炭素挤压机的随动剪切装置设计和使用.docx

文章编号：1674-9146（2013）07－0075－02炭素挤压机的随动剪切装置设计和使用潘河，王永辉，惠友谊（太原重工股份有限公司技术中心锻压所，山西太原030024）炭素挤压机是一种专门用于挤压炭素材料成型的挤压机。此种挤压机通常主机挤压动力由液压力组成，它在涉及我国炭素材料成型制品领域具有广泛的应用和重要意义[1-2]。炭素挤压机以挤压石墨电极毛坯为一类典型生产产品。石墨电极一般为线性成品，炭素挤压机挤压炭素材料使其从主机型嘴（模具）连续成型出料。在生产过程中，一般在挤压型腔中（料室）中装填的料很多，照此计算挤压出料的长度很长，考虑到实际中石墨电极毛坯的长度很短，需要将挤压出来的长料分成若干段，具体每段的长度根据工艺要求确定。实际上这也是考虑了生产过程和效率的一种安排。将长料分成若干段，目前采用的是剪切的方式。采用一种类似剪刀的工具，将料从某一固定位置剪断。这种剪切的方式分为两类：固定剪切和随动剪切。固定剪切指，剪切时剪刀片沿料径向方向剪切，不沿料轴向方向运动；随动剪切指，剪切时剪刀片同时沿料径向方向剪切又沿料轴向方向运动。无论固定剪切还是随动剪切，剪切时都要求剪切断面质量尽量较高，不要出现剪断面错层，同时剪切的精度（每根料的长度精度）满足生产要求。针对上述要求，固定剪切时要求料不能轴向移动，即轴向静止；随动剪切则没有此种要求，剪刀片可以随料轴向运动的同时进行剪切。两者比较，随动剪切更适合在挤压出料的过程中进行剪切，既可以很好的配合压机的连续挤压出料过程使其不间断，同时可以通过对随动剪自身结构和控制方式的优化设计来保证随动剪切的质量。1随动剪切的控制原理图1为随动剪切装置控制原理图。图1随动剪切装置控制原理图随动剪切装置的设计及结构组成该炭素挤压机随动剪切装置，由同步跟随机构2和同步剪切机构两部分构成，结构见第76页图2。其中包括2个跟随油缸、2个导杆、随动剪机架、支撑、2个剪切油缸、2个剪刀片、导向槽、跟随机构中的接近开关、剪切机构中的接近开关。随动剪机架为整体式机架，采用整体焊接结构，结构可靠，受力良好。下面分别介绍同步跟随机构和同步剪切机构。同步跟随机构：2个跟随油缸和2个导杆分别呈斜对角布置，跟随油缸的活塞杆和随动剪机架固定连接，导杆和机架之间为活动连接，机架上穿过收稿日期：2013－05－15；修回日期：2013－06－15作者简介：潘河（1984-），男，河北定兴人，助理工程师，主要从事锻压设备机械液压设计研究，E-mail：jszxdyph@。科技创新与生产力2013年7月总第234期-075-电气系统液压系统同步跟随机构同步剪切机构零位终位零位终位摘要：主要介绍了一种炭素挤压机随动剪切装置的工作原理和具体设计，结合实际案例，通过具体设计方案说明，提出更为优化的生产工艺。关键词：炭素挤压机；随动剪切；随动剪切装置中图分类号：TH122文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2013.07.075应用技术AppliedTechnology4在上下两条导向槽中做直线运动。在机架两侧均安装行程接近开关，在剪刀片运动到行程的始终位置时向电气系统发讯，电气系统处理后向液压系统发讯，控制剪切油缸活塞杆的运动方向和速度。这样就可以实现剪切的进刀和退刀，同时也可以按需要调整进刀和退刀速度。此同步剪切机构采用的是液压同步的原理，液压同步是由电气系统控制来实现的。相较于以前随动剪机械同步的原理，优点是减轻了重量，简化了控制对象（只需要控制剪切油缸），优化了控制方式，提高了响应频率。因为采用了液压同步，相较于机械同步可以较大幅度的提高剪刀片剪切速度，也就提高了剪切坯料的剪切断面表面质量。难点在于对剪切油缸的性能要求增加，因为液压系统要对电气信号做出很快的反应，跟随油缸的往复运动转变速度要很快才能实现。总之，同步跟随机构和同步剪切机构在原理上都是采用液压同步，简化了机械结构，通过电气控制液压同步，使整个装置的工作频率得到提高。保证的重点在于简化后的机械结构的稳定性，主要体现为随动剪机架良好的结构稳定性。实现的难点在于跟随油缸和剪切油缸的性能要求增加，油缸要能适应快速响应的需要。3随动剪切装置的使用情况此种随动剪切装置控制较容易实现，控制达到一定的自动化水平，在现场使用过程中用户不要求高精度的时候，可以采用半自动控制或者手动操作，这样装置控制起来也很容易。2个速度（跟随速度和剪切速度）叠加而不相互影响，在现场调试和生产中可以分别进行改进设置，容易响应工艺要求。当然也有一些需要注意的方面，因为随动剪切装置在移动过程中要求直线性好，所以采用导向装置，要注意导向装置导向好，不要发生憋卡影响剪切偏位使料端面出现咬错情况。目前太原重工股份有限公司已生产的几台炭素挤压机均已采用此种随动剪切装置。从现场反馈回来