連續擠壓設備

《連續擠壓設備》是合肥神馬科技股份有限公司於2009年7月8日申請的專利，該專利申請號：2011100564886，專利公布號：CN102205354A，專利公布日：2011年10月5日，發明人是：岳光明、陳學模、向曉紅。

《連續擠壓設備》涉及一種連續擠壓設備。連續擠壓設備機架上設定兩個轉軸彼此平行的擠壓輪，擠壓輪的旋向相反且輪圈上分別設有至少一條圓周方向的擠壓輪槽，擠壓輪槽上分別設有與其相配合的導座，導座與擠壓輪槽形成供坯料通過的擠壓腔，擠壓輪之間設有模座，模座的內部設有供電纜通過的通道，模座軸芯線的兩側沿徑向方向對稱設有與擠壓腔相通的孔，孔與模座的包覆腔相通，包覆腔的出口包覆在通道中的電纜出口端的外周。擠壓坯料進入擠壓腔後經模座上的孔進入包覆腔，由於孔是在模座的徑向方向對稱設定的，所以在模座的上、下位置處同時有擠壓坯料進入包覆腔，這樣縮短了坯料的流道，而且溫差小，流經模座的坯料充足，產量得到了提高。

2021年8月16日，《連續擠壓設備》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《連續擠壓設備》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：連續擠壓設備
• 公布號：CN102205354A
• 公布日：2011年10月5日
• 申請號：2011100564886
• 申請日：2009年7月8日
• 申請人：合肥神馬科技股份有限公司
• 地址：安徽省合肥市經濟技術開發區繁華大道240號
• 發明人：岳光明、陳學模、向曉紅
• Int.Cl.：B21C23/21(2006.01)I、B21C25/02(2006.01)I
• 專利代理機構：合肥誠興智慧財產權代理有限公司
• 代理人：王挺
• 類別：發明專利
• 分案原申請：2009101440648 2009.07.08

專利背景

截至2009年7月，超高壓的電纜金屬外護套，由於管徑大，一般都採用金屬帶焊接成型，即有縫焊接，這種焊接方法焊接處的材質晶粒粗大，很不均勻，影響電纜的電氣和機械物理性能。用鋁錠生產的連續壓鋁機設備龐大，能耗大，結構複雜，造價昂貴，而傳統的連續連續擠壓設備，都是單輪單槽或單輪雙槽的結構，這種結構相對簡單，由於這種設備只有一個轉輪，其擠壓室只有一個孔與其相通，所以坯料在擠壓室中的流道長，導致上下溫差大，產品合格率低，這種單輪單槽或單輪雙槽的結構通常只能生產小管徑、小截面的產品，要生產大管徑產品難度很大，且成品率低。

發明內容

專利目的

《連續擠壓設備》的目的是提供一種流道短、溫差小，能生產大管徑的電纜無縫金屬護套的連續擠壓設備。

技術方案

《連續擠壓設備》採用了以下技術方案：連續擠壓設備包括機架，機架上設定兩個轉軸彼此平行的擠壓輪，擠壓輪的旋向相反且輪圈上分別設有至少一條圓周方向的擠壓輪槽，擠壓輪槽上分別設有與其相配合的導座，導座與擠壓輪槽形成供坯料通過的擠壓腔，擠壓輪之間設有模座，模座的內部設有供電纜通過的通道，模座軸芯線的兩側沿徑向方向對稱設有與擠壓腔相通的孔，孔與模座的包覆腔相通，包覆腔的出口包覆在通道中的電纜出口端的外周；機架上設有裝拆模座的輸送機構，所述的輸送機構包括鉸接在機架外側面上的兩液壓缸，兩液壓缸的活塞桿頭分別與板相連，板上設有與模座相配合的孔，在靠近兩液壓缸的鉸接點的部位設有支座，支座分別與另兩個鉸接在機架外側面上的液壓缸的活塞桿頭相鉸接。

改善效果

《連續擠壓設備》的連續擠壓設備在機架上設有兩個轉軸彼此平行的擠壓輪，擠壓輪之間設有模座，擠壓坯料進入擠壓腔後經模座上的孔進入包覆腔，由於孔是在模座的徑向方向對稱設定的，所以在模座的上、下位置處同時有擠壓坯料進入擠壓腔，這樣擠壓輪工作時，坯料在包覆腔的圓周方向至少有兩個點同時進料，縮短了坯料的流道，而且溫差小，流經模座的坯料充足，產品質量得到了改善，對於大管徑的管材來講有效地避免了局部缺料而導致的凹陷和裂紋的出現，同時產量也得到了提高。

