[發明專利]連續擠出機

有效

• 申請號: 201380050738.2
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN104768668B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: F·斯特朗
• 申請（專利權）人: 梅爾技術CRE有限公司
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 胡冬冬,李雪

技術領域

本發明涉及連續擠出機，其中原料通過使用旋轉輪而被連續地擠出。

背景技術

英國專利1370894公開了通過使用旋轉輪的金屬連續擠出過程，而使用此過程的機器至今在CONFORM^TM商標下出售。在CONFORM^TM的過程中，輪子具有至少一個周向凹槽以用于接收固體或微粒原料，且該輪子朝著擠出模轉過固定的模座。該模座有效地封閉凹槽的一段，且位于與所述凹槽里的原料接觸處，以形成擠出室。所述周向凹槽的壁提供與所述原料的接觸面，該接觸面大于所述模座與所述原料的接觸面，使得所述原料與所述輪之間存在的摩擦大于所述原料與所述模座之間的摩擦。因此，所述輪的轉動相對于所述模座推進所述凹槽內的物料。直接鄰近于所述模座的為相對于所述輪固定設置的承臺，該承臺用于阻塞所述凹槽，從而阻擋所述通道內的原料通過。所述輪的旋轉因此驅動所述原料靠向所述承臺，形成巨大的壓力。該產生的壓縮載荷大得使物料屈服并進入塑性階段，隨后，所述物料通過位于鄰近承臺的擠出模的模孔流出，物料因此以連續的形式被擠出。

所述輪被安裝在細長軸上，所述細長軸的兩端被軸承支持撐以進行旋轉，所述軸承包括用于保持油和防止灰塵等進入的多個密封。所述輪通過液壓螺母(例如油壓螺母(Pilgrim?nut))被夾緊在位于軸上的一對盤之間。所述液壓螺母螺紋連接于所述軸的一端上且被加壓以提供所需的較高的夾緊力以防止在擠出過程中所述輪和所述軸的相對旋轉。

此類機器需要在相對有限的空間中承受較強的壓力。顯著的徑向載荷在擠出過程中施加于所述軸，使得該軸承受彎曲且夾緊盤易于在所述輪的下方與所述軸的旋轉軸分離，但在所述輪的上方壓緊所述旋轉軸。這將會在所述夾緊盤和所述輪上引起顯著的壓力和磨損。

對于大型機器而言，可能會有高達500kNm的轉矩和超過400噸(tons)的徑向力。

另外，在擠出過程中通過在所述輪中、在凹槽中、在抵接所述模座處、在承臺處和模具中物料的摩擦和變形從而產生高溫。在連續的擠出過程中，如果沒有提供冷卻，該溫度可高達攝氏400-500度，這特別地是在高減速比的情況下。所述機器中的內部冷卻通道承載冷卻水朝向所述輪、模具和承臺流動，但是由于機器組件需要承受較高的機械負荷，這意味著這種通道必須更小以不減少組件的強度和機械完整性。這導致較小的體積流率，并因此導致相對較低的散熱率。此外，所述通道容易被堵塞，這妨礙冷卻且導致可移動組件的故障率增加。

所述擠出過程導致所述模座、所述模具、所述承臺和所述輪上的顯著的磨損。因此所述機器組件需要相對頻繁(對于連續運行的裝置，一年多于50次)的進行保養、維修或更換。此外，擠出區需要定期清理。

此類機器的布置使得難以接入所述輪以進行更換、維修、清理或保養等等。所述夾緊螺母的液壓壓力首先需要被釋放，以使得所述軸可以從所述輪、所述夾緊盤和所述軸承中退出。此過程具有灰塵經過密封進入所述軸承且污染潤滑油的風險。此外，這種拆卸使得軸承密封易于磨損或損壞。之后，所述輪通常從所述夾緊盤之間被捶打出來，這在輪被維修或更換之前可能會造成進一步的損壞。

以這樣的方式拆卸所述機器之后，接下來的重新組裝的過程非常耗時，該重新過程包括施加擰緊液壓螺母，之后確保模座精確地相對于所述輪設置。考慮到所述輪被夾緊在所述盤之間且進一步被軸承和其他支撐件掩蓋，目測所述輪是不容易的。因此，需要遵循費力的反復試驗的過程，以確保所述輪和模座的相對位置正確，并且需要考慮到在使用時發生的所述機器組件的熱膨脹。更具體地，所述模座通常相對于所述輪定位，在所述模座和所述輪之間設有一些標記(例如，焊接線條)，且所述輪旋轉了一個短的時間。之后，所述模座被移開以便能夠目測被擠壓的所述標記并且判斷所述模座的定位是否正確。之后，通過插入適當的墊片來微調所述模座的位置。

使用液壓螺母施加正確的夾緊力并不是一個簡單的過程。使用泵來施加預定的壓力，其具有沿所述軸的軸向牽引所述軸的作用，以便將在所述盤之間的所述輪夾緊。之后，插入墊片以便收緊間隙且除去壓力以使得所述軸相對于所述墊片放松。這樣的操作不能夠很精確的執行，并且容易出現錯誤。如果所述夾緊力不夠大，在擠出操作中所述輪可能相對于所述軸滑動，或者，所述輪可能不被充分地支撐而導致其分裂。如果施加的夾緊力過大，所述軸可能斷裂或過度被拉緊。這過程僅通過對操作所述機器熟練且有經驗的人員才可以可靠地執行。

從所述輪的所述凹槽泄漏的多余的金屬會被刮掉和丟棄。這種廢料被稱為“飛邊(flash)”，其非常的熱且必須被收集、打包且擠壓以進行回收。