大型擠壓機耐壓試驗的試驗過程

楊支超，王春偉，劉丹丹

（太重天津濱海重型機械有限公司 技術科，天津 300450）

大型擠壓機耐壓試驗的試驗過程

楊支超，王春偉，劉丹丹

（太重天津濱海重型機械有限公司 技術科，天津 300450）

利用鋁板、鋁墊、悶頭、實心柱塞、擠壓筒內襯、試壓墊、手動千斤頂、調整墊片等工裝工具，將我公司生產制造的世界最大的225MN單動臥式鋁擠壓機在33MPa下成功進行耐壓試驗。試驗后，各處密封均無泄漏情況，各接觸面良好，滿足裝配調試精度要求，達到了良好的效果。

擠壓機；耐壓試驗；密封；工裝工具

擠壓技術的發展促進了車輛、船舶、航空、航天、建筑、通信傳輸、精密電子等行業領域的應用，擠壓機制造成為世界工業發展趨勢，也逐漸成為我國工業發展的主流設備之一。225MN單動臥式鋁擠壓機是基于當前國內外擠壓機的技術發展水平而設計制造的，是具有國際先進水平的最大臥式擠壓機。該壓機采用新式結構，由油泵直接傳動產生擠壓力，主要適用于鋁及鋁合金型材、棒材的擠壓加工。該壓機裝配及調試難度大，對整機的各項技術要求和外觀質量要求較高，尤其是整機耐壓試驗，通過利用各種工裝工具，經過反復試驗，最終完成了設備耐壓試驗，滿足了產品生產使用要求。

1 整機結構

225MN單動臥式鋁擠壓機是由預應力框架、主工作缸、側缸、擠壓梁裝置、擠壓筒裝置、擠壓筒鎖緊缸、移動模架裝置、主剪裝置、快換裝置、下導向架裝置、模內剪等部件構成。整機受力框架采用先進的預應力框架，由前梁和后梁、疊板式“T”形鉤頭拉桿、壓套組成一個封閉的預應力組合框架。采用專用液壓預緊工具對疊板式拉桿全長施加超壓拉力負荷，同時對壓套施加應力，從而使整個框架處于應力預緊狀態。在工作載荷下，壓套仍有殘余應力，從而保證壓套與前后梁無間隙。預緊后機架整體性強，剛度好。為調整方便，在前梁、后梁設有千斤頂頂起位置并帶有若干液壓千斤頂，以方便前后梁精度調整。本體裝配后外形尺寸16305×15803× 25270，總重量3034.6t，裝配前不僅要考慮裝配場地地基承載能力及場地面積，還要考慮方箱支撐位置和數量，以及各大型零件的組裝順序及調試精度的壓力試驗。如圖1所示為225MN單動臥式鋁擠壓機整體裝配結構。

圖1 整機裝配結構

2 耐壓試驗

2.1 試驗前準備

由于我公司生產制造的225MN擠壓機的外形結構大，耐壓試驗壓力達33MPa，如按常規壓機進行耐壓試驗，使用的工裝工具長度及承受的壓力無法滿足要求。根據整機結構特點，重新設計工裝結構，如圖2所示。

圖2 工裝設計方案

根據工裝設計方案，分別采購?1500×200鋁板和?800×200加工兩端面，根據車間現有材料，加工制作?1400×200悶頭、擠壓筒內襯及1020×1040× 3100鍛件。

2.2 試驗方案

2.2.1 方案一

將?1500×200鋁板、?1400×200悶頭、擠壓筒內襯放在產品模座中，并將?1500×200鋁板靠住前梁承壓墊，用行車吊住1020×1040×3100鍛件，一端靠住擠壓筒內襯端面。為節約耐壓試驗用油量，利用產品擠壓筒和擠壓桿，并在擠壓桿前端裝入固定擠壓墊，為保護固定擠壓墊，在固定擠壓墊前端放入?800×200鋁墊，通過車間工藝試車泵對主缸供油，鋁墊一端頂住鍛件一端，并按5MPa、10MPa、15MPa逐步升壓，當壓力到達20MPa時，從設備中發出巨大響聲，為保護產品零件，及時進行釋放壓力，如圖3所示。

