湯瑞祥

（北京中冶設(shè)備研究設(shè)計總院有限公司 北京 100029）

1 背景

廢邊處理設(shè)備是冷軋板帶生產(chǎn)線重要的輔助設(shè)備，通常設(shè)置在圓盤剪附近。尤其是當(dāng)冷軋生產(chǎn)線對產(chǎn)品的邊部質(zhì)量要求較高時，就需要根據(jù)來料情況和成材率的要求對板帶進(jìn)行4～50mm的切邊。對于連續(xù)生產(chǎn)的機(jī)組來說，需要設(shè)置廢邊處理設(shè)備，對切下的廢邊進(jìn)行輸出處理，以保持生產(chǎn)線的連續(xù)性，常用的廢邊處理設(shè)備主要有碎斷剪、壓塊機(jī)以及廢邊卷取機(jī)三種形式，其中以廢邊卷取機(jī)的應(yīng)用最為普遍。

2 設(shè)備特點(diǎn)

2.1 碎斷剪

碎斷剪也稱碎邊剪，主要用于中厚板（≥2.5 mm）精整線的廢邊處理，見圖1。圓盤剪兩側(cè)切邊經(jīng)溜槽引至碎斷剪處（剪刃間隙以及兩側(cè)剪刃之間的距離可根據(jù)來料規(guī)格調(diào)整），直接將廢邊切至一定長度，直接滑落至廢料車等收集裝置，等待下一步處理。

碎斷剪的明顯優(yōu)勢主要體現(xiàn)在中厚板生產(chǎn)線上，對于＜2.5 mm薄帶鋼和軟鋼而言，通常采用壓塊機(jī)或廢邊卷取機(jī)。

圖1 碎斷剪結(jié)構(gòu)圖

2.2 壓塊機(jī)

圖2為壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，廢邊絲經(jīng)溜槽進(jìn)入擠壓室，廢邊絲在擠壓室內(nèi)被擠壓成方塊狀的廢料快，達(dá)到規(guī)定重量后由推板推出擠壓室，再通過廢料輸送裝置輸送到廢料斗中，等到下一步處理。

圖2 壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

其動作順序?yàn)椋禾畛湟簤焊状蜷_，便于經(jīng)過溜槽的廢邊順利落入擠壓室空腔，然后填充液壓缸將邊絲推入擠壓室，待擠壓室廢邊絲收集至要求的量時，填充液壓缸將廢邊絲推至擠壓室后停止不動并持續(xù)加壓狀態(tài)，將廢邊絲壓縮在擠壓室的側(cè)壁。同時，壓縮液壓缸伸出，將擠壓室內(nèi)的邊絲壓縮至規(guī)定尺寸，最后擠壓室門開啟，推板將廢料快推至廢料收集裝置。之后退板液壓缸、壓縮液壓缸、填充液壓缸復(fù)位，開始下一周期的動作。

壓塊機(jī)對于廢邊的處理包含集料（填充液壓缸將溜槽下來的廢邊絲推至擠壓室）、擠壓（壓縮缸將擠壓室內(nèi)的廢邊絲壓成規(guī)定尺寸）、廢料處理等多個環(huán)節(jié)，相對于碎斷剪而言，其動作環(huán)節(jié)較多，且對液壓系統(tǒng)的要求很高，尤其是高強(qiáng)鋼生產(chǎn)時，液壓壓力很高，設(shè)備制造精度要求也很高，制造成本比較高。

2.3 廢邊卷取機(jī)

廢邊卷取機(jī)是將圓盤剪剪切下來的廢邊絲以廢卷的形式輸出的廢邊處理設(shè)備，是目前冷軋板帶生產(chǎn)線應(yīng)用最為普遍的廢邊處理設(shè)備，目前國內(nèi)在處理厚度≤2.5 mm，屈服強(qiáng)度≤700MPa的帶鋼廢邊絲時，大都采用該種形式（見圖3）。

待溜槽內(nèi)堆積一定的廢邊絲后，推板推出，將其推至溜槽邊部（機(jī)械手可以抓取的位置），此時機(jī)械手伸出，抓取邊絲后縮回，此時邊絲貫穿卷軸中心。之后卷軸伸出，將邊絲卡在卷軸十字軸頭處，機(jī)械手松開，同時壓輥壓下，開始卷取。待卷取至既定尺寸時，液壓剪刀片由液壓缸驅(qū)動，剪短邊絲后，卷取芯軸抽出，廢卷由翻板推動，落至廢料小車，運(yùn)輸至指定地點(diǎn)。

廢邊卷取機(jī)為機(jī)電液一體品，其基本動作包含取料、卷取、剪切、卸料等，采用電液混合控制。溜槽體積大，可同時收集兩側(cè)邊絲，溜槽的尺寸可以根據(jù)生產(chǎn)線空間進(jìn)行布置，儲料能力較大。在卷取過程中，卷取速度略低于生產(chǎn)線速度，卷取速度需根據(jù)廢卷的增大隨時調(diào)整，防止過渡集料以及邊絲拉斷的現(xiàn)象。

根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的不同，機(jī)械手還可以安裝在液壓剪與卷取機(jī)之間，如圖4所示。

圖3 廢邊卷取機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 機(jī)械手布置圖

圖5 空氣推進(jìn)器式溜槽

針對厚度小于0.5mm的邊絲，其上料方式可以進(jìn)一步簡化，如圖5所示。溜槽頂部及底部各設(shè)置一個空氣推進(jìn)器，內(nèi)有壓縮空氣，空氣推進(jìn)器向安裝方向吹入大量的低壓、大流量的空氣，氣流將廢邊絲直引至卷取中心，完成上料動作。該取料方式僅適用于薄、軟鋼。不具備通用性，但在產(chǎn)線規(guī)格較薄的情況下，可以大大減小設(shè)備空間，整體設(shè)備較為緊湊。

3 結(jié)論

綜合廢邊處理設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際，碎斷剪大都用于強(qiáng)度較高、厚度大于等于2.5mm的厚規(guī)格帶鋼生產(chǎn)線；壓塊機(jī)常用于機(jī)組速度較低的生產(chǎn)線，由于其生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)線應(yīng)用不多。廢邊卷取機(jī)用于處理邊絲厚度≤2.5mm的生產(chǎn)線，廢邊絲厚度越薄越能體現(xiàn)其優(yōu)越性；且從制造成本和維護(hù)成本等方面綜合考慮，廢邊卷取機(jī)較壓塊機(jī)更適合高速生產(chǎn)的冷軋生產(chǎn)線。

［1］胡萬強(qiáng).金屬廢料壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計［J］.機(jī)床與液壓，2012（11）.

［2］吳秀杰.碎邊剪的結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計［J］.冶金設(shè)備，2009（Z1）.