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摘 要：目前，工业铝挤压材的需求在不断增长，消费的比例处于不断上升的趋势。在这种市场环境之下，研究如何提高大型铝型材的生产效率、产品性能和成品率，已成为铝挤压工业发展中重点研究的课题。本文主要分析一种铝挤压材的辅助牵引装置，以供参考及不吝指正。
关键词：铝挤压材；辅助牵引装置；淬火
中图分类号：TG379 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0260-02
引 言
近年来世界铝挤压产品产量稳中有升，2016年铝挤压材产量估计在4000万t左右，发达国家产量基本趋于稳定，产量的增长主要来源于发展中国家。2016年美国铝挤压材产量250万t左右，日本铝挤压材产量约85万t，中国铝挤压材产量2675万t，居世界第一位。随着我国“一带一路”战略的启动，新一轮西部大开发和新型城镇化建设，国家实施全方位开放战略，进一步扩大向西开放，将会带动能源、交通、通讯等重大基础设施建设的发展，为有色金属及其下游产业链发展带来新的机遇。市场预测未来几年，工业铝挤压材需求将呈快速增长态势，消费的比例必定会呈现不断上升的趋势。预计2025年我国国内铝挤压材消费量达到4600万t左右，工业铝挤压材消费比例将达到70%左右，未来工业铝挤压材有较好的市场前景。
1 铝挤压材挤压技术现状
铝挤压材生产线包括：铝锭加热炉、挤压机、模具加热炉、挤压辅机和精整设备等。铝挤压材挤压时，关键要素为等温、恒速，由于铝锭与挤压工模具（挤压筒、模具、挤压垫等）之间的摩擦，导致挤压过程中铝流沿截面方向流速不均。利用牵引机牵引铝挤压材，可以消除5%流动速度的不均匀，从而使制品沿截面的流动比较均匀，有利于模具内焊合室中金属的成形。牵引机牵引挤压制品沿其导轨直线行进，保证制品的直线度，防止制品扭曲，减少制品表面的损伤。牵引机采用恒张力控制，即在制品截面产生一个恒定的张力；同时，在此张力作用下对型材进行风冷或水冷，不仅减少型材的冷却变形，而且使微观组织结构均匀。
目前，挤压机均普遍采用双牵引装备技术，双牵引装备技术可以实现连续挤压，提高挤压效率；而且能够在焊接环和停车环之间锯切分离铝型材，提高成材率。但双牵引装备技术仍还有其缺陷，由于牵引机的设计、工作原理导致其工作时与挤压机淬火罩存在干涉。在首段铝锭挤压的时候牵引机进入到前梁出口，此时淬火罩不能降下，导致一些需要在线淬火处理的铝挤压材（工业材大部分需要在线淬火处理）首段切废，很大程度上影响挤压材的成品率。目前，随着轨道交通、高速铁路、航空航天、新能源汽车、电力和军工等行业的快速发展，对特种高性能工业铝型材的需求持续增加。如何提高大型铝型材的生产效率、产品性能和成品率成为铝挤压工业发展追求的目标。
通过设计出的一种铝挤压材的辅助牵引装置，结合现有的牵引机设备，能保证第一根铝挤压材全部能实现在线淬火。该辅助牵引装置结构简单，包括底板、支撑架、横杆和夹持爪；底板水平设置，底板长度大于在线淬火罩的长度；支撑架数量为2个，沿底板短边方向相对设置；横杆固定设于支撑架之间；夹持爪数量根据挤压机机型的不同而不同，夹持爪呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙，其一端通过套筒套接于横杆外侧上并能够绕所述横杆旋转，相邻的夹持爪之间的横杆上设有用于限定所述夹持爪沿横杆方向移动的限位块。
2 背景技术
铝合金挤压材在挤出挤压机前梁出口后，需要使用牵引机将铝挤压材顺利牵引到冷床上，特别是生产在线淬火的铝挤压时，必须使用牵引机牵引以防止铝挤压材跑偏或变形而损坏设备或发生其他意外事故。目前主流的挤压机出口处都装有在线淬火装置，该在线淬火装置为可上下升降的淬火罩，在线淬火时需要将淬火罩下降到位才能正常淬火。而生产第一根铝挤压材时，牵引机要移动到挤压机前梁出口处开始牵引铝挤压材，此时在线淬火罩无法下降，不能对第一根铝挤压材进行在线淬火，只有将第一根铝挤压材牵引离开淬火罩工位后，淬火罩才能下降以正常淬火，从而导致每次生产在线淬火的产品时，第一根铝挤压材头部有一部分因为不能正常淬火而报废。大吨位挤压机在线淬火罩一般长度在15～20m左右，加上牵引机的长度，则每次生产都需要报废铝挤压材约20～25m。
3 实用新型发明内容