附圖說明

圖1為《連續擠壓設備》的結構示意圖；

圖2為擠壓輪模座的結構示意圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖；

圖4為圖2的B-B剖視圖；

圖5為模座的結構示意圖；

圖6為導座的結構示意圖；

圖7為連續擠壓設備的俯視圖；

圖8為圖7的A向視圖；

圖9為圖7的B向視圖；

圖10為圖9的A部放大圖；

圖11為圖9的C-C剖視圖；

圖12為擠壓輪軸的結構示意圖。

技術領域

《連續擠壓設備》涉及一種連續擠壓設備，具體說是一種通過連續擠壓使金屬成型的擠壓設備。

權利要求

1.一種連續擠壓設備，其特徵在於：連續擠壓設備包括機架（10），機架（10）上設定兩個轉軸彼此平行的擠壓輪（20、30），擠壓輪（20、30）的旋向相反且輪圈上分別設有至少一條圓周方向的擠壓輪槽（21、31），擠壓輪槽（21、31）上分別設有與其相配合的導座（50），導座（50）與擠壓輪槽（21、31）形成供坯料通過的擠壓腔，擠壓輪（20、30）之間設有模座（40），模座（40）的內部設有供電纜（60）通過的通道，模座（40）軸芯線的兩側沿徑向方向對稱設有與擠壓腔相通的孔（41），孔（41）與模座（40）的包覆腔（44）相通，包覆腔（44）的出口包覆在通道中的電纜（60）出口端的外周；機架（10）上設有裝拆模座（40）的輸送機構，所述的輸送機構包括鉸接在機架（10）外側面上的兩液壓缸（15），兩液壓缸（15）的活塞桿頭分別與板（16）相連，板（16）上設有與模座（40）相配合的孔（161），在靠近兩液壓缸（15）的鉸接點的部位設有支座（17），支座（17）分別與另兩個鉸接在機架（10）外側面上的液壓缸（18）的活塞桿頭相鉸接。

2.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：導座（50）與擠壓輪槽（21、31）相配合的面與擠壓輪（20、30）同心設定，導座（50）包括前段的封塊（51）和後段的堵頭（52），堵頭（52）的末端設有凸起部（521），凸起部（521）與擠壓輪槽（21、31）的截面相吻合，堵頭（52）與凸起部（521）的交接處設有通孔（53），通孔（53）與模座（40）上的孔（41）相通。

3.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：包覆腔（44）的出口處圍設在供電纜（60）通過的通道出口處的周邊，坯料在包覆腔（44）出口處的流動方向與電纜（60）的行進方向一致。

4.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：連續擠壓設備上設有引導坯料進入的導向機構，所述的導向機構包括與擠壓輪槽（21、31）相配合的壓緊輪（11），壓緊輪（11）與擠壓輪槽（21、31）的切線方向設有導向輪（12）。

5.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：連續擠壓設備上設有與擠壓輪（20、30）可調連線的刮刀裝置（13），刮刀裝置（13）的刮刀（131）刀口與擠壓輪（20、30）的輪圈相切且刀口的線速度方向與擠壓輪（20、30）的旋向相反。

6.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：模座（40）的上、下側設有與導座（50）相配合的槽，槽內設有與導座（50）上的通孔（53）相通的孔（41），模座（40）的左、右側設有凹槽。

7.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：模座（40）的水平方向與垂直方向均設有壓緊機構，所述的水平方向的壓緊機構為鉸接在機架（10）內側的擋塊（47），擋塊中部設有與模座（40）相配合的孔（472），擋塊（47）上部設有斜面（471），擋塊（47）的鎖緊由與斜面（471）相配合的液壓缸（49）提供，所述的垂直方向的壓緊機構為垂直於模座（40）軸芯線方向設定的液壓缸（48）。

8.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：擠壓輪（20、30）的轉軸（22、32）一端上設有傳動機構，另一端上設有與液壓螺母相配合的螺紋，中部設有與擠壓輪（20、30）相配合的花鍵。

