一种铜母线连续挤压设备的制作方法

allin2025-05-02  25


本发明涉及铜母线制造,具体涉及一种铜母线连续挤压设备。


背景技术:

1、铜母线是一种常见的电气导体,主要用于电力分配和传输系统中。它的主要特点和优点包括:铜具有优异的导电性能,这使得铜母线在电力传输过程中能够有效地减少能量损耗。高强度和耐用性:铜母线具有较高的机械强度,能够承受较大的电流负荷和机械应力,同时具有较长的使用寿命。良好的抗腐蚀性:铜对大多数化学物质具有良好的抗腐蚀性,这使得它在各种环境条件下都能保持稳定的性能。易加工性:铜材料易于加工,可以被制成各种形状和尺寸,满足不同应用场合的需求。铜母线广泛应用于变电站、发电厂、工业设备、建筑配电系统和电气控制柜等场合。根据具体需求,铜母线可以制成不同的截面形状,如矩形、圆形或扁平形。铜母线的应用领域诸多,例如变电站和配电站:用于连接变压器、断路器、隔离开关等设备,实现电能的分配和传输。工业设备:在大型工业设备和机器中,铜母线用于传输高电流,确保设备的正常运行。建筑电气系统:在高层建筑和大型商业建筑中,铜母线用于楼层之间的电力分配。电气控制柜:在电气控制柜中,铜母线用于连接各种电气元件,提供可靠的电力传输。总之,铜母线作为一种关键的电气导体,因其优良的性能而在电力系统中得到广泛应用。

2、连续挤压装置是一种用于金属加工的设备,通过连续的挤压工艺将金属材料加工成所需的形状和尺寸。该装置在加工铜、铝等金属时应用广泛,特别适用于制造铜母线、铝型材和其他复杂截面的金属产品。以下是连续挤压装置的一些关键特点和工作原理:金属材料(通常是线材或棒材)通过供料装置连续送入挤压机。材料进入挤压轮和模具之间,通过挤压轮的旋转产生摩擦力,将材料推入模具孔口。在模具内,材料受到挤压力的作用发生塑性变形,流动并形成所需的截面形状。产品冷却和收集:挤压成型后的金属产品通过冷却系统冷却,然后被收集和储存。与传统的间歇性挤压方法相比,连续挤压装置能够实现不间断地生产,提高了生产效率。材料利用率高:连续挤压工艺能够最大限度地利用原材料,减少浪费。产品质量稳定:由于加工过程连续且可控,产品的尺寸精度和表面质量较高。多样化产品形状:通过更换模具,可以生产出各种复杂截面的金属产品,适应不同的应用需求。

3、例如申请号cn201110056488.6的中国授权专利《连续挤压设备》,包括:两个转轴彼此平行的挤压轮,挤压轮的旋向相反且轮圈上分别设有至少一条圆周方向的挤压轮槽,挤压轮槽上分别设有与其相配合的导座,导座与挤压轮槽形成供坯料通过的挤压腔,挤压轮之间设有模座,模座的内部设有供电缆通过的通道,模座轴芯线的两侧沿径向方向对称设有与挤压腔相通的孔,孔与模座的包覆腔相通,包覆腔的出口包覆在通道中的电缆出口端的外周。挤压坯料进入挤压腔后经模座上的孔进入包覆腔,由于孔是在模座的径向方向对称设置的,所以在模座的上、下位置处同时有挤压坯料进入包覆腔,这样缩短了坯料的流道,而且温差小,流经模座的坯料充足,产量得到了提高。

4、上述现有技术虽然有一定的进步性,但是铜母线在连续挤压成型后处于高温状态,一旦接触到空气很容易产生大面积氧化现象,容易对铜母线的使用性能产生影响。

5、鉴于以上情况,为了克服上述技术问题,本发明设计了一种铜母线连续挤压设备,解决了上述技术问题。


技术实现思路

1、本发明要实现的技术目的是:提升铜母线连续成型的工作效率,将连续挤压成型后的高温铜母线进行抗氧化和冷却处理。

2、为了实现上述的技术目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种铜母线连续挤压设备,包括底座、转动轴和支撑杆,设备的底座是整个设备的基础,提供了稳定的支撑。转动轴安装在底座的侧面,支撑杆安装在底座上,提供了对其他部件的支撑和固定作用。设备还包括多个关键组件,如送料组件、摩擦组件、挤压机构、抗氧化机构和冷却组件。这些组件共同协作,实现铜母线的连续挤压成型。送料组件安装在转动轴上,负责将原材料(通常是铜线或铜棒)连续稳定地送入摩擦组件。这个组件的设计保证了原材料在进入摩擦组件之前保持均匀和稳定的供料状态。摩擦组件同样安装在转动轴上,它的主要功能是通过摩擦力将原材料加热和推进。挤压机构安装在摩擦组件的侧面。抗氧化机构和冷却组件同轴安装在支撑杆上。冷却组件通过使用惰性气体风冷从而控制冷却速度和温度,确保铜母线在成型后的快速冷却过程中不会产生内应力,从而保证成品的尺寸稳定性和机械性能。