本实用新型的发明目的是，提供一种铝挤压材的辅助牵引装置，该装置使用方便快捷，能保证第一根铝挤压材全部能实现在线淬火。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种铝挤压材的辅助牵引装置，用于与牵引机和在线淬火罩相配合使用，包括：
底板，其呈长方形，所述底板水平设置，所述底板长度大于在线淬火罩的长度；
支撑架，其数量为2，所述支撑架设于所述底板上端面并位于沿底板长边方向的其中一端，所述支撑架沿底板短边方向相对设置；
横杆，其固定设于所述支撑架之间，所述横杆水平设置并位于所述支撑架顶部；
夹持爪，其数量为若干，所述夹持爪呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙，所述夹持爪一端通过套筒套接于横杆外侧上并能够绕所述横杆旋转，所述相邻的夹持爪之间的横杆上及所述支撑架与其相邻的夹持爪之间的横杆上设有用于限定所述夾持爪沿横杆方向移动的限位块。
基于上述特征：在生产在线淬火产品之前，将原有牵引机停置于在线淬火罩后面，在线淬火罩能够正常下降到位。使用天车将该辅助牵引装置吊放在挤压机前梁出口和原有牵引机之间，辅助牵引装置的夹持爪端朝向挤压机前梁出口，与夹持爪相对的一端夹在原有牵引机的夹头中间，下降在线淬火罩到位，此时辅助牵引装置位于在线淬火罩之下，不影响在线淬火功能。当第一根铝挤压材被挤出前梁出口时，使用挤压机前梁出口处的导向液压杆，将第一根铝挤压材的头部导进本实用新型辅助牵引装置的夹持爪之下并被夹持爪压住；启动原有牵引机，原有牵引机通过辅助牵引装置牵引型材，顺利通过在线淬火罩进行在线淬火。本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪和若干个齿形牙就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧。本实用新型结构简单，使用方便快捷。 进一步的，所述底板由铝合金挤压板制成。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使该装置重量轻易于吊运，使用方便。
进一步的，所述支撑架为直角三角形。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使支撑架受力结构更加稳定。
进一步的，所述支撑架的直角短边通过螺钉固定于所述底板上端面。
采用上述进一步方案的有益效果：通过螺钉与其他部件相连接，使该支撑架易于更换。
进一步的，所述横杆为圆形杆件。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使夹持爪易于旋转。
进一步的，所述夹持爪的外弧上均匀分布有所述齿形牙。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使夹持爪对铝挤压材的夹持更稳。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
本发明的保护点：
（1）本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪和若干个齿形牙就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧，结构简单，使用方便快捷。
（2）本实用新型通过螺钉与其他部件相连接，易于更换。
（3）本实用新型的底板使用铝合金挤压板制造，重量轻易于吊运，使用方便。
（4）本实用新型的长度稍大于在线淬火罩的长度，可以对第一根铝挤压材实现边牵引边淬火，不需要报废第一根铝挤压材的头部部分。
附图说明：
图中主要元件符号说明如下：图1中，1-支撑架、2-横杆、3-夹持爪、4-齿形牙、5-底板、6-螺钉、7-限位块。
具体实施方式：
以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。
如图1所示，一种铝挤压材的辅助牵引装置，用于与牵引机和在线淬火罩相配合使用，其特征在于，包括底板5、支撑架1、横杆2和夹持爪3。
底板5，其呈长方形，底板5水平设置，底板5长度大于在线淬火罩的长度。
支撑架1，其数量为2，支撑架1设于底板5上端面并位于沿底板5长边方向的其中一端，支撑架1沿底板5短边方向相对设置。