9.根據權利要求1所述的連續擠壓設備，其特徵在於：包覆腔（44）是位於模座（40）的模芯（42）與模套（43）之間的環形通道，包覆腔（44）與孔（41）相通。

10.根據權利要求2所述的連續擠壓設備，其特徵在於：所述的堵頭（52）上的通孔（53）與模座（40）上的孔（41）為錐形孔，兩者軸線相重合。

11.根據權利要求6所述的連續擠壓設備，其特徵在於：機架（10）的內側設有與電纜（60）行進方向一致的凸台（14），凸台（14）與模座（40）上的凹槽固定配合，凸台（14）上設有通水孔（141）。

12.根據權利要求8所述的連續擠壓設備，其特徵在於：擠壓輪（20、30）的輪圈上分別設有兩條擠壓輪槽（21、31），擠壓輪（20、30）的轉軸（22、32）上、下平行布置。

13.根據權利要求8所述的連續擠壓設備，其特徵在於：電機（70）提供驅使擠壓輪的轉軸（22、32）轉動的動力，所述的傳動機構為齒輪傳動，電機（70）與連續擠壓設備之間設有減速機（80），擠壓輪的轉軸（22、32）的花鍵分為兩段，兩段的中間部位設有冷卻水孔（221、321）。

14.根據權利要求10或12所述的連續擠壓設備，其特徵在於：模座（40）軸芯線的上、下兩側每側設有兩個與擠壓腔相通的孔（41），上、下兩側的孔（41）以過軸芯線的水平和垂直方向的面為中心對稱設定，以過模座（40）軸芯線的垂直面對稱設定的兩孔（41）之間的距離小於以過模座（40）軸芯線的水平面對稱設定的相鄰兩孔（41）之間的距離。

實施方式

連續擠壓設備包括機架10，機架10呈牌坊狀，機架10上設定兩個轉軸彼此平行的擠壓輪20、30，作為《連續擠壓設備》的優選方案，選擇將擠壓輪20、30設定成上、下平行布置的結構，以下說明書中也是以上、下平行布置的結構來進行說明的。

如圖1、圖5所示，擠壓輪20、30的轉軸22、32上、下平行布置，擠壓輪20、30的旋向相反且輪圈上分別設有至少一條圓周方向的擠壓輪槽21、31，擠壓輪槽21、31上分別設有與其相配合的導座50，導座50與擠壓輪槽21、31形成供坯料通過的擠壓腔，擠壓輪20、30之間設有模座40，模座40的內部了設有供電纜60通過的通道，模座40軸芯線的兩側沿徑向方向對稱設有與擠壓腔相通的孔41，孔41與模座40的包覆腔44相通，包覆腔44的出口包覆在通道中的電纜60齣口端的外周。

作為《連續擠壓設備》的優選方案，選擇在擠壓輪20、30的輪圈上分別對稱設有兩條擠壓輪槽21、31，這樣可以在包覆腔44中有上下對稱的四個點進料，圓周進料充足，可擠壓製作大口徑的管材90，可以根據情況設定一條或多條擠壓輪槽均為可行的。

模座40軸芯線的上、下兩側每側設有兩個與擠壓腔相通的孔41，上、下兩側的孔41沿軸芯線對稱設定，具體說就是以過軸芯線的水平和垂直方向的面為中心對稱設定，以過模座40軸芯線的垂直面對稱設定的兩孔41之間的距離小於以過模座40軸芯線的水平面對稱設定的相鄰兩孔41之間的距離，這是由模座40與擠壓輪20、30的相配合的位置關係所確定的，同時也可以使坯料以最短的距離進入包覆腔44。

如圖12所示，擠壓輪20、30的轉軸22、32一端上設有傳動機構，另一端上設有與液壓螺母相配合的螺紋，中部設有與擠壓輪20、30相配合的花鍵。電機70提供驅使擠壓輪的轉軸22、32轉動的動力，所述的傳動機構為齒輪傳動，電機70與連續擠壓設備之間設有減速機80，擠壓輪的轉軸22、32的花鍵分為兩段，兩段的中間部位設有冷卻水孔221、321。作為《連續擠壓設備》的優選方案，將轉軸22、32與擠壓輪20、30用花鍵進行配合，一是為了方便裝配，另外花鍵在轉動過程中還能傳遞一部分的扭矩。轉軸22、32分為兩段設定，是方便在中間的空餘部位設定冷卻水孔221、321，在擠壓輪20、30轉動時對其進行冷卻。轉軸22、32的內部設有二條水路，一條為進水通路，另一條為回水通路。

