一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置

摘 要：目前，工業(yè)鋁擠壓材的需求在不斷增長，消費的比例處于不斷上升的趨勢。在這種市場環(huán)境之下，研究如何提高大型鋁型材的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能和成品率，已成為鋁擠壓工業(yè)發(fā)展中重點研究的課題。本文主要分析一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，以供參考及不吝指正。

關(guān)鍵詞：鋁擠壓材；輔助牽引裝置；淬火

中圖分類號：TG379 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0260-02

引 言

近年來世界鋁擠壓產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)中有升，2016年鋁擠壓材產(chǎn)量估計在4000萬t左右，發(fā)達國家產(chǎn)量基本趨于穩(wěn)定，產(chǎn)量的增長主要來源于發(fā)展中國家。2016年美國鋁擠壓材產(chǎn)量250萬t左右，日本鋁擠壓材產(chǎn)量約85萬t，中國鋁擠壓材產(chǎn)量2675萬t，居世界第一位。隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的啟動，新一輪西部大開發(fā)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，國家實施全方位開放戰(zhàn)略，進一步擴大向西開放，將會帶動能源、交通、通訊等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，為有色金屬及其下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來新的機遇。市場預測未來幾年，工業(yè)鋁擠壓材需求將呈快速增長態(tài)勢，消費的比例必定會呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。預計2025年我國國內(nèi)鋁擠壓材消費量達到4600萬t左右，工業(yè)鋁擠壓材消費比例將達到70%左右，未來工業(yè)鋁擠壓材有較好的市場前景。

1 鋁擠壓材擠壓技術(shù)現(xiàn)狀

鋁擠壓材生產(chǎn)線包括：鋁錠加熱爐、擠壓機、模具加熱爐、擠壓輔機和精整設(shè)備等。鋁擠壓材擠壓時，關(guān)鍵要素為等溫、恒速，由于鋁錠與擠壓工模具（擠壓筒、模具、擠壓墊等）之間的摩擦，導致擠壓過程中鋁流沿截面方向流速不均。利用牽引機牽引鋁擠壓材，可以消除5%流動速度的不均勻，從而使制品沿截面的流動比較均勻，有利于模具內(nèi)焊合室中金屬的成形。牽引機牽引擠壓制品沿其導軌直線行進，保證制品的直線度，防止制品扭曲，減少制品表面的損傷。牽引機采用恒張力控制，即在制品截面產(chǎn)生一個恒定的張力；同時，在此張力作用下對型材進行風冷或水冷，不僅減少型材的冷卻變形，而且使微觀組織結(jié)構(gòu)均勻。

目前，擠壓機均普遍采用雙牽引裝備技術(shù)，雙牽引裝備技術(shù)可以實現(xiàn)連續(xù)擠壓，提高擠壓效率；而且能夠在焊接環(huán)和停車環(huán)之間鋸切分離鋁型材，提高成材率。但雙牽引裝備技術(shù)仍還有其缺陷，由于牽引機的設(shè)計、工作原理導致其工作時與擠壓機淬火罩存在干涉。在首段鋁錠擠壓的時候牽引機進入到前梁出口，此時淬火罩不能降下，導致一些需要在線淬火處理的鋁擠壓材（工業(yè)材大部分需要在線淬火處理）首段切廢，很大程度上影響擠壓材的成品率。目前，隨著軌道交通、高速鐵路、航空航天、新能源汽車、電力和軍工等行業(yè)的快速發(fā)展，對特種高性能工業(yè)鋁型材的需求持續(xù)增加。如何提高大型鋁型材的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能和成品率成為鋁擠壓工業(yè)發(fā)展追求的目標。

通過設(shè)計出的一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，結(jié)合現(xiàn)有的牽引機設(shè)備，能保證第一根鋁擠壓材全部能實現(xiàn)在線淬火。該輔助牽引裝置結(jié)構(gòu)簡單，包括底板、支撐架、橫桿和夾持爪；底板水平設(shè)置，底板長度大于在線淬火罩的長度；支撐架數(shù)量為2個，沿底板短邊方向相對設(shè)置；橫桿固定設(shè)于支撐架之間；夾持爪數(shù)量根據(jù)擠壓機機型的不同而不同，夾持爪呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個齒形牙，其一端通過套筒套接于橫桿外側(cè)上并能夠繞所述橫桿旋轉(zhuǎn)，相鄰的夾持爪之間的橫桿上設(shè)有用于限定所述夾持爪沿橫桿方向移動的限位塊。