横杆2，其固定设于支撑架1之间，横杆2水平设置并位于支撑架1顶部。
夹持爪3，其数量为若干，夹持爪3呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙4，夹持爪3一端通过套筒套接于横杆2外侧上并能够绕横杆2旋转，相邻的-夹持爪3之间的横杆2上及支撑架1与其相邻的夹持爪3之间的横杆2上设有用于限定夹持爪3沿横杆2方向移动的限位块7。
在生产在线淬火产品之前，将原有牵引机停置于在线淬火罩后面，在线淬火罩能够正常下降到位。使用天车将该辅助牵引装置吊放在挤压机前梁出口和原有牵引机之间，辅助牵引装置的夹持爪3端朝向挤压机前梁出口，与夹持爪3相对的一端夹在原有牵引机的夹头中间，下降在线淬火罩到位，此时辅助牵引装置位于在线淬火罩之下，不影响在线淬火功能。当第一根铝挤压材被挤出前梁出口时，使用挤压机前梁出口处的导向液压杆，将第一根铝挤压材的头部导进辅助牵引装置的夹持爪3之下并被夹持爪3压住；启动原有牵引机，原有牵引机通过辅助牵引装置牵引型材，顺利通过在线淬火罩进行在线淬火。本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪3和若干个齿形牙4就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧。本实用新型结构简单，使用方便快捷。
底板5由铝合金挤压板制成，从而使该装置重量轻易于吊运，使用方便。
支撑架1为直角三角形，从而使支撑架1受力结构更加稳定。
支撑架1的直角短边通过螺钉6固定于底板5上端面，通过螺钉6与其他部件相连接，使该支撑架1易于更换。
横杆2为圆形杆件，从而使夹持爪3易于旋转。
齿形牙4均匀分布于夹持爪3的外弧上，从而使夹持爪对铝挤压材的夹持更稳。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
4 結束语
与传统的牵引设备相比，本发明能够实现第一根铝挤压材边牵引边在线淬火，结构设计简单、巧妙，制造成本非常低，能够在现有牵引和在线淬火设备上灵活使用，无需对现有设备进行改造，使用操作方便，能够避免传统设备由于第一根铝挤压材头部无法正常淬火而报废的部分，大大提高成品率。
参考文献
[1]董春明.铝型材工业变革与转型[J].中国有色金属，2014（04）.
[2]张晓彧，王祝堂.美国铝挤压工业速览[J].轻合金加工技术，2017（09）.
收稿日期：2018-9-19
作者简介：毛一帆（1987-），男，本科，主要从事铝加工工作。
关键词：铝挤压材；辅助牵引装置；淬火
中图分类号：TG379 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0260-02
引 言
近年来世界铝挤压产品产量稳中有升，2016年铝挤压材产量估计在4000万t左右，发达国家产量基本趋于稳定，产量的增长主要来源于发展中国家。2016年美国铝挤压材产量250万t左右，日本铝挤压材产量约85万t，中国铝挤压材产量2675万t，居世界第一位。随着我国“一带一路”战略的启动，新一轮西部大开发和新型城镇化建设，国家实施全方位开放战略，进一步扩大向西开放，将会带动能源、交通、通讯等重大基础设施建设的发展，为有色金属及其下游产业链发展带来新的机遇。市场预测未来几年，工业铝挤压材需求将呈快速增长态势，消费的比例必定会呈现不断上升的趋势。预计2025年我国国内铝挤压材消费量达到4600万t左右，工业铝挤压材消费比例将达到70%左右，未来工业铝挤压材有较好的市场前景。
1 铝挤压材挤压技术现状
铝挤压材生产线包括：铝锭加热炉、挤压机、模具加热炉、挤压辅机和精整设备等。铝挤压材挤压时，关键要素为等温、恒速，由于铝锭与挤压工模具（挤压筒、模具、挤压垫等）之间的摩擦，导致挤压过程中铝流沿截面方向流速不均。利用牵引机牵引铝挤压材，可以消除5%流动速度的不均匀，从而使制品沿截面的流动比较均匀，有利于模具内焊合室中金属的成形。牵引机牵引挤压制品沿其导轨直线行进，保证制品的直线度，防止制品扭曲，减少制品表面的损伤。牵引机采用恒张力控制，即在制品截面产生一个恒定的张力；同时，在此张力作用下对型材进行风冷或水冷，不仅减少型材的冷却变形，而且使微观组织结构均匀。