4、挤压机构的工作原理是通过送料组件将原材料送入摩擦组件,在摩擦槽和配合槽之间产生摩擦力,物料在运动中由于摩擦力产生的高温和高压作用下,使得物料通过挤压腔实现成型。随后,成型后的铜母线经过抗氧化机构进行抗氧化处理,最后在冷却组件中进行冷却。

5、所述送料组件包括送料转轮、送料槽和配合凸起。送料转轮安装在支撑杆的侧面,确保其能够稳定地运行。送料槽则开设在送料转轮的侧面中轴线上,设计合理,能够有效地引导原材料的进给。为了保证原材料在送料过程中始终保持稳定、均匀,送料槽的两侧安装了配合凸起。这些配合凸起的截面形状被设计为等腰梯形,能够更好地配合送料槽,提供均匀的压力分布,确保原材料在送料过程中的平稳推进,从而送料组件能够高效地将原材料输送至下一工序,保证生产过程的连续性和稳定性。

6、所述摩擦组件包括摩擦转轮、摩擦槽和配合凹槽,摩擦转轮安装在支撑杆的侧面,确保其运转平稳可靠。摩擦槽开设在摩擦转轮的侧面中轴线上,其直径与送料槽的直径相同,确保原材料在转轮之间能够无缝衔接和顺畅过渡。为了进一步优化摩擦效果,摩擦槽的两侧设有配合凹槽。

7、固定块安装在底座的上面,提供了稳定的基础。挤压槽开设在固定块的最上面,是原材料进入挤压阶段的通道。弧形块安装在固定块的上面,其内侧面设有配合槽,旨在与挤压槽配合,确保原材料在挤压过程中的精确定位和顺畅流动。限位块安装在弧形块的一端,通过限位槽实现对原材料的有效控制,防止其在挤压过程中发生偏移。限位槽开设在限位块的内侧面,与限位块配合,进一步提高了材料的定位精度和挤压效果。

8、所述限位槽设置为梯台形,所述限位槽的直径值沿着摩擦组件的旋转方向逐渐减小。限位槽的梯台形设计,且直径沿着摩擦组件的旋转方向逐渐减小,有助于在挤压过程中逐步收紧和准确定位原材料。

9、所述挤压模具的内部开设有挤压腔和成型腔;所述挤压腔设置为放射状,所述成型腔的截面形状与铜母线形状保持一致。挤压腔设置为放射状,有助于均匀地分配挤压力,使材料在进入成型腔之前能够均匀地扩散和流动。

10、所述抗氧化机构包括套筒、储液组件、旋转销和涂覆组件。套筒安装在挤压机构的侧面,确保其能够紧密连接并有效运作。储液组件设置在套筒的内部,用于存储抗氧化剂溶液,确保在铜母线表面涂覆的过程中能够持续提供足够的抗氧化剂。旋转销以圆周阵列的形式安装在套筒的内底面,能够均匀地分布在套筒内部。涂覆组件固定在旋转销上,通过旋转销的旋转带动涂覆组件同步旋转,从而在铜母线表面均匀涂覆抗氧化剂。

11、所述储液组件包括海绵块、储液腔和密封塞,以确保抗氧化剂的有效存储和均匀涂覆。海绵块设置在套筒的内壁上,其内侧面为弧面设计,弧面用于和螺旋叶接触,从而使得螺旋叶快速将抗氧化剂涂覆在铜母线中。这种弧面设计有助于提高抗氧化剂的涂覆均匀性,使螺旋叶能够更好地接触铜母线表面。储液腔开设在海绵块的上面,与海绵块直接接触,这种布置使得储液腔中的抗氧化剂能够通过海绵块渗透并传递至螺旋叶的表面。储液腔确保了抗氧化剂的储存容量,能够满足连续涂覆的需求。密封塞安装在储液腔的上面,起到防止抗氧化剂泄漏和挥发的作用,确保抗氧化剂在使用过程中保持适当的浓度和数量。所述涂覆组件包括旋转块、旋转槽和螺旋叶,其设计旨在确保抗氧化剂的均匀涂覆。旋转块安装在旋转销上,这使得旋转块能够随旋转销的转动进行同步旋转,从而实现对铜母线表面的全面涂覆。旋转槽开设在旋转块上,这一槽口设计可以容纳并引导抗氧化剂的流动,使其能够在旋转过程中均匀分布。螺旋叶安装在旋转块的上面,负责将抗氧化剂涂覆到铜母线表面。螺旋叶采用硅胶材质,这种材料具有良好的弹性和耐磨性,能够在涂覆过程中有效地适应铜母线的表面形状,并提供均匀的涂层。

