由中國重型機械研究院股份公司研制的國家科技重大專項課題“航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機”埠褪，已于2011年11月在重慶西南鋁業(yè)（集團）有限公司竣工投產(chǎn)岖妄。

航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機主要為大型鋁加工企業(yè)所使用切端，以為航空航天彻坛、軍工、交通運輸和船舶制造等行業(yè)提供高品質(zhì)的預(yù)拉伸寬厚鋁合金板材料踏枣，服務(wù)產(chǎn)品包括：大型運輸機昌屉、直升機和大型客機的機身和機翼，以及艦船甲板等茵瀑。

該鋁合金板張力拉伸機的最大設(shè)計拉伸力為120MN间驮，是目前國內(nèi)第一臺、也是亞洲最大的鋁合金板材拉伸機煤蔚。作為用于我國第一條具有國際先進水平并可專業(yè)化生產(chǎn)的航空鋁合金厚板生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備试填，該拉伸機的極限負載、大拉伸噸位下斷帶保護及運行精度等多項性能指標均達到目前國際領(lǐng)先水平谦枢。目前三麦，除美國鋁業(yè)公司達文波特軋制廠擁有136MN的拉伸機外，國際上尚沒有實際拉伸力達到萬噸以上的鋁合金板材拉伸機得到投產(chǎn)應(yīng)用怕茉。該拉伸機的研制成功屈宿，填補了國內(nèi)鋁合金厚板及特厚板拉伸機的空白，為我國航空“大飛機”項目以及國防軍工的原材料供應(yīng)提供了強有力的保障榨豹。

拉伸機的主要優(yōu)勢及性能參數(shù)

該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機具有以下重要優(yōu)勢：多重斷帶被動緩沖保護功能脸嗜，可有效避免拉伸過程中工件突然斷裂而對設(shè)備造成的損壞；足夠的機架剛性和合理的鉗口預(yù)夾緊系統(tǒng)碳环，能夠?qū)崿F(xiàn)板材的均勻夾緊及均勻變形矮蘑；可自動測量被拉伸板材的初始長度废奖，以準確控制板材的延伸率精度鞍后；具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集、顯示與存儲功能内地，并可實現(xiàn)人機界面可視輸入伴澄；可顯示并存儲拉伸過程中的拉伸力，以及拉伸速度動態(tài)曲線阱缓；從鋁板上料到拉伸完畢非凌，機組的整個拉伸過程全部由PLC進行程序控制举农。

該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機的基本性能參數(shù)為：可拉伸2～7系的鋁合金板材，最大設(shè)計拉伸力達120MN敞嗡，可拉伸板材最大寬度4000mm颁糟、最大厚度250mm及最大長度30000mm，鉗口開度300mm喉悴，鉗口負載系數(shù)63kN/mm棱貌，滿負荷最小板材寬度1900mm，最大拉伸速度6mm/s箕肃，無級可調(diào)婚脱。

拉伸機的設(shè)備組成及功能

該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機機械設(shè)備組成包括：移動夾頭、固定夾頭勺像、主拉伸缸裝置障贸、壓梁機架總成以及緩沖復(fù)位系統(tǒng)、軌道和輔助承放料設(shè)備等痛但。電氣系統(tǒng)包括：傳動控制系統(tǒng)厨杆、PLC控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等乖靠。液壓系統(tǒng)包括：具有伺服控制的主拉伸系統(tǒng)缘荧、移動頭及固定頭液壓系統(tǒng)。

1. 拉伸機機組

拉伸機機組采用全浮動設(shè)計下驴，解決了發(fā)生拉伸斷料時巨大沖擊對基礎(chǔ)造成損壞的問題蒿榄。拉伸斷料時，整個機組設(shè)備可以沿軌道產(chǎn)生一定位移赛臀，斷料后機組在緩沖復(fù)位裝置的作用下迅速復(fù)位夹昼。

移動夾頭和固定夾頭用于拉伸板材的夾緊和固定，完成拉伸功能丰扁。夾頭分別由預(yù)應(yīng)力組合梁式機架帘达、鉗口組件、同步夾緊系統(tǒng)和車輪承載裝置等組成纽哭。

拉伸機機頭主機架為組合梁式預(yù)應(yīng)力機架栏蝙，從而有效減小了拉伸過程中的機體變形，保證了鋁板的均勻夾緊及夾緊的可靠性蚕泽。同時晌梨，鉗口負載系數(shù)（單位寬度拉伸力）更大，滿足了特厚板的拉伸需求须妻。

同步預(yù)夾緊系統(tǒng)采用二次夾緊方式仔蝌，在保證鉗口位置同步的同時，每組鉗口的預(yù)夾緊力一致，從而使鉗口對鋁板的夾緊均勻敛惊，有效保證了板材的均勻變形渊鞋。鉗口夾緊系統(tǒng)設(shè)有壓力傳感器，可對鉗口夾緊力進行監(jiān)測瞧挤。