目前，挤压机均普遍采用双牵引装备技术，双牵引装备技术可以实现连续挤压，提高挤压效率；而且能够在焊接环和停车环之间锯切分离铝型材，提高成材率。但双牵引装备技术仍还有其缺陷，由于牵引机的设计、工作原理导致其工作时与挤压机淬火罩存在干涉。在首段铝锭挤压的时候牵引机进入到前梁出口，此时淬火罩不能降下，导致一些需要在线淬火处理的铝挤压材（工业材大部分需要在线淬火处理）首段切废，很大程度上影响挤压材的成品率。目前，随着轨道交通、高速铁路、航空航天、新能源汽车、电力和军工等行业的快速发展，对特种高性能工业铝型材的需求持续增加。如何提高大型铝型材的生产效率、产品性能和成品率成为铝挤压工业发展追求的目标。
通过设计出的一种铝挤压材的辅助牵引装置，结合现有的牵引机设备，能保证第一根铝挤压材全部能实现在线淬火。该辅助牵引装置结构简单，包括底板、支撑架、横杆和夹持爪；底板水平设置，底板长度大于在线淬火罩的长度；支撑架数量为2个，沿底板短边方向相对设置；横杆固定设于支撑架之间；夹持爪数量根据挤压机机型的不同而不同，夹持爪呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙，其一端通过套筒套接于横杆外侧上并能够绕所述横杆旋转，相邻的夹持爪之间的横杆上设有用于限定所述夹持爪沿横杆方向移动的限位块。
2 背景技术
铝合金挤压材在挤出挤压机前梁出口后，需要使用牵引机将铝挤压材顺利牵引到冷床上，特别是生产在线淬火的铝挤压时，必须使用牵引机牵引以防止铝挤压材跑偏或变形而损坏设备或发生其他意外事故。目前主流的挤压机出口处都装有在线淬火装置，该在线淬火装置为可上下升降的淬火罩，在线淬火时需要将淬火罩下降到位才能正常淬火。而生产第一根铝挤压材时，牵引机要移动到挤压机前梁出口处开始牵引铝挤压材，此时在线淬火罩无法下降，不能对第一根铝挤压材进行在线淬火，只有将第一根铝挤压材牵引离开淬火罩工位后，淬火罩才能下降以正常淬火，从而导致每次生产在线淬火的产品时，第一根铝挤压材头部有一部分因为不能正常淬火而报废。大吨位挤压机在线淬火罩一般长度在15～20m左右，加上牵引机的长度，则每次生产都需要报废铝挤压材约20～25m。
3 实用新型发明内容
本实用新型的发明目的是，提供一种铝挤压材的辅助牵引装置，该装置使用方便快捷，能保证第一根铝挤压材全部能实现在线淬火。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种铝挤压材的辅助牵引装置，用于与牵引机和在线淬火罩相配合使用，包括：
底板，其呈长方形，所述底板水平设置，所述底板长度大于在线淬火罩的长度；
支撑架，其数量为2，所述支撑架设于所述底板上端面并位于沿底板长边方向的其中一端，所述支撑架沿底板短边方向相对设置；
横杆，其固定设于所述支撑架之间，所述横杆水平设置并位于所述支撑架顶部；
夹持爪，其数量为若干，所述夹持爪呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙，所述夹持爪一端通过套筒套接于横杆外侧上并能够绕所述横杆旋转，所述相邻的夹持爪之间的横杆上及所述支撑架与其相邻的夹持爪之间的横杆上设有用于限定所述夾持爪沿横杆方向移动的限位块。
基于上述特征：在生产在线淬火产品之前，将原有牵引机停置于在线淬火罩后面，在线淬火罩能够正常下降到位。使用天车将该辅助牵引装置吊放在挤压机前梁出口和原有牵引机之间，辅助牵引装置的夹持爪端朝向挤压机前梁出口，与夹持爪相对的一端夹在原有牵引机的夹头中间，下降在线淬火罩到位，此时辅助牵引装置位于在线淬火罩之下，不影响在线淬火功能。当第一根铝挤压材被挤出前梁出口时，使用挤压机前梁出口处的导向液压杆，将第一根铝挤压材的头部导进本实用新型辅助牵引装置的夹持爪之下并被夹持爪压住；启动原有牵引机，原有牵引机通过辅助牵引装置牵引型材，顺利通过在线淬火罩进行在线淬火。本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪和若干个齿形牙就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧。本实用新型结构简单，使用方便快捷。 进一步的，所述底板由铝合金挤压板制成。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使该装置重量轻易于吊运，使用方便。
进一步的，所述支撑架为直角三角形。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使支撑架受力结构更加稳定。
