藝要求。其次是通過增、減模腔底和靴座之間的墊片的數(shù)量進行調(diào)整， 此做法是均勻控制模腔弧面與擠壓輪弧面之間的間隙，以保證模腔與擠壓輪的面壓力。該間隙過小，模腔與擠

12、壓輪的面壓力增加，導(dǎo)致摩擦發(fā)熱增大，系統(tǒng)油溫、冷卻水隨之升高而引起機器故障，甚至造成擠壓輪和密封塊直接咬死，無法工作；間隙過大，溢鋁量增加，融熔 區(qū)的壓力條件難以建立，嚴重時甚至不能擠出鋁材。模腔弧面與擠壓輪弧面之間的間隙通常 調(diào)整值為0.20.7mm?？偳{(diào)覽趟片 昴綁星墊片冷梆寸/擠壓輪圖5輪/權(quán)間隙調(diào)整示恿圖c. 導(dǎo)向模相對包覆模之間的位置調(diào)整：導(dǎo)向模與包覆模之間的距離， 通常稱“鼻溝（NoseGap）”，其決定了模腔包覆區(qū)容積的大小，“鼻溝”尺寸的改變直接影響包覆區(qū)模腔內(nèi)的動壓力，腔內(nèi)動壓力對于鋁包鋼母線結(jié)合力的好壞極為重要?！氨菧稀碧〔粌H會使鋼芯上包覆的鋁層厚度超差，溢料浪費，更重

13、要的是腔內(nèi)動壓力過低而影響產(chǎn)品鋁、鋼之間的結(jié)合力；“鼻溝”太大，腔內(nèi)動壓力過高，在張力增加的情況下，鋼芯會被拉斷，另外還會造成供鋁 不足，包覆的鋁層厚度低于工藝參數(shù)值。調(diào)整方法：在導(dǎo)向模與模腔之間設(shè)有若干墊片，裝模時改變墊片的數(shù)量即達到調(diào)整“鼻溝”尺寸的目的?！氨菧稀钡拇笮『桶蹭撔局睆较嚓P(guān)，工藝給定的參數(shù)見表1。鋼芯直徑（mm）“鼻溝”尺寸（mm）2426463869410d. 舌切位置的調(diào)整：刮刀僅僅是用于去除包覆殘余的鋁料，它離開擠壓輪比模腔遠， 因此在正常情況下，它刮除覆蓋物將是很小的，一般輪上的包覆層在0.3mm 0.5mm之間,刮刀與輪子的間隙為0.7mm，這樣，將不會刮除正常包覆

14、厚度。當(dāng)機器處于正常生產(chǎn)速度時，可以觀察刮刀的效果，平常是把中間輪槽的覆蓋物被移走，其它部位只在起動期間才移走物料，如果正常狀態(tài)下，其它部位的覆蓋物連續(xù)被移走，則刮刀的位置需作調(diào)整5。4結(jié)語生產(chǎn)實踐證明 6，連續(xù)擠壓包覆機是鋁包鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，要保證機器正常運轉(zhuǎn)、減少故障率則與包覆機主機組件及工模具的精確定位密不可分。 因此在包覆機主機檢修和更 換工模具時， 主機要件的安裝與調(diào)整得優(yōu)劣， 對提高設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)率和鋁包鋼產(chǎn)品的質(zhì)量 都具有非常重要的意義。參考文獻1宋寶韞 .CONFORM 連續(xù)擠壓包覆設(shè)備 J .大連鐵道學(xué)院學(xué)報， 1996，17（3-5）2 高飛、宋寶韞、張新宇、王延輝連續(xù)擠壓包覆技術(shù)在鋁包鋼絲生產(chǎn)上的應(yīng)