滚压式铜止水成型机的设计.doc

滚压式铜止水成型机的设计、应用与改进 [摘要]：铜止水制作和安装是面坝堆石坝防渗体系至关重要的一个关键施工环节，设计并制作多级滚压式铜止水成型机，极大的延长了铜止水一次性成型长度，减少了焊接接头，经过现场调试、投入使用和改进，使铜止水自动加工技术逐步得到完善和提高。 [关键词]：面板 铜止水成型机 设计、应用与改进 概况 盘石头水库设计为面板堆石坝，最大坝高102.2M，坝顶长606M，宽8.0M，单块面板宽12M。面板垂直缝5500M,顶缝610M，周边缝1650M，伸缩缝641M。设计分缝止水材料采用1MM厚，Y2/T2半硬煺火紫铜板，现场冲压成型，铜板延伸率要求不得小于20%，抗拉强度在245～343N/MM2之间。 面板垂直缝、顶缝和伸缩缝设计为W型铜止水，周边缝为F型铜止水。止水形状详见图一、图二： 传统成型技术的难点 目前在施工中比较传统的铜止水成型多采用冲压机冲压成型，或施工单位 根据施工现场实际状况，自行加工模具，利用千斤顶挤压成型。根据盘石头水库面板施工要求，一期面板砼浇筑集中在两个月时间内完成，采用无轨滑模施工工艺，共安装铜止水1800M。对传统的止水成型方案提出非常严峻的考验，主要存在以下几个方面的制约因素： 2.1止水接头质量难以控制 采用冲压机冲压成型或千斤顶挤压成型，一次性成型的止水长度受模具长度限制（冲压机模具最大长度为3.0M），形成了大量的止水焊缝接头，焊缝焊接质量受安装现场外界条件影响，很难得到保证。 2．2容易产生制作变形和误差 冲压机冲压成型或千斤顶挤压成型只能控制止水中间“鼻子”的成型要求，在脱模时依靠人工脱模容易变形，同时W型止水两边只能二次成型，容易形成水平段误差。 2．3成型设备自身存在的不足 冲压机无法在工地现场安装使用，增加了水平运输距离和装卸过程保护。自制模具用千斤顶挤压成型，虽然易于安装移动，但挤压速度慢，无法连续挤压成型，如果一次挤压止水长度过长，容易使压模受力不均匀，导致止水变形。 2．4容易产生安装误差和变形 冲压机冲压成型或千斤顶挤压成型等办法，所制作的铜止水长度和宽度因为存在二次成型，容易造成安装误差，如果对准中间“鼻子”部位，止水水平段和“立腿”因误差积累极易产生错台，致使接头焊缝焊接困难，容易出现焊缝填充不饱满，或未焊透、咬边等焊接缺陷。 多极滚压式成型机设计原理 因为铜止水成型机目前在国内尚无定型产品，各施工单位基本根据本单位施工经验自行制作成型机，为此，在考证了多家单位铜止水制作方法之后，选用了滚压式多级成型原理。 3．1成型系统 为防止铜板一次性变形量过大造成铜板起皱、开裂，止水成型采用分步变形，逐步渐变方式，通过六组压模，循序渐进成型，除第一组变形量为15MM外，其他每组变形量全部小于10MM。成型后连续经过四组标准模具校正后输出，确保铜板成型后中间“鼻子”和两边水平段作为精确控制节点，误差不超过±3MM(见原理示意图三)。 施工设计W型止水展开宽度为580MM，生产厂家1MM厚铜板标准成批量生产符合设计要求宽度的成型产品宽度为600MM，因此成型系统宽度按照600MM设计。 压模左右方向位置和传动齿轮及压模轮轴支承轴承座上下位置均设计为可调整，以确保十组压模沿滚压成型方向能始终保持在同一中心线上，成型误差不超过±3MM,。 压模进料口设计原材料进料角度调整延长板，设计长度1.5M，工作前，将紫铜板放入调整板，与压模中线对中，确保紫铜板在进料过程中保持中心线与压模中线重合。 3.2传动机构 传动系统由电动机、减速机、传动链条及齿轮对等组成，电动机通过皮带传动带动减速机，经减速后由两条链条同时驱动两组主动齿轮，通过齿轮对驱动各对压模运转，传动系统原理见传动系统示意图。 传动系统主要技术参数如下：  电动机电压、功率及转速：380V，4KW，2800r/Min 减速箱型号及速比：ZL-250/31.5 传动链条规格：P=25.4 3.3机架 机架为钢结构件，用型钢、钢板等焊接而成，考虑铜板成型时，沿滚压成型垂直方向受力较大，为保证机架具有足够的强度和刚度，选取1.8的强度安全系数。电动机、减速机采用槽钢固定，避免工作时振动。传动齿轮及压模轮轴通过轴承座安装在机架上，上下轴承座均可调整，以满足工作时压模的调整。 机架尺寸及整机重量： 设计整机重量：3.56T 外形尺寸（长×宽×高）：6900mm×1050mm×1250mm 成型机的应用 4．1铜止水原材料选用 原材料选用洛阳铜加工集团有限公司生产的Y2/T2煺火紫铜板，厚1MM，宽600MM。一期面板共采购紫铜板9.132吨，出厂检验6组，检验依据GB/T2059-2000,检验结果如下： 原厂检验6组，检验结果如下 检验项目 第一组 第二组 第三组 第四组