[實用新型]帶有端面軟金屬膜的連續擠壓機的擠壓輪及側輪機構

有效

• 申請號: 201420185955.4
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN204122504U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 劉元文;閆志勇;宋寶韞
• 申請（專利權）人: 大連康豐科技有限公司
• 主分類號: B21C25/00
• 分類號: B21C25/00;B21C23/21;B21C23/26
• 代理公司: 大連博晟專利代理事務所(特殊普通合伙) 21236
• 代理人: 于忠晶

技術領域：

本實用新型涉及連續擠壓機和連續包覆機及其配件，連續擠/包覆壓機主要用于有色金屬的連續擠壓和連續包覆，也用于電線電纜行業的線纜制造。

背景技術：

連續擠壓機和連續包覆機工作原理為：擠壓輪由電機帶動旋轉，金屬桿坯進入擠壓輪輪槽，由于輪槽槽壁的摩擦力作用，金屬桿坯被牽引到由擠壓輪和腔體形成的弧形擠壓腔內，在摩擦力產生的高壓和高溫作用下，金屬桿坯通過模口擠出，形成管材、型材產品或者電纜包覆產品。

由于工作時擠壓輪受到擠壓力作用的同時，擠壓輪溝槽附近及擠壓輪外表面還處于高溫狀態，同時為了控制擠壓溫度，擠壓輪內部進行通水冷卻。擠壓輪受力狀況十分復雜，不但受到擠壓力的作用，還受到主軸預緊壓力的作用，同時由于擠壓輪溫度分布極不均勻，會導致巨大的溫度應力。擠壓輪在工作一段時間后，會從內表面向外表面逐漸開裂，當完全裂開時，擠壓輪報廢，這是擠壓輪報廢的主要方式之一。擠壓輪是連續擠壓生產過程中的主要易損件，其成本占到連續擠壓工裝模具總成本的30%以上。因此有必要采取技術措施來提高擠壓輪的壽命，降低生產成本。?

擠壓輪做為主軸系統的一個核心部件，與側輪、主軸相互配合、關聯，因此提高擠壓輪使用壽命，應綜合考慮這個力學系統。側輪作為一個與擠壓輪直接接觸的零件，通過摩擦傳動來傳遞主電機所發出的扭矩，同時承受擠壓輪所傳遞給側輪的徑向負荷和切向負荷，并與擠壓輪之間進行熱傳導，側輪與擠壓輪接觸表面狀態和結構也決定擠壓輪的受力狀態和溫度分布。?

傳統連續擠壓機的擠壓輪和側輪，為一個采用熱作模具鋼經熱處理后，通過所有尺寸精加工，形成一個圓環狀零件，擠壓輪和側輪表面狀態都為精加工后的鋼的狀態。?

在傳統的擠壓輪側輪結構中，為了安裝精確定位和彌補摩擦傳遞機械載荷不足，通常在擠壓輪、側輪內表面設計制造一對止口，這個止口在裝配后，有一個圓柱表面是無約束的自由表面，因此在受力后，該表面產生較大的應力。?

發明內容：

本實用新型的目的是解決擠壓輪、主軸的使用壽命低，且連續擠壓包覆生產線的運行成本高的問題，提供一種帶有端面軟金屬膜的連續擠壓機的擠壓輪及側輪機構，結構簡單，改變擠壓輪受力狀態和擠壓輪溫度分布，降低擠壓輪危險破壞點的應力值，進而提高擠壓輪的使用壽命。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：帶有端面軟金屬膜的連續擠壓機的擠壓輪及側輪機構，包括擠壓輪和側輪，擠壓輪兩側分別安裝側輪，在擠壓輪與側輪接觸端面之間設置的軟金屬膜，該軟金屬膜通常為鋁、銅或者鋁合金、銅合金，但不限于鋁、銅或者鋁合金、銅合金，該軟金屬膜的厚度為0.001到0.3毫米。?

??所述軟金屬膜是噴涂或者鍍在擠壓輪與側輪接觸的端面上的軟金屬層，或者是噴涂或者鍍在側輪與擠壓輪接觸的端面上的軟金屬層，或者是在擠壓輪和側輪相互接觸的端面中間設置一個軟金屬墊片。?

所述擠壓輪上開設有環形止口，側輪上設有與環形止口裝配的環形凸，環形止口的位置設置在離擠壓輪內表面10-30毫米的位置上。?

所述擠壓輪內表面設置有傳動用的鍵，或者在擠壓輪與側輪端面有傳動銷。?

本實用新型為了改變擠壓輪的溫度分布，減少擠壓輪內外表面的溫度差，進而降低擠壓輪因溫度分布不均勻導致的溫度應力。在擠壓輪和側輪相互接觸的端面，在擠壓輪端面或者側輪端面噴涂一層軟金屬膜，或者在擠壓輪端面和側輪端面之間設置一個有色金屬墊片，通過主軸軸向預緊力，將該軟金屬膜壓變形，使得該軟金屬膜可以與擠壓輪和側輪完全接觸，提高實際導熱面積，通過擠壓輪與側輪端面熱傳導的熱量增加，降低擠壓輪高溫區域的溫度。?

采取上述措施后，不但提高了擠壓輪內表面的溫度，還降低了擠壓輪外表面的溫度，這樣大大降低了擠壓輪內外表面溫度差，降低溫度分布的不均勻性，進而降低了溫度應力，有效提高擠壓輪的使用壽命。?

在擠壓輪和側輪相互接觸的端面，增加一個軟金屬膜，還可以有效提高擠壓輪與側輪之間的摩擦系數。由于整個連續擠壓的主軸系統是通過主軸對擠壓輪及側輪施加軸向預緊壓力，通過摩擦力來承受機械載荷，因此在擠壓輪和側輪端面增加一個軟金屬膜（例如鋁或者銅），可提高擠壓輪和側輪間的端面摩擦系數，使得擠壓輪承受機械載荷能力進一步提高，進而提高擠壓輪的使用壽命，同時由于摩擦系數得到提高，靠摩擦傳動已經足以承受連續擠壓的負荷，可以免除傳統連續擠壓機主軸系統的傳動花鍵或者傳動銷，不但減少擠壓輪的應力集中，還降低了制造成本。?