如圖1、圖4、圖6所示，導座50與擠壓輪槽21、31相配合的面與擠壓輪20、30同心設定，導座50包括前段的封塊51和後段的堵頭52，堵頭52的末端設有凸起部521，凸起部521與擠壓輪槽21、31的截面相吻合，堵頭52與凸起部521的交接處設有通孔53，換句話說，凸起部521與擠壓輪槽21、31相配合，使鋁液流經此處被堵住，只能進入通孔53而流向模座40。通孔53與模座40上的孔41相通，所述的堵頭52上的通孔53與模座40上的孔41為錐形孔，兩者軸線相重合，模座40上的孔41的位置與擠壓輪槽21、31所處的位置位於同一平面內。

作為《連續擠壓設備》的優選方案，選擇將導座50前段的封塊51與後段的堵頭52設計成分體結構，這種結構一是加工方便，二是裝配簡單。在該實施例中，導座50整體呈弧形，設定成其它形狀也是可行的，但始終要保證與擠壓輪槽21、31相配合弧形部與擠壓輪20、30是同心設定的。

如圖5所示，模座40整體呈類似鴨嘴狀設計，其上、下圓弧部設有與導座50相配合的槽，即模座40沿其徑向方向設有與導座50相配合的槽，槽內設有與導座50上的通孔53相通的孔41，模座40的左、右側設有凹槽。如圖10所示，機架10的內側設有與電纜60行進方向一致的凸台14，凸台14與模座40上的凹槽固定配合，凸台14上設有通水孔141。

如圖1所示，模座40上圓周布置有電纜水冷保護套45和金屬冷卻管46，通過上述通水孔141、水冷保護套45和金屬冷卻管46的設定，可以對相關部位和部件實施冷卻。

作為《連續擠壓設備》的優選方案，模座40設定成鴨嘴式，這樣是利用兩擠壓輪20、30相配合構成的輪間空間，使模座40儘可能的靠近輪體，使坯料流經的路徑最短，設定成其它形式也是可行的，只要保證與導座50的配合即可，模座40與機架10內側的凸台14採用凹凸配合，凸台14處設有凸台墊片，凸台墊片分為水平墊片與垂直墊片，通過增減水平墊片可以調整模座40垂直方向的高低，通過增減垂直方向的墊片可以調整模座40水平方向的高低，這樣可以通過調節使模座40鴨嘴處的圓弧部與擠壓輪處在同心狀態。在模座上設有水冷保護套45和金屬冷卻管46，水冷保護套45設定在坯料進口處的位置，擠壓時，外冷卻水通過水冷保護套45，使電纜60在通過模座40時受到保護，電纜40的外皮不被燙壞；金屬冷卻管46設定在坯料出口處的位置，管材90一出模具，便由金屬冷卻管46圓周噴出的水包圍，管材90很快被冷卻，有助於管材的進一步成形，而且電纜60的外皮也不會被燙壞。

如圖2、圖3、圖4、圖5所示，包覆腔44是位於模座40的模芯42與模套43之間的環形通道，包覆腔44與模座40上的孔41相通，包覆腔44的出口處圍設在供電纜60通過的通道出口處的周邊，坯料在包覆腔44出口處的流動方向與電纜60的行進方向一致。包覆腔44沿其周向方向設有電加熱器441和熱電偶442。作為《連續擠壓設備》的優選方案，在包覆腔44的圓周上設有電加熱器441及熱電偶442，是為了將包覆腔44的溫度控制在一定的範圍內，有利於管材90的擠壓。