12、所述冷却组件包括冷却块、送风管道、过渡腔和送风口,其设计旨在高效地冷却铜母线,确保其在挤压过程中的温度控制。冷却块安装在抗氧化机构的侧面,紧密配合其他组件,确保冷却过程的有效性和稳定性。送风管道设置在冷却块的侧面,用于引导和输送气体至冷却块内部。送风管道运输的气体为惰性气体,如氮气或氩气,这些气体能够有效地带走热量,同时防止氧化反应,从而保护铜母线的质量。

13、过渡腔设置在冷却块的内部,作为气体与铜母线接触的中间区域,确保气体能够均匀地分布,并在冷却块内的不同区域之间进行热量交换。送风口则开设在冷却块的内壁上,气体通过送风口释放到铜母线表面,带走多余的热量,实现高效冷却。这样的设计确保了冷却过程的均匀性和有效性,有助于铜母线在生产过程中保持稳定的温度,避免因温度过高而影响产品质量。

14、本发明的有益效果如下:

15、1.本发明通过设置摩擦组件和挤压机构,摩擦组件通过摩擦力加热铜母线,使其达到适宜的挤压温度,从而减少了预热时间。挤压机构则高效地将加热后的铜母线挤压成型。两个组件的协同工作减少了每个生产周期的时间,提高了整体生产效率,能够在单位时间内生产更多的铜母线。摩擦组件提供均匀的加热,确保铜母线在挤压过程中温度的一致性。这种均匀加热有助于提升铜母线的物理性能和表面质量。挤压机构精确控制铜母线的成型过程,使最终产品具有更高的尺寸精度和更好的表面光洁度,减少了产品缺陷和废品率。摩擦组件通过摩擦加热铜母线的效率较高,相比传统加热方式,能有效减少能量浪费。优化的挤压机构能更好地利用加热后的材料,减少能源消耗,从而降低了整体生产成本。

16、2.本发明通过设置抗氧化机构和冷却组件,将连续挤压成型后的高温铜母线进行抗氧化和冷却处理,抗氧化机构能够在铜母线的表面涂覆抗氧化剂,形成保护层。这一层保护膜有效防止了铜母线在高温下与空气中的氧气发生反应,避免了氧化层的形成。氧化会影响铜母线的电导率和机械性能,因此防止氧化是确保铜母线质量的关键步骤。抗氧化处理能保持铜母线的纯净度和良好的电导率。铜母线的电导率直接影响其在电力传输中的效率和稳定性。抗氧化处理还可以提高铜母线的耐腐蚀性和机械耐久性,延长产品的使用寿命。冷却组件能够快速将高温铜母线冷却到常温,防止因过热而导致的表面缺陷,如变色、起泡等。冷却过程使铜母线保持光滑的表面,改善外观质量,并减少后续加工和维护的难度。抗氧化和冷却处理的配合使用能够在挤压后立即处理铜母线,避免了因高温导致的氧化问题或表面缺陷,从而减少了生产中的返工和废品率。高效的处理过程缩短了整体生产周期,提高了生产效率。


技术特征:

1.一种铜母线连续挤压设备,包括底座(1)、转动轴(2)和支撑杆(3),所述转动轴(2)设置有2个,所述转动轴(2)分别安装所述底座(1)的侧面,所述支撑杆(3)安装在底座(1)的上面;其特征在于,还包括送料组件(4)、摩擦组件(5)、挤压机构(6)、抗氧化机构(7)和冷却组件(8);所述送料组件(4)和所述摩擦组件(5)安装在转动轴(2)上,所述挤压机构(6)安装在摩擦组件(5)的侧面,物料在摩擦槽(52)和配合槽(64)之间运动前进,物料前进过程中由于摩擦力产生的高温和高压作用下,使得物料通过挤压腔(671)实现成型;所述抗氧化机构(7)和所述冷却组件(8)同轴安装在支撑杆(3)上,高温的铜母线在经过抗氧化机构(7)时,螺旋叶(743)会在摩擦力的带动下旋转从而实现对铜母线的抗氧化剂涂覆。