2 背景技術(shù)

鋁合金擠壓材在擠出擠壓機前梁出口后，需要使用牽引機將鋁擠壓材順利牽引到冷床上，特別是生產(chǎn)在線淬火的鋁擠壓時，必須使用牽引機牽引以防止鋁擠壓材跑偏或變形而損壞設(shè)備或發(fā)生其他意外事故。目前主流的擠壓機出口處都裝有在線淬火裝置，該在線淬火裝置為可上下升降的淬火罩，在線淬火時需要將淬火罩下降到位才能正常淬火。而生產(chǎn)第一根鋁擠壓材時，牽引機要移動到擠壓機前梁出口處開始牽引鋁擠壓材，此時在線淬火罩無法下降，不能對第一根鋁擠壓材進行在線淬火，只有將第一根鋁擠壓材牽引離開淬火罩工位后，淬火罩才能下降以正常淬火，從而導致每次生產(chǎn)在線淬火的產(chǎn)品時，第一根鋁擠壓材頭部有一部分因為不能正常淬火而報廢。大噸位擠壓機在線淬火罩一般長度在15～20m左右，加上牽引機的長度，則每次生產(chǎn)都需要報廢鋁擠壓材約20～25m。

3 實用新型發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的是，提供一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，該裝置使用方便快捷，能保證第一根鋁擠壓材全部能實現(xiàn)在線淬火。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，用于與牽引機和在線淬火罩相配合使用，包括：

底板，其呈長方形，所述底板水平設(shè)置，所述底板長度大于在線淬火罩的長度；

支撐架，其數(shù)量為2，所述支撐架設(shè)于所述底板上端面并位于沿底板長邊方向的其中一端，所述支撐架沿底板短邊方向相對設(shè)置；

橫桿，其固定設(shè)于所述支撐架之間，所述橫桿水平設(shè)置并位于所述支撐架頂部；

夾持爪，其數(shù)量為若干，所述夾持爪呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個齒形牙，所述夾持爪一端通過套筒套接于橫桿外側(cè)上并能夠繞所述橫桿旋轉(zhuǎn)，所述相鄰的夾持爪之間的橫桿上及所述支撐架與其相鄰的夾持爪之間的橫桿上設(shè)有用于限定所述夾持爪沿橫桿方向移動的限位塊。

基于上述特征：在生產(chǎn)在線淬火產(chǎn)品之前，將原有牽引機停置于在線淬火罩后面，在線淬火罩能夠正常下降到位。使用天車將該輔助牽引裝置吊放在擠壓機前梁出口和原有牽引機之間，輔助牽引裝置的夾持爪端朝向擠壓機前梁出口，與夾持爪相對的一端夾在原有牽引機的夾頭中間，下降在線淬火罩到位，此時輔助牽引裝置位于在線淬火罩之下，不影響在線淬火功能。當?shù)谝桓X擠壓材被擠出前梁出口時，使用擠壓機前梁出口處的導向液壓桿，將第一根鋁擠壓材的頭部導進本實用新型輔助牽引裝置的夾持爪之下并被夾持爪壓住；啟動原有牽引機，原有牽引機通過輔助牽引裝置牽引型材，順利通過在線淬火罩進行在線淬火。本實用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個弧形夾持爪和若干個齒形牙就能夠自動對鋁擠壓材進行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便快捷。

進一步的，所述底板由鋁合金擠壓板制成。

采用上述進一步方案的有益效果：從而使該裝置重量輕易于吊運，使用方便。

進一步的，所述支撐架為直角三角形。

采用上述進一步方案的有益效果：從而使支撐架受力結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

進一步的，所述支撐架的直角短邊通過螺釘固定于所述底板上端面。

采用上述進一步方案的有益效果：通過螺釘與其他部件相連接，使該支撐架易于更換。

進一步的，所述橫桿為圓形桿件。

采用上述進一步方案的有益效果：從而使夾持爪易于旋轉(zhuǎn)。

進一步的，所述夾持爪的外弧上均勻分布有所述齒形牙。

采用上述進一步方案的有益效果：從而使夾持爪對鋁擠壓材的夾持更穩(wěn)。

由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下有益效果：

本發(fā)明的保護點：

（1）本實用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個弧形夾持爪和若干個齒形牙就能夠自動對鋁擠壓材進行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便快捷。