如圖11所示，模座40的水平方向與垂直方向均設有壓緊機構，所述的水平方向的壓緊機構為鉸接在機架10內側的擋塊47，擋塊47可繞鉸接點旋轉，擋塊中部設有與模座40相配合的孔472，擋塊47上部設有斜面471，擋塊47的鎖緊由與斜面471相配合的液壓缸49提供，所述的垂直方向的壓緊機構為垂直於模座40軸芯線方向設定的液壓缸48。在需要取下模座40時，擋塊47繞絞接點旋轉，呈水平位置時模座40可以取出，在擠壓工作時擋塊47處於垂直狀態，模座40的水平方向被擋塊47擋住，擋塊47由與上設定的斜面471相配合的液壓缸49鎖緊，垂直方向又由模座40上方設定的液壓缸48鎖緊，這樣模座40在擠壓管材90時就不會發生移動。

如圖1、圖11所示，連續擠壓設備上設有引導坯料進入的導向機構，所述的導向機構包括與擠壓輪槽21、31相配合的壓緊輪11，壓緊輪11與擠壓輪槽21、31的切線方向設有導向輪12，即壓緊輪11與擠壓輪槽21、31有一公共切線，導向輪12的輪緣與該切線相切。連續擠壓設備上設有與擠壓輪20、30可調連線的刮刀裝置13，刮刀裝置13的刮刀131刀口與擠壓輪20、30的輪圈相切且刀口的線速度方向與擠壓輪20、30的旋向相反，此處的線速度方向是指刮刀131相對於擠壓輪20、30的相對速度的方向，刮刀131與擠壓輪20、30的相對位置可以調節。

作為《連續擠壓設備》的優選方案，設定壓緊輪11是為了使擠壓桿料能順利進入包覆腔44，壓緊輪11的位置前後可調節，即壓緊輪11與上、下擠壓輪20、30的擠壓輪槽21、31的距離可調節，在壓緊輪11與擠壓輪槽21、31的切線方向設有導向輪12，導向輪12的存在是為了能改變桿料的進料方向，擠壓料經導向輪12轉向送入擠壓輪槽21、31，由壓緊輪11壓緊，然後擠壓輪20、30旋轉，擠壓料送入擠壓腔。正常工作時，刮刀裝置13的位置相對於機架10是固定的，在擠壓輪20、30轉動的過程中，溢出擠壓輪槽21、31的擠壓余料就被刮刀131颳起，這樣確保了輪緣外表面的清潔，避免余料雜質混入擠壓腔內。

如圖8、圖9所示，機架10上設有裝拆模座40的輸送機構，所述的輸送機構包括鉸接在機架10外側面上的兩液壓缸15，兩液壓缸15的活塞桿頭分別與板16相連，板16上設有與模座40相配合的孔161，在靠近兩液壓缸15的鉸接點的部位設有支座17，支座17分別與另兩個鉸接在機架10外側面上的液壓缸18的活塞桿頭相鉸接。

作為《連續擠壓設備》的優選方案，在機架10上設有裝拆模座40用的輸送機構，是考慮到模座40本身很重，在生產過程中靠人工來搬運費時費力，而且還存在一定的事故隱患。

具體工作過程如下：

擠壓坯料由送料器進入導向輪12，經導向輪12轉向進入擠壓輪槽21、31，再由壓緊輪11壓緊，使其始終位於擠壓輪槽21、31內，這時擠壓輪20、30旋轉，擠壓坯料由導座50上的孔53經模座40上的孔41到達包覆腔44，在擠壓坯料進入包覆腔44的同時，電纜60由模座的內部通道同時進入，由於包覆腔44的出口處轉設在供電纜60通過的通道的出口處周邊，這樣擠壓出來的管材90直接包覆在電纜60的外面。

綜上所述，《連續擠壓設備》採用在模座40的上、下兩方設定擠壓輪20、30，且擠壓輪20、30上分別設有兩條擠壓輪槽，這樣擠壓坯料同時從模座40的上、下兩方共四個進料點同時進入包覆腔44，擠壓坯料以最短的路徑抵達並充滿包覆腔44，包覆腔44的圓周上裝有電加熱器441和熱電偶442，這樣可使包覆腔44圓周溫度和壓力均保持一致，且四個方向的進料點使模座40的圓周供料充足，可擠壓製作大口徑的管材90，有效地避免了以往大管徑管材因局部缺料而造成的凹陷和裂紋現象，產品質量得到了提高，而且產量比以往的單輪結構的也有了大幅的提高。

榮譽表彰

2021年8月16日，《連續擠壓設備》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。