蔡軍黨，馬 波，成法坤，馬彬峰，李 鵬，賀平均

(中國重型機(jī)械研究院有限公司，陜西 西安 710032)

0 前言

近年來鑄坯直接熱送技術(shù)發(fā)展迅速，熱裝、熱送比不斷提高，對(duì)無缺陷鑄坯的需求量也隨之增大，在線將毛刺去除已成為鑄坯生產(chǎn)工藝中不可缺少的環(huán)節(jié)。

采用火焰切割機(jī)進(jìn)行在線定尺切割時(shí)，被切割鑄坯首尾兩端的下部會(huì)產(chǎn)生火焰切割毛刺，這種毛刺不僅會(huì)對(duì)送坯輥道及軋輥造成較大傷害，如輥面龜裂、剝落、表面劃傷等，而且還影響軋材的最終質(zhì)量和成才率。因此，在鑄坯被軋制之前將毛刺去除是十分必要的。

錘刀式去毛刺設(shè)備布置在火焰切割機(jī)之后的兩組毛刺輥道之間，用于在線去除首尾兩端所產(chǎn)生的火焰切割毛刺。

1 去毛刺機(jī)的組成及工作原理

(1)去毛刺機(jī)設(shè)備由機(jī)械部分、液壓系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)三部分組成。

(2)機(jī)械部分主要由輥體、長銷軸、底座、支承用球面軸承及滑動(dòng)導(dǎo)軌、液壓缸、萬向聯(lián)軸器等部分組成。輥體由合金鍛鋼鍛造制成，其上焊接有半法蘭盤，在半法蘭盤上均布十二個(gè)孔，其中均布的六個(gè)孔裝有長銷軸，錘刀就安裝在這些長銷軸上，另外六個(gè)孔作為備用孔。銷軸由擋圈和螺釘固定在輥體的半法蘭盤上。錘刀采用耐沖擊和耐磨材料制成。支承去毛刺輥兩端面的球面滾子軸承及軸承座由液壓缸驅(qū)動(dòng)，沿固定在底座上的滑動(dòng)導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)，去毛刺輥的上、下限位置用可調(diào)限位器加以限制，上限限位器的兩個(gè)可調(diào)螺桿保證錘刀甩開后的高度與送坯輥面標(biāo)高一致，下限位器采用帶有緩沖墊的可調(diào)墊板結(jié)構(gòu)，此外還有兩個(gè)限位開關(guān)用來監(jiān)測及控制液壓缸行程，去毛刺輥升降用的兩個(gè)液壓缸設(shè)有同步及速度控制回路，其升降速度可在0～100 m/s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 去毛刺機(jī)簡圖Fig.1 Diagram of deburring machine

(3)錘刀式去毛刺設(shè)備的工作過程。鑄坯由輸送輥道送入去毛刺輥道區(qū)域，當(dāng)鑄坯頭部通過裝在去毛刺輥道前端約2000 mm處的光電開關(guān)1時(shí)，去毛刺輥開始轉(zhuǎn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向與鑄坯傳送方向相同。

鑄坯進(jìn)一步向前運(yùn)送，當(dāng)其頭部到達(dá)毛刺輥前端約600 mm處的光電開關(guān)2時(shí)，去毛刺輥由液壓缸提升到上限工作位置，對(duì)鑄坯頭下邊沿30～100 mm的火焰切割影響表面進(jìn)行清理，去掉毛刺后，去毛刺輥開始下降，直到待機(jī)位置并停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)鑄坯進(jìn)一步向前運(yùn)送至坯尾通過光電開關(guān)1時(shí)，去毛刺輥又開始旋轉(zhuǎn)，其在轉(zhuǎn)向與鑄坯傳送方向相反，當(dāng)坯尾通過光電開關(guān)2時(shí)，去毛刺輥再次由液壓缸驅(qū)動(dòng)升高，并去掉鑄坯尾端的毛刺，如圖2、3所示。

2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接形式的改進(jìn)

原來毛刺機(jī)傳動(dòng)側(cè)的電機(jī)連接是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓抱閘、減速機(jī)及萬向聯(lián)軸器聯(lián)接組成結(jié)構(gòu)形式，此種聯(lián)接形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，不方便維護(hù)，并且對(duì)電機(jī)底座的加工要求較高，安裝時(shí)要保證電機(jī)、抱閘、減速機(jī)之間的同心，如圖4所示。

圖4 改進(jìn)前去毛刺機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)示圖Fig.4 Schematic diagram of drive system for original deburring machine

改進(jìn)后的毛刺機(jī)傳動(dòng)側(cè)的電機(jī)連接省去了液壓抱閘、減速機(jī)等中間環(huán)節(jié)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、萬向聯(lián)軸器直接連接，使結(jié)構(gòu)簡化，節(jié)省了空間，維護(hù)更加方便，并且在滿足毛刺機(jī)扭矩，保證輥體轉(zhuǎn)速的情況下，降低了電機(jī)功率。此結(jié)構(gòu)的電機(jī)和輥體之間是由SWP200B的萬向聯(lián)軸器直接聯(lián)接，由于此萬向聯(lián)軸器有一個(gè)最大15°的軸線夾角，使電機(jī)和輥體之間的聯(lián)接更加方便、簡單，如圖5所示。

圖5 改進(jìn)后去毛刺機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)示圖Fig.5 Schematic diagram of drive system for improved deburring machine

3 錘刀與長銷軸的改進(jìn)

原有的錘刀上設(shè)計(jì)了φ33 mm的圓孔，長銷軸直徑為φ30.5 mm，錘刀孔中心距離半法蘭內(nèi)徑的最近距離為35 mm，錘刀上下的活動(dòng)空間只有2.5 mm的伸縮量，這樣在調(diào)試的初級(jí)階段，在不確定錘刀頂端和鑄坯下表面距離的情況下，對(duì)鑄坯表面劃傷的可能性就大得多，并且造成對(duì)錘刀的磨損，降低了錘刀的使用壽命，如圖6所示。

圖6 改進(jìn)前錘刀與長銷軸結(jié)構(gòu)圖Fig.6 Structure of original hammer knife and long pin shaft

改進(jìn)后錘刀由原來的圓孔改成長孔，在垂直方向?qū)⒖桌焓瑰N刀在長銷軸的豎直方向的伸縮量增大，這樣，在設(shè)備調(diào)試階段高度不確定的情況下以及生產(chǎn)過程中遇見不平整鑄坯的時(shí)，降低了由于甩開后錘刀的最高點(diǎn)過多的大于運(yùn)輸輥面的高度而劃傷鑄坯，并且在相同轉(zhuǎn)速下增加了錘刀對(duì)毛刺的打擊次數(shù)，提高了毛刺去除率，如圖7所示。

圖7 改進(jìn)后錘刀與長銷軸結(jié)構(gòu)圖Fig.7 Structure of improved hammer knife and long pin shaft

4 結(jié)論

改進(jìn)后的錘刀式去毛刺機(jī)不僅使原有的結(jié)構(gòu)簡單化，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、制造成本，并且提高了毛刺去除率，減少了毛刺對(duì)輥道的劃傷，提高了鑄坯的質(zhì)量。

［1］ 劉明延，李平，欒興家，等．板坯連鑄機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算(上冊)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990．

［2］ 蔣軍，王海龍．去毛刺機(jī)的分析與研究［J］．重型機(jī)械，2005(3)．

［3］ 陳思，張寧峰，陳力．中厚板板坯去毛刺機(jī)的研制［J］．軋鋼，2005(6)．