移動夾頭和固定夾頭的前端帶有鋁板對中裝置锡宋，可實現(xiàn)鋁板的左右、上下對中特恬。對中調(diào)節(jié)均由位置傳感器進行檢測员辩，實現(xiàn)了寬度自動定位控制功能。

主拉伸缸用于為板材拉伸提供動力鸵鸥。安裝在壓縮柱和移動夾頭之間的兩臺主拉伸缸企电，是一種多功能的組合液壓缸，具有拉伸驅(qū)動护忠、移動夾頭運行和斷帶緩沖減震等多重功能乃筐。

壓梁總成包括：兩側(cè)壓縮柱和壓梁支座。兩側(cè)壓縮柱各由一組支座支撐前茧，并沿長度方向分布有等距離的插銷孔玄饶，用以固定夾頭。壓縮柱可沿拉伸方向相對支座移動丰浙，保證斷帶時不損壞支座基礎(chǔ)李腐。支座在水平方向和垂直方向上對壓梁均具有限位功能，增強了壓梁受力時的穩(wěn)定性袄映。壓梁一端和主拉伸缸內(nèi)操作缸活塞桿連接憎苦，另一端靠緩沖復(fù)位裝置支撐并定位。

緩沖復(fù)位系統(tǒng)安裝在機架壓縮柱的尾端泽姨，其功能是緩沖斷帶后后夾頭及壓梁的沖擊叁震，并在斷帶沖擊后使機架壓梁復(fù)位。緩沖復(fù)位裝置是該拉伸機斷帶緩沖保護的重要組成部分敲坏。

2. 液壓控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)主要由主拉伸液壓系統(tǒng)窘问、固定端液壓系統(tǒng)和活動端液壓系統(tǒng)組成。其中宜咒，主拉伸液壓系統(tǒng)采用了伺服控制系統(tǒng)及多項創(chuàng)新技術(shù)惠赫，用于控制兩側(cè)主拉伸缸高精度同步運行，保證了活動夾頭在拉伸過程中平穩(wěn)運行故黑，實現(xiàn)了板材的均勻拉伸儿咱。固定端液壓系統(tǒng)和活動端液壓系統(tǒng)用于驅(qū)動機頭上鉗口等液壓執(zhí)行機構(gòu)。兩個系統(tǒng)均采用比例伺服控制系統(tǒng)倍阐，可以在操作臺上方便地調(diào)整和控制各種參數(shù)概疆。

3. 電氣控制及檢測監(jiān)控系統(tǒng)

該拉伸機的整個電氣控制系統(tǒng)采用了集散式PLC機組工藝控制及遠程通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逗威，通過兩級網(wǎng)絡(luò)將拉伸機的供配電峰搪、交流電動機控制岔冀、PLC系統(tǒng)、遠程I/O系統(tǒng)和人機界面（HMI）聯(lián)為一體概耻，而且各系統(tǒng)之間的接口均為統(tǒng)一設(shè)計使套，共同構(gòu)成了拉伸機的整體自動化控制系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)包括：供電系統(tǒng)鞠柄、傳動系統(tǒng)确确、自動化系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)烧论。系統(tǒng)的主要控制功能包括：拉伸速度控制面啄、拉伸力控制、延伸率控制旋挺、同步控制以及板材寬度和高度對中控制焊蕉。

主要創(chuàng)新技術(shù)及專利

該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機創(chuàng)造性地采用了多項新技術(shù)，包括：組合式預(yù)應(yīng)力拉伸機頭责爹，解決了大拉伸力下機頭變形問題谊弯；具有緩沖功能的復(fù)合功能主拉伸液壓缸的創(chuàng)新應(yīng)用，解決了機頭緩沖的重大問題牧僻；全浮動張力拉伸機組的創(chuàng)新應(yīng)用霍鹿，解決了斷帶沖擊對設(shè)備基礎(chǔ)的損壞問題；復(fù)合斜面夾緊系統(tǒng)及鉗口二次預(yù)夾緊系統(tǒng)臊整，解決了特厚板夾緊和寬板均勻夾緊問題障漓；大流量、高壓電液伺服控制系統(tǒng)蛔琅，保證了整體設(shè)備的運行精度酬屉。

調(diào)試及使用情況

由中國重型機械研究院股份公司和用戶單位——西南鋁業(yè)（集團）有限公司組成的聯(lián)合調(diào)試小組，于2011年完成了對航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機的空負荷和負荷試車調(diào)試揍愁，目前設(shè)備已投產(chǎn)使用呐萨。在調(diào)試和使用過程中，該拉伸機經(jīng)受了8500t拉伸力時的突然斷帶的考驗莽囤，斷帶后設(shè)備運行正常谬擦，無異常損壞，證明了拉伸機多項斷帶緩沖技術(shù)的有效性朽缎。此后惨远，該拉伸機的實際負荷達到10500t，實現(xiàn)了萬噸級拉伸機的重要考核指標话肖。截止到目前北秽，該拉伸機已正常運行一年多葡幸，生產(chǎn)出了大批量的鋁合金厚板。

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