进一步的，所述支撑架的直角短边通过螺钉固定于所述底板上端面。
采用上述进一步方案的有益效果：通过螺钉与其他部件相连接，使该支撑架易于更换。
进一步的，所述横杆为圆形杆件。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使夹持爪易于旋转。
进一步的，所述夹持爪的外弧上均匀分布有所述齿形牙。
采用上述进一步方案的有益效果：从而使夹持爪对铝挤压材的夹持更稳。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
本发明的保护点：
（1）本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪和若干个齿形牙就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧，结构简单，使用方便快捷。
（2）本实用新型通过螺钉与其他部件相连接，易于更换。
（3）本实用新型的底板使用铝合金挤压板制造，重量轻易于吊运，使用方便。
（4）本实用新型的长度稍大于在线淬火罩的长度，可以对第一根铝挤压材实现边牵引边淬火，不需要报废第一根铝挤压材的头部部分。
附图说明：
图中主要元件符号说明如下：图1中，1-支撑架、2-横杆、3-夹持爪、4-齿形牙、5-底板、6-螺钉、7-限位块。
具体实施方式：
以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。
如图1所示，一种铝挤压材的辅助牵引装置，用于与牵引机和在线淬火罩相配合使用，其特征在于，包括底板5、支撑架1、横杆2和夹持爪3。
底板5，其呈长方形，底板5水平设置，底板5长度大于在线淬火罩的长度。
支撑架1，其数量为2，支撑架1设于底板5上端面并位于沿底板5长边方向的其中一端，支撑架1沿底板5短边方向相对设置。
横杆2，其固定设于支撑架1之间，横杆2水平设置并位于支撑架1顶部。
夹持爪3，其数量为若干，夹持爪3呈弧形状且其外弧上设有若干个齿形牙4，夹持爪3一端通过套筒套接于横杆2外侧上并能够绕横杆2旋转，相邻的-夹持爪3之间的横杆2上及支撑架1与其相邻的夹持爪3之间的横杆2上设有用于限定夹持爪3沿横杆2方向移动的限位块7。
在生产在线淬火产品之前，将原有牵引机停置于在线淬火罩后面，在线淬火罩能够正常下降到位。使用天车将该辅助牵引装置吊放在挤压机前梁出口和原有牵引机之间，辅助牵引装置的夹持爪3端朝向挤压机前梁出口，与夹持爪3相对的一端夹在原有牵引机的夹头中间，下降在线淬火罩到位，此时辅助牵引装置位于在线淬火罩之下，不影响在线淬火功能。当第一根铝挤压材被挤出前梁出口时，使用挤压机前梁出口处的导向液压杆，将第一根铝挤压材的头部导进辅助牵引装置的夹持爪3之下并被夹持爪3压住；启动原有牵引机，原有牵引机通过辅助牵引装置牵引型材，顺利通过在线淬火罩进行在线淬火。本实用新型不需要额外的夹持力，依靠若干个弧形夹持爪3和若干个齿形牙4就能够自动对铝挤压材进行夹持，能够夹持不同形状和大小的铝挤压材，且牵引力越大夹得越紧。本实用新型结构简单，使用方便快捷。
底板5由铝合金挤压板制成，从而使该装置重量轻易于吊运，使用方便。
支撑架1为直角三角形，从而使支撑架1受力结构更加稳定。
支撑架1的直角短边通过螺钉6固定于底板5上端面，通过螺钉6与其他部件相连接，使该支撑架1易于更换。
横杆2为圆形杆件，从而使夹持爪3易于旋转。
齿形牙4均匀分布于夹持爪3的外弧上，从而使夹持爪对铝挤压材的夹持更稳。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
4 結束语
与传统的牵引设备相比，本发明能够实现第一根铝挤压材边牵引边在线淬火，结构设计简单、巧妙，制造成本非常低，能够在现有牵引和在线淬火设备上灵活使用，无需对现有设备进行改造，使用操作方便，能够避免传统设备由于第一根铝挤压材头部无法正常淬火而报废的部分，大大提高成品率。
参考文献
[1]董春明.铝型材工业变革与转型[J].中国有色金属，2014（04）.
[2]张晓彧，王祝堂.美国铝挤压工业速览[J].轻合金加工技术，2017（09）.
收稿日期：2018-9-19
作者简介：毛一帆（1987-），男，本科，主要从事铝加工工作。