2.根据权利要求1所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述送料组件(4)包括送料转轮(41)、送料槽(42)和配合凸起(43);所述送料转轮(41)安装在支撑杆(3)的侧面,所述送料槽(42)开设在送料转轮(41)的侧面中轴线上,所述配合凸起(43)安装在送料槽(42)的两侧,所述配合凸起(43)的截面形状设置为等腰梯形。

3.根据权利要求2所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述摩擦组件(5)包括摩擦转轮(51)、摩擦槽(52)和配合凹槽(53);所述摩擦转轮(51)安装在支撑杆(3)的侧面,所述摩擦槽(52)开设在摩擦转轮(51)的侧面中轴线上,所述摩擦槽(52)的直径值设置和送料槽(42)的直径值相同,所述配合凹槽(53)开设在摩擦槽(52)的两侧,所述配合凹槽(53)的形状大小设置和配合凸起(43)相同。

4.根据权利要求1所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述挤压机构(6)包括固定块(61)、挤压槽(62)、弧形块(63)、配合槽(64)、限位块(65)、限位槽(66)和挤压模具(67);所述固定块(61)安装在底座(1)的上面,所述挤压槽(62)开设在固定块(61)的最上面,所述弧形块(63)安装在固定块(61)的上面,所述配合槽(64)开设在弧形块(63)的内侧面,所述限位块(65)安装在弧形块(63)的一端,所述限位槽(66)开设在限位块(65)的内侧面,所述挤压模具(67)安装在固定块(61)的侧面。

5.根据权利要求4所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述限位槽(66)设置为梯台形,所述限位槽(66)的直径值沿着摩擦组件(5)的旋转方向逐渐减小。

6.根据权利要求4所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述挤压模具(67)的内部开设有挤压腔(671)和成型腔(672);所述挤压腔(671)设置为放射状,所述成型腔(672)的截面形状与铜母线形状保持一致。

7.根据权利要求1所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述抗氧化机构(7)包括套筒(71)、储液组件(72)、旋转销(73)和涂覆组件(74);所述套筒(71)安装在挤压机构(6)的侧面,所述储液组件(72)设置在套筒(71)的内部,所述旋转销(73)圆周阵列安装在套筒(71)的内底面,所述涂覆组件(74)按住那个在旋转销(73)上。

8.根据权利要求7所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述储液组件(72)包括海绵块(721)、储液腔(722)和密封塞(723);所述海绵块(721)设置在套筒(71)的内壁上,所述海绵块(721)的内侧面设置为弧面,所述储液腔(722)开设在海绵块(721)的上面,所述储液腔(722)和海绵块(721)直接接触设置,所述密封塞(723)安装在储液腔(722)的上面。

9.根据权利要求7所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述涂覆组件(74)包括旋转块(741)、旋转槽(742)和螺旋叶(743)所述旋转块(741)安装在旋转销(73)上,所述旋转槽(742)开设在旋转块(741)上,所述螺旋叶(743)安装在旋转块(741)的上面,所述螺旋叶(743)设置为硅胶材质,所述螺旋叶(743)的边角处做圆角处理。

10.根据权利要求1所述的一种铜母线连续挤压设备,其特征在于:所述冷却组件(8)包括冷却块(81)、送风管道(82)、过渡腔(83)和送风口(84);所述冷却块(81)安装在抗氧化机构(7)的侧面,所述送风管道(82)设置在冷却块(81)的侧面,所述送风管道(82)运输的气体为惰性气体,所述过渡腔(83)设置在冷却块(81)的内部,所述送风口(84)开设在冷却块(81)的内壁上。


技术总结
本发明涉及铜母线制造技术领域,具体涉及一种铜母线连续挤压设备,包括底座、转动轴和支撑杆,所述转动轴设置有2个,所述转动轴分别安装所述底座的侧面,所述支撑杆安装在底座的上面;还包括送料组件、摩擦组件、挤压机构、抗氧化机构和冷却组件;所述送料组件和所述摩擦组件安装在转动轴上,所述挤压机构安装在摩擦组件的侧面,物料在摩擦槽和配合槽之间运动前进,物料前进过程中由于摩擦力产生的高温和高压作用下,使得物料通过挤压腔实现成型;所述抗氧化机构和所述冷却组件同轴安装在支撑杆上,高温的铜母线在经过抗氧化机构时,螺旋叶会在摩擦力的带动下旋转从而实现对铜母线的抗氧化剂涂覆。

技术研发人员:吕文龙,张磊,陈椋椋
受保护的技术使用者:浙江三瑞汽车科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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