不(bu)(bu)銹鋼管(guan)擠壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)動力源是高(gao)壓(ya)(ya)液(ye)體,如水或油。其(qi)壓(ya)(ya)力為(wei)(wei)20~32MPa,這是在生(sheng)產實踐中(zhong),權衡各種利弊因(yin)素所得(de)到的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果。因(yin)為(wei)(wei)液(ye)體壓(ya)(ya)力過(guo)低,擠壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構和(he)閥門管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)都要增大(da)(da),設備變得(de)十分笨重。反之,如果液(ye)體壓(ya)(ya)力過(guo)高(gao),水的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)速過(guo)快(kuai),流(liu)(liu)動的(de)(de)(de)(de)沖擊力增大(da)(da),設備和(he)管(guan)道(dao)容易(yi)損壞,密封也較困難。但(dan)是,隨著擠壓(ya)(ya)機(ji)噸位(wei)的(de)(de)(de)(de)增大(da)(da),要滿足(zu)特大(da)(da)噸位(wei)擠壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)需要,液(ye)體的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力必須增高(gao),不(bu)(bu)然,大(da)(da)型(xing)擠壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)外形尺(chi)寸(cun)就(jiu)很(hen)大(da)(da)。近(jin)代已經出(chu)現(xian)超高(gao)壓(ya)(ya)擠壓(ya)(ya)機(ji),其(qi)液(ye)體工(gong)作壓(ya)(ya)力達到100MPa.因(yin)此,對擠壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)管(guan)道(dao),閥門以及其(qi)密封都提出(chu)了更高(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。
提供(gong)擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)動力源高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)(油(you))的液壓(ya)系(xi)統(tong)是(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)的中樞。由水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)房的高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)、高(gao)(gao)壓(ya)空(kong)(kong)氣(qi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)、水(shui)(shui)(shui)(shui)一(yi)空(kong)(kong)氣(qi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(即蓄勢器(qi))、空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)(ji)、水(shui)(shui)(shui)(shui)箱、各種閥門、控制系(xi)統(tong)等組成。高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)產(chan)生的高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)送入水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)(guan)。在擠(ji)壓(ya)時,水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)(guan)中的高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)的高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)同(tong)時供(gong)應給擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)。空(kong)(kong)氣(qi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)、水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(即氣(qi)一(yi)水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)(guan))是(shi)(shi)一(yi)個蓄能器(qi),起著擠(ji)壓(ya)力和(he)擠(ji)壓(ya)速(su)度的補償作用,以減小水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)的負荷。
為了在擠壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)管過程中,保持高的和穩定的擠壓速度,動力源的壓力降不能超過10%.
擠壓(ya)機高(gao)壓(ya)管道(dao)系統(tong)的主(zhu)要任務(wu)是(shi)要在一般的工作條件下,確保操作速度達到(dao)0~400mm/s,即便是(shi)在使用主(zhu)柱(zhu)塞的情(qing)況下也(ye)是(shi)如此(ci)。
液壓系(xi)統工(gong)作(zuo)性能好壞(huai)的(de)(de)標志(zhi)是管(guan)道和控制器系(xi)統內傳遞壓力(li)介(jie)質的(de)(de)速度(du)。所(suo)(suo)有流(liu)過(guo)橫截面的(de)(de)尺寸應該這樣確定:即使(shi)阻止流(liu)動(dong)而引起的(de)(de)壓力(li)下降不超過(guo)合理而又可以容許的(de)(de)限度(du),在閥門和管(guan)道中的(de)(de)磨損率保持在最小值,以及磨損不是由(you)于流(liu)量的(de)(de)超速所(suo)(suo)造成。
如果(guo)是以水(shui)作為傳遞壓力(li)的介質(zhi)時,進(jin)口(kou)閥流(liu)速(su)的經驗(yan)公式如下(xia):
對(dui)于3150t擠壓(ya)機,主柱塞(sai)直徑為(wei)(wei)DKR=1150mm,主柱塞(sai)截面(mian)積FKR=103869c㎡,主柱塞(sai)的(de)速度(du)vkR=300mm/s,則(ze)所(suo)需(xu)要的(de)水的(de)流量(liang)為(wei)(wei)QKR=FKRDKR=311.607L/s.
