铜带压延机压延机构技术分析

2014-07-08吕杰

机械工程师 2014年9期

吕杰

（西北机器有限公司，西安 710119）

1 压延机构工作原理

铜带压延机主要用于光伏行业太阳能焊带制造，用于将一定直径的圆铜线通过一次或多次冷轧压制，达到要求的几何尺寸和物理性能。并在线退火后收卷成盘。

本压延机构主要是将直径φ0.7 mm 以下的铜丝经过压延机构可轧成宽0.2~2.0 mm，厚0.15~0.20 mm 的铜带，要求铜带薄厚均匀，表面无伤痕，宽度一致，无飞边和镰刀弯出现。因此，压延机构是铜带压延机中的关键机构。如图1 所示。

图1

圆铜线通过校直机构校直后，进入上下两个轧辊的中间，轧压成相应规格的扁平铜线。采用平行挤压的方式进行轧制，使用时，上下两个轧辊通过偏心联轴器与动力源连接，两偏心联轴器分别带动上下压延轮转动，实现对圆铜线进行压延变形，以生产一定规格的铜带材，轧辊间隙即为轧制后铜带材的厚度。当铜带材厚度发生变化时，两轧辊间隙可通过调节上轧辊位置进行调节，控制电机带动同步带轮转动，通过蜗杆斜齿机构带动丝杆转动，保证上轧辊在导轨上自由移动。

2 压延机构技术优点

现有的铜带材广泛采用分切的方式生产，这种分切方式生产铜带材的方式在使用中存在以下缺点：

1）铜带材的宽度要靠上、下两切刀间的隔套长度来保证，所以对一组隔套的长度尺寸、形位公差等要求极其严格，加工工序复杂；2）生产不同宽度的铜带需配备相应规格的隔套，备附件规格繁多，相近规格难以区分；3）小规格（宽度≤3 mm）铜带材很难分切出来，即使分切也得先分切成大一规格的铜带，再将其继续分切成小规格铜带，只有中间部分是成品，两边均为废料，浪费极大；4）分切厚度受到限制，厚度过厚难以切透，厚度过薄易造成卷边，产生废品；5）分切方式对材料的软硬度要求较高，太软会粘刀，无法分切；6）分切精度低，生产效率低。

本机构紧凑且使用方便，带宽、带厚精度高，生产效率高。与现有技术相比具有以下优点：

1）本机构实现对圆铜线进行压延变形，生产铜带材，因此轧制成品规格不受限制，一台设备可生产多种规格的铜带。2）轧辊调整机构可单独对上轧辊的左右两端进行调整，也可同步调整。3）彻底解决了小规格铜带材的生产问题，且轧制精度高。4）轧辊可配对修磨，循环使用，使用寿命长。5）选用斜齿轮与蜗杆和蜗杆套啮合，当斜齿轮沿轴线上下移动时，啮合中心距始终保持不变，所以无论怎样调整，蜗杆和蜗杆套均能与斜齿轮充分啮合，保证机构工作中轧辊不产生位移。

3 压延机构组成

如图1，压延机构是由机架、轧辊架、轧辊调节机构、同步减速电机等组成。

1）机架。毛坯为45 钢经锻造成坯，加工要求为：厚两面与底面垂直度为0.005 mm，槽长两面与底面垂直度为0.005 mm，对称度为0.005 mm，槽高两面与底面平行度为0.005 mm，槽各面相互垂直度为0.005 mm，表面粗糙度均达Ra1.6。为了减少材料加工中产生变形，消除应力，粗加工后安排调制处理220~240 HB（零件加热到500~550 ℃，回火（560±10）℃，冷却），半精加工后安排定性处理（零件加热到500～550 ℃随炉冷却）。半精铣、精铣加工后，单面放精加工量0.25～0.30 mm，由加工中心机床分中余量精干成活。操作工人精心编排程序，靠机床精度和操作工人娴熟的技术，保证零件的加工精度，满足了使用要求。

2）轧辊架。轧辊架内装轧辊和滑块，分上轧辊和下轧辊，成对使用，其下轧辊轴线相对于工作平面的平行度要求为0.005 mm，上轧辊与下轧辊平行，上下轧辊分别由前后两个滑块支撑，上下滑块之间采用压簧支撑。要求各滑块的安装轧辊孔到安装面尺寸一致，且左右分中，如此保证了上下两轧辊轴线的平行，且所处的平面与工作平面垂直，使得轧制时线材始终处在轧制力最大处，既能保证截面尺寸，又最大限度地利用了扭矩。

3）轧辊调节机构。该机构可使上轧辊同时具有手动单独调整、手动同步调整、电动单独调整和电动同步调整的功能。机构包括安装板、蜗杆、蜗杆套、手轮、斜齿轮、同步带轮，调节机构由两段蜗杆分体式设计，一段与轴做成一体，另一段做成蜗杆套空套在轴上，轴端用螺母锁紧。要单独调整上轧辊的两端时，松开轴端的锁紧螺母，分别转动各段可实现单独调整；同步调整时，锁紧轴端的锁紧螺母，转动手轮即可实现同步调整；电机通电，制动器吸合可实现电动调整。

4）同步减速电机。采用单项同步电机与减速机连接，在收到控制信号后控制电机正转与反转快速切换和响应，及时调节轧辊间间隙，保证铜带尺寸要求。