江開(kāi)倫，商 雨

(中鋁西南鋁板帶有限公司， 重慶 401326)

1700mm鋁箔分切機(jī)是生產(chǎn)0.08mm～0.2mm厚度空調(diào)箔和裝飾箔的主要設(shè)備，該分切機(jī)原剪切裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際生產(chǎn)中存在較多問(wèn)題：剪切裝置中心傳動(dòng)的速度和卷取、開(kāi)卷速度難以達(dá)到良好匹配，造成鋁箔表面劃傷；上下刀及刀架結(jié)構(gòu)不盡合適，刀軸裝拆不方便，生產(chǎn)中經(jīng)常造成帶材邊部卷邊；上下刀的傳動(dòng)比固定不可調(diào)，造成大刀徑時(shí)上下刀接觸部位相對(duì)速度過(guò)大，使刀具磨損過(guò)快，帶材邊部易形成毛刺。

1 剪切方式的改變

如圖1所示，原1700mm鋁箔分切機(jī)傳動(dòng)分為開(kāi)卷傳動(dòng)6、中心傳動(dòng)3、卷取傳動(dòng)2。分切機(jī)工作時(shí)，由卷取傳動(dòng)電機(jī)2帶動(dòng)卷取軸1卷取鋁卷材，開(kāi)卷傳動(dòng)電機(jī)6產(chǎn)生反向力矩形成制動(dòng)，從而在卷取和開(kāi)卷之間建立起所需帶材張力。如果中心傳動(dòng)3的速度調(diào)整不合適，中心傳動(dòng)輥8、下刀軸4和帶材就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在帶材表面產(chǎn)生劃痕。為了解決這一問(wèn)題，本方案取消中心傳動(dòng)，讓導(dǎo)輥和下刀軸成為自由狀態(tài)，由帶材和輥軸間的摩擦力帶動(dòng)剪切裝置旋轉(zhuǎn)，由帶材張力帶動(dòng)剪切裝置形成被動(dòng)剪切(即拉剪)，改變后帶材在頭尾升減速小段偶爾有輕微打滑現(xiàn)象(該段為用戶(hù)非成品段)，成品段再?zèng)]有出現(xiàn)帶材在導(dǎo)輥及下刀軸上打滑損傷帶材表面的問(wèn)題。

2 上刀軸承座和上刀進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

圖2為改進(jìn)后的上刀軸承座和上刀進(jìn)刀機(jī)構(gòu)。①上刀軸承座改為扣蓋的方式，換刀時(shí)，用手?jǐn)Q開(kāi)螺母即可翻開(kāi)上刀蓋裝拆上刀軸；②將原來(lái)靠調(diào)節(jié)蝸桿的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)改為可以直接搬動(dòng)的進(jìn)刀手臂來(lái)進(jìn)上刀或調(diào)節(jié)進(jìn)刀量的機(jī)構(gòu)，搬動(dòng)進(jìn)刀手臂1，通過(guò)上刀軸轉(zhuǎn)軸3帶動(dòng)上刀軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上刀的進(jìn)退刀；③鎖緊定位裝置2，當(dāng)上刀進(jìn)到位后，放下手柄，定位銷(xiāo)在彈簧的推動(dòng)下，插入定位孔，實(shí)現(xiàn)上刀的精確定位。

3 上刀架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

原上刀架為開(kāi)口式設(shè)計(jì)，用螺釘收小開(kāi)口來(lái)把上刀架固定在上刀軸上，蝶形刀片背面無(wú)補(bǔ)償彈簧。改進(jìn)后的上刀架(圖3)由偏心環(huán)1、滾動(dòng)球2、上刀3、彈簧4、擋圈5、刀架體6等構(gòu)成。偏心環(huán)裝在有偏心槽的刀架體中，當(dāng)上刀和下刀裝配好后，轉(zhuǎn)動(dòng)刀架體，偏心環(huán)就會(huì)把刀架體緊固在上刀軸上。

由于碟形上刀片和下刀采用的是無(wú)縫剪切，工作時(shí)，上刀和下刀需要緊貼。裝配時(shí)，當(dāng)下刀把上刀推開(kāi)脫離擋圈后，上下刀的接觸壓力等于上刀對(duì)彈簧的軸向推力F2乘以力臂系數(shù)，由于力臂系數(shù)是兩力臂的比值，是固定不變的，因此，分析彈簧的受力，就可求出上下刀的接觸壓力。

如圖4所示，由F2=N×sinα，F(xiàn)1=N×cosα，得出：F2=F1tgα；式中，F(xiàn)1為彈簧的徑向合拉力；F2為彈簧對(duì)上刀的軸向推力；N為刀架體對(duì)彈簧的正壓力。上下刀接觸壓力的大小直接影響帶材剪切后的邊部質(zhì)量，接觸壓力過(guò)大，會(huì)使刀具磨損加快，接觸壓力過(guò)小，卷材邊部易產(chǎn)生卷邊。由F2=F1tgα可知，角度α一定時(shí)，調(diào)整彈簧的徑向合拉力F1就可以調(diào)整彈簧對(duì)上刀的軸向推力F2的值，彈簧的徑向合拉力F1取決于彈簧的彈性系數(shù)和變形量，選用合適的彈簧參數(shù)達(dá)到最好的剪切效果。

4 上下刀傳動(dòng)的改進(jìn)

原設(shè)計(jì)上下刀軸為固定齒數(shù)斜齒傳動(dòng)，為了保證最小直徑的上刀線(xiàn)速度大于下刀線(xiàn)速度，給定上下刀軸一個(gè)固定的較大的傳動(dòng)比，斜齒在工作中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向力，使上刀軸形成軸承游隙范圍內(nèi)的軸向竄動(dòng)?，F(xiàn)改為上下刀通過(guò)上刀軸和下刀軸上的兩個(gè)直齒輪同步傳動(dòng)，隨著上刀直徑的減小，可以更換配對(duì)齒輪來(lái)保證上下刀的重疊量和線(xiàn)速度比值在一定范圍內(nèi)。

工作中，由于上刀自身磨損和鈍后的修復(fù)磨削，上刀的刀徑會(huì)逐漸變小，i值也會(huì)變小。為了保證i值盡可能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)(i值過(guò)低，實(shí)現(xiàn)不了上刀在帶材上劃切，帶材邊部易產(chǎn)生卷邊；i值過(guò)高，刀具磨損加快，帶材邊部易產(chǎn)生毛刺)，且刀片重疊量有一定的調(diào)節(jié)余地，選用了3段上刀直徑的配對(duì)齒輪供選配。上刀直徑D1和上下刀接觸部位的線(xiàn)速度之比i的關(guān)系見(jiàn)圖6，i值的階躍是更換上刀齒輪產(chǎn)生的，上刀和下刀的傳動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 改進(jìn)后的直徑、齒數(shù)、速差對(duì)比表

Tab.1 Comparison of improved diameter, tooth number and speed difference

D1/mmD2/mmZ1/齒數(shù)Z2/齒數(shù)模數(shù)i105.0～103.5105333531.061～1.045103.5～100.5105323531.078～1.047100.5～99.0105313531.081～1.065≤99報(bào)廢上刀

5 結(jié)束語(yǔ)

1700mm分切機(jī)剪切裝置改進(jìn)后，該設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，將原來(lái)?yè)Q一次刀的時(shí)間由50min減少到15min，將原來(lái)每月4t～5t因剪切裝置造成的廢料減少到1t以下，同時(shí)，每年減少刀具費(fèi)用2萬(wàn)元左右，達(dá)到了預(yù)期的改進(jìn)效果。