（2）本實用新型通過螺釘與其他部件相連接，易于更換。

（3）本實用新型的底板使用鋁合金擠壓板制造，重量輕易于吊運，使用方便。

（4）本實用新型的長度稍大于在線淬火罩的長度，可以對第一根鋁擠壓材實現(xiàn)邊牽引邊淬火，不需要報廢第一根鋁擠壓材的頭部部分。

附圖說明：

圖中主要元件符號說明如下：圖1中，1-支撐架、2-橫桿、3-夾持爪、4-齒形牙、5-底板、6-螺釘、7-限位塊。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對實用新型的具體實施進一步說明。

如圖1所示，一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，用于與牽引機和在線淬火罩相配合使用，其特征在于，包括底板5、支撐架1、橫桿2和夾持爪3。

底板5，其呈長方形，底板5水平設(shè)置，底板5長度大于在線淬火罩的長度。

支撐架1，其數(shù)量為2，支撐架1設(shè)于底板5上端面并位于沿底板5長邊方向的其中一端，支撐架1沿底板5短邊方向相對設(shè)置。

橫桿2，其固定設(shè)于支撐架1之間，橫桿2水平設(shè)置并位于支撐架1頂部。

夾持爪3，其數(shù)量為若干，夾持爪3呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個齒形牙4，夾持爪3一端通過套筒套接于橫桿2外側(cè)上并能夠繞橫桿2旋轉(zhuǎn)，相鄰的-夾持爪3之間的橫桿2上及支撐架1與其相鄰的夾持爪3之間的橫桿2上設(shè)有用于限定夾持爪3沿橫桿2方向移動的限位塊7。

在生產(chǎn)在線淬火產(chǎn)品之前，將原有牽引機停置于在線淬火罩后面，在線淬火罩能夠正常下降到位。使用天車將該輔助牽引裝置吊放在擠壓機前梁出口和原有牽引機之間，輔助牽引裝置的夾持爪3端朝向擠壓機前梁出口，與夾持爪3相對的一端夾在原有牽引機的夾頭中間，下降在線淬火罩到位，此時輔助牽引裝置位于在線淬火罩之下，不影響在線淬火功能。當?shù)谝桓X擠壓材被擠出前梁出口時，使用擠壓機前梁出口處的導向液壓桿，將第一根鋁擠壓材的頭部導進輔助牽引裝置的夾持爪3之下并被夾持爪3壓??；啟動原有牽引機，原有牽引機通過輔助牽引裝置牽引型材，順利通過在線淬火罩進行在線淬火。本實用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個弧形夾持爪3和若干個齒形牙4就能夠自動對鋁擠壓材進行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便快捷。

底板5由鋁合金擠壓板制成，從而使該裝置重量輕易于吊運，使用方便。

支撐架1為直角三角形，從而使支撐架1受力結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

支撐架1的直角短邊通過螺釘6固定于底板5上端面，通過螺釘6與其他部件相連接，使該支撐架1易于更換。

橫桿2為圓形桿件，從而使夾持爪3易于旋轉(zhuǎn)。

齒形牙4均勻分布于夾持爪3的外弧上，從而使夾持爪對鋁擠壓材的夾持更穩(wěn)。

上述說明是針對本實用新型較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本實用新型的專利申請范圍，凡本實用新型所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本實用新型所涵蓋專利范圍。

4 結(jié)束語

與傳統(tǒng)的牽引設(shè)備相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)第一根鋁擠壓材邊牽引邊在線淬火，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、巧妙，制造成本非常低，能夠在現(xiàn)有牽引和在線淬火設(shè)備上靈活使用，無需對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，使用操作方便，能夠避免傳統(tǒng)設(shè)備由于第一根鋁擠壓材頭部無法正常淬火而報廢的部分，大大提高成品率。

參考文獻

[1]董春明.鋁型材工業(yè)變革與轉(zhuǎn)型[J].中國有色金屬，2014（04）.

[2]張曉彧，王祝堂.美國鋁擠壓工業(yè)速覽[J].輕合金加工技術(shù)，2017（09）.

收稿日期：2018-9-19

作者簡介：毛一帆（1987-），男，本科，主要從事鋁加工工作。