圖3 耐壓試驗方案一

2.2.2 方案二

將?1500×200鋁板、?1400×200悶頭、擠壓筒內襯放在產品模座中，并將?1500×200鋁板靠住前梁承壓墊，用行車吊住1020×1040×3100鍛件，一端靠住擠壓筒內襯端面。為保護產品零件，拆去擠壓筒和固定擠壓墊，只使用產品擠壓桿，前端裝入固定擠壓墊，為保護固定擠壓墊，在固定擠壓墊前端放入?800×200鋁墊，通過車間工藝試車泵對主缸供油，鋁墊一端頂住鍛件一端，并按5MPa、10MPa、15MPa逐步升壓，當壓力到達26MPa時，?800×200鋁墊開始脹裂，壓力無法達到耐壓要求，及時進行釋放壓力處理，如圖4所示。

圖4 耐壓試驗方案二

2.2.3 方案三

由于鋁墊無法滿足耐壓試驗，經討論，決定不用鋁墊和產品擠壓桿進行試壓，利用車間現有工裝擠壓筒內襯和試壓墊，制作假擠壓桿。同時利用產品壓機的實心柱塞（材質42CrMo）當作強壓工具進行試壓。由于試壓柱塞規格為?1680×5050，重86t，根據裝配現場實際情況，主柱塞、擠壓筒在起始位置時，擠壓筒外殼距前梁內端面6140，主剪支架固定在前梁上，距前梁內端面2895，所以從立柱上面放入實心柱塞空間遠遠不夠（只有3245）。如從立柱側面放入實心柱塞，擠壓筒外殼距模座端面距離為4120，空間也遠遠不夠。將?1500×200鋁板和?1400×200悶頭放在產品模座中，并將實心柱塞一端放入模座中，頂住悶頭，一端使用450t行車吊住，利用模座移動及450t行車倒換繩子，將5050長的試壓柱塞成功放入前梁與擠壓筒外殼之間。假擠壓桿規格?1100×2100，重15t。由于450t行車已吊住實心柱塞，如用其他行車無法靠近（行車間間距近5000），如用倒鏈吊住假擠壓桿，強壓過程中擠壓筒外殼前后移動，無法固定倒鏈。為了固定假擠壓桿，在加工假擠壓桿過程中，將假擠壓桿兩對邊尺寸分別加工成1120和1126，這樣放入擠壓梁大齒圈（尺寸1128）中，既保證裝配方便，又保證利用1126兩邊卡住大齒圈，防止假擠壓桿脫落，通過手動千斤頂和調整墊片調整假擠壓桿中心。通過車間工藝試車泵對主缸供油，將假擠壓桿一端頂住鍛件一端，并按5MPa、10MPa、15MPa逐步升壓，最終壓力達31.5MPa，并在33MPa下保壓5分鐘，滿足設備試壓要求。試壓后，各處密封均無泄漏情況，各接觸面良好，滿足裝配調試精度要求，達到了良好效果，如圖5所示。

圖5 耐壓試驗方案三

3 結論

通過利用各種工裝工具及產品零件，將我公司生產制造的世界最大的225MN單動臥式鋁擠壓機進行耐壓試驗。經幾次試壓試驗后，最終達到設備耐壓試驗要求，滿足裝配調試精度及產品使用要求，達到了良好的效果。通過此方法不僅實現了大型擠壓機耐壓試驗要求，而且節省了裝配時間，使產品生產計劃順利完成，也為公司今后生產制造大型擠壓機奠定了基礎。

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Procedure for pressure test of large extruder

YANG Zhichao,WANG Chunwei,LIU Dandan
（Technology Department,Taiyuan Tianjin Binhai Heavy Industry Co.,Ltd.,Tianjin 300450,China）

By use of tooling such as aluminum plate,aluminum pads,bulkhead,solid plunger,extrusion cylinder liner,pressure test pad,manual jacks and the adjusting shim,the pressure test has been successfully conducted under 33MPa to the world's largest 225MN single horizontal aluminum extrusion press.After the test,there is no leakage of the seal and each contact surface is good,which can meet the requirements of assembly accuracy and achieve good effect.

Extrusion press;Pressure test;Tooling;Seal

TG375

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.01.014

1672-0121（2017）01-0058-03

2016-06-29；

2016-09-06

楊支超（1986-），男，工程師，從事機械設計及其自動化研發。E-mail：yang-zhichao@163.com