1. 擠(ji)壓機主缸
傳(chuan)壓介質水或油(you)在(zai)擠壓機主(zhu)缸(gang)中(zhong)經(jing)過加(jia)壓后被壓縮(suo),主(zhu)缸(gang)壁認為(wei)是剛(gang)性(xing)的。則其中(zhong)傳(chuan)壓介質的壓縮(suo)體(ti)積為(wei):
ΔQ = QKΔp
對于水而言,K=44×10-6(101.325kPa下);對于油而言,K=70×10-6(101.325kPa下)。
實(shi)際上,在擠(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)中,主缸的(de)容(rong)積(ji)(ji)是稍(shao)有(you)增(zeng)大(da)的(de)。因(yin)此,分別計算在擠(ji)(ji)壓(ya)開始(shi)時,即(ji)最大(da)坯料長度(du)下主缸容(rong)積(ji)(ji)的(de)壓(ya)縮(suo)體(ti)積(ji)(ji)以及在擠(ji)(ji)壓(ya)柱(zhu)塞最大(da)行(xing)程(cheng)時,主缸容(rong)積(ji)(ji)的(de)壓(ya)縮(suo)體(ti)積(ji)(ji)。
壓縮體(ti)積(ji)的(de)作用如同(tong)機械彈簧,而(er)此等效彈簧對于所計(ji)算的(de)5000t擠壓機(水壓機)為:
2. 擠壓機管道系(xi)統(tong)
擠壓(ya)機的(de)管道系統的(de)體(ti)積,對于所有(you)的(de)擠壓(ya)機都小于擠壓(ya)缸容積的(de)15%。
5000t擠壓機在最(zui)大(da)壓力(li)下(xia),所有高壓系統滑閥漏(lou)油(you)(you)量(liang)為油(you)(you)泵裝置最(zui)大(da)輸(shu)送量(liang)的5%。
3. 擠(ji)壓(ya)機(ji)閥門與滑閥
在水壓擠壓機中,采用的閥門的漏損幾乎不影響擠壓速度。而在油壓擠壓機中控制系統則采用滑閥,滑閥與滑閥外殼之間的縫隙的漏損由下式求出:
一般(ban)漏損(sun)與壓(ya)力成(cheng)正比(bi),與油的(de)黏度(du)成(cheng)反比(bi),因而也與工作(zuo)(zuo)溫度(du)有關(guan)。擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)的(de)液壓(ya)控制(zhi)系統是擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)的(de)中框,起著(zhu)控制(zhi)、協調各主輔機(ji)(ji)械動(dong)作(zuo)(zuo)的(de)作(zuo)(zuo)用。
現(xian)代擠(ji)壓機(ji)的液(ye)壓控制(zhi)是通(tong)過“電磁閥一單頂缸(gang)”系(xi)統實現(xian)的,老式擠(ji)壓機(ji)則是通(tong)過“手柄(bing)一凸輪”系(xi)統控制(zhi)。
采(cai)用“電磁閥一(yi)單頂缸”控制液壓系(xi)統能夠實(shi)(shi)現(xian)自(zi)動化操作,并(bing)且(qie)通(tong)過液壓連鎖(suo)可以防止事故發(fa)生。而(er)“手柄(bing)一(yi)凸(tu)輪(lun)”控制系(xi)統結構簡單,安全可靠(kao),但(dan)不易實(shi)(shi)現(xian)自(zi)動化操作。
圖8-32所(suo)示為(wei)1500t臥(wo)式(shi)擠(ji)壓機(ji)的控制(zhi)系統(tong)圖。