丁殿愷

(中冶京誠工程技術有限公司 北京 100176)

1 前言

帶鋼表面處理生產(chǎn)線向著高速、連續(xù)、高精度方向發(fā)展。通過綜合考慮，將生產(chǎn)線的速度控制在相對高的水平；通過活套、焊機的設置，實現(xiàn)“無頭軋制”，連續(xù)生產(chǎn)；通過檢測原件、高精度的剪切設備實現(xiàn)高精度生產(chǎn)。焊機將上卷帶尾和下卷帶頭焊接在一起。通常在焊機后設置月牙剪和切邊圓盤剪，月牙剪切掉焊縫便于圓盤剪進行切邊。某廠鍍錫鍍鉻生產(chǎn)線對切邊后的帶鋼寬度精度要求很高，如按常規(guī)將圓盤剪置于入口段，帶鋼經(jīng)過工藝段后，寬度會有略微變化，不能滿足要求。將圓盤剪置于出口段，影響精度的因素減少，保證了精度要求。由于帶鋼在爐子中的時間有著嚴格的要求，當帶鋼寬度變化時，要求在帶鋼正常運行中完成切邊。月牙開槽剪就是在這樣背景下產(chǎn)生的。它是一種新型設備，具有月牙剪和切邊剪(對切邊質(zhì)量要求不高時)兩種設備的功能。

2 月牙開槽剪的結構及特點

該設備主要由左右剪體、開口度調(diào)整裝置和去毛刺裝置等組成。結構簡單，維護方便。

2.1 剪體

兩個剪切機構對稱布置在機組中心線兩側，上下剪刃固定在回轉(zhuǎn)壁上,回轉(zhuǎn)臂以立柱為圓心通過液壓缸驅(qū)動進行擺動，液壓缸由兩個缸組合成一個二級缸，當需切焊縫成月牙形時，帶鋼靜止，液壓缸兩個行程連續(xù)完成；當需對帶鋼邊部開槽時，帶鋼靜止，液壓缸完成第一個行程后停止并保壓固定，此時剪切成半個月牙(即剪刃位置從1到2)，剪刃端面與帶鋼運行方向平行，帶鋼開始運行，在運行帶鋼的驅(qū)動下剪刃對帶鋼邊部進行切邊，當切邊長度滿足要求后，液壓缸開始第二個行程，切成后半個月牙并擺出帶鋼(即剪刃位置從2到3)，完成開槽。

圖1 剪體結構簡圖

開槽(切邊)的長度取決于圓盤剪開口度調(diào)整裝置在帶鋼運行中完成帶鋼寬度變化所需的調(diào)整時間。這樣，在帶鋼寬度變化時，無需停車，圓盤剪和帶鋼正常運行中完成切邊工作。剪刃間隙和重合度是影響剪切質(zhì)量的關鍵因素。維持這兩個參數(shù)的穩(wěn)定是設備正常工作的前提。首先，選擇合適的材料并進行恰當?shù)臒崽幚?，提高剪刃的硬度，增加剪刃的耐磨性；其次，采用簡單的調(diào)整方法，快捷的換刃方式，盡可能地縮短換剪刃的時間。剪刃的調(diào)整見圖2。

圖2 剪刃調(diào)整示意圖

剪刃及軸固定在刀座上，刀座再通過螺栓固定在回轉(zhuǎn)臂上。通過刀座與回轉(zhuǎn)臂間的墊片調(diào)整剪刃的側隙。壓板通過螺栓與回轉(zhuǎn)臂合為一體，通過壓板上的拉緊螺栓和頂絲帶動刀座上下移動，從而完成剪刃重合度的調(diào)整。

2.2 開口度調(diào)整裝置

開口度調(diào)整裝置是為了適應帶鋼寬度變化而設置的。主要由驅(qū)動裝置、底座和滾珠絲杠等組成。電機通過蝸輪蝸桿減速機驅(qū)動左右旋絲杠旋轉(zhuǎn)，左右旋絲杠上有與其相配的螺母且分別與剪體連接，左右旋螺母帶動左右剪體沿著帶鋼寬度方向同時移動，直到滿足帶鋼寬帶變化引起的剪體位置要求。

圖3 開口度調(diào)整裝置結構簡圖

2.3 去毛刺裝置

剪后設有去毛刺裝置，消除或減小帶鋼毛刺，否則會劃傷后面的膠輥，影響正常生產(chǎn)，造成經(jīng)濟損失。裝置與剪體相對固定置于剪體底座上。上下輥分別由氣缸驅(qū)動沿輥子徑向移動調(diào)整輥縫，滿足板厚需求。

3 相關計算

3.1剪切過程及計算

圖4 剪切過程示意圖

=7.7638°

l=8.1mm

l1=6mm

式中R-刀盤半徑，mm，取30mm；

△-刀盤重疊量，mm，取0.25mm；

δ-帶鋼板厚，mm，取0.3mm；

l-剪切區(qū)弦長，mm；

α-咬入角,°；

h-咬入深度,mm,取(δ+△)/2；

θ-剪切終了的角度°；

r-剪回轉(zhuǎn)臂半徑，mm，取500mm。

3.2 刀盤與廢邊干涉計算

剪切月牙時，剪切點處刀片傾角和剪切過程中剪切區(qū)各點刀片與帶鋼切口徑向位移。

剪切點刀片傾角β

由剪切點a到c點，刀片離開帶鋼切口的距離S

S=r-(1-cosβ)=0.016mm

S2=r(1-cosβ1)=0.009mm

由剪切點a到b點，刀片離開帶鋼切口的距離S1

S1=S-S2=0.007mm

由此可見，此設備的結構尺寸在剪切時刀盤與廢邊不會產(chǎn)生干涉，而且，月牙曲率越小越不易產(chǎn)生干涉。

圖5 剪切月牙時剪刃與廢料位置關系示意圖

4 結束語

月牙開槽剪是帶鋼表面處理生產(chǎn)線上的一種新型設備，同時具有月牙剪和切邊剪的功能。投產(chǎn)近兩年來，運行安全可靠，維護簡單易行。為類似生產(chǎn)線提供借鑒、具有參考價值。