楊軍毅

摘 要：對(duì)于冷軋廠的酸洗線，圓盤剪是非常重要的設(shè)備，其主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)酸洗板的切邊。這道工序?qū)?huì)對(duì)酸洗板的剪切寬度和切邊質(zhì)量帶來(lái)直接影響。為了能夠確保酸洗板的剪切質(zhì)量，介紹了冷軋廠酸洗線圓盤剪的結(jié)構(gòu)，以及圓盤剪在生產(chǎn)使用中的常見(jiàn)問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施，希望通過(guò)分析為解決酸洗線圓盤剪問(wèn)題提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：圓盤剪;結(jié)構(gòu);酸洗線

中圖分類號(hào)：TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）34-00-03

Structure and Application of Side Trimming in Push-Pull Pickling Line

YANG Junyi

（Company of Heibei Iron and Steel Group， Handan Hebei 056000）

Abstract： Disc shear is a very important equipment for pickling line deletion in cold rolling plant， which mainly realizes the edge cutting of pickling plate. This process will have a direct impact on the shear width and edge cutting quality of pickling plate. In order to ensure the shear quality of pickling plate， this paper intuoduce the structure and application of side trimming in push-pull pickling lines， and the common trouble shooting in the application. It is hoped that the analysis of this paper can provide some reference for solving the problem of disc shear in pickling line.

Keywords： side trimming;structure;pickling line

河鋼邯鋼冷軋廠推拉式酸洗線原料為熱軋卷板。機(jī)組采用六槽串級(jí)紊流酸洗、五級(jí)漂洗技術(shù)和先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用雙開(kāi)卷、單卷取生產(chǎn)模式，產(chǎn)品厚度為0.8～6.0 mm，寬度為900～1 680 mm，工藝最大速度為180 m/min。出口活套是11 m的深坑式活套，可存儲(chǔ)一定量的帶鋼，用于出口分卷停車時(shí)保持工藝段內(nèi)帶鋼的連續(xù)運(yùn)行，避免出現(xiàn)過(guò)酸洗、停車斑現(xiàn)象。

圓盤剪是酸洗線的重要設(shè)備，對(duì)酸洗板進(jìn)行切邊。切邊是酸洗線重要的工序之一，直接決定了酸洗板的剪切寬度和切邊質(zhì)量[1-2]。筆者重點(diǎn)介紹了酸洗線西馬克圓盤剪的結(jié)構(gòu)、間隙調(diào)整裝置和常見(jiàn)使用問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)和其他相同功能的圓盤剪進(jìn)行了簡(jiǎn)要對(duì)比。

1 圓盤剪結(jié)構(gòu)組成

1.1 圓盤剪的整體結(jié)構(gòu)組成

酸洗線圓盤剪為單刀頭主動(dòng)切邊剪結(jié)構(gòu)，包括一套碎邊剪裝置。單頭固定式切邊剪（主動(dòng)剪形式）帶有兩個(gè)高精度刀頭，刀頭可以移動(dòng)，剪刃及剪刃壓環(huán)采用液壓螺母鎖緊。切邊剪采用偏心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)刀縫，并帶有快開(kāi)機(jī)構(gòu)[3-4]。切邊剪性能可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，每個(gè)刀頭單元配有一個(gè)去毛刺裝置。

圓盤剪的來(lái)料以及參數(shù)如表1和表2所示。圓盤剪的結(jié)構(gòu)包括以下內(nèi)容。①1個(gè)基座，裝有線性導(dǎo)軌的焊接式鋼結(jié)構(gòu)，用來(lái)安裝側(cè)移底座。②2個(gè)側(cè)移底座，焊接式鋼結(jié)構(gòu)，用來(lái)承接切邊剪機(jī)架。③1套開(kāi)口度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，帶有預(yù)應(yīng)力滾珠絲杠（左旋和右旋螺紋）和耐磨軸承的機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)切邊剪的開(kāi)口寬度。④兩套剪切刀頭，刀頭上安裝有刀軸機(jī)架、刀軸、剪刃、鎖緊螺母，剪刃間隙、重疊量調(diào)整裝置。⑤2個(gè)去毛刺單元，能夠降低毛刺。每個(gè)去毛刺單元均由一個(gè)固定的下輥和一個(gè)可開(kāi)合的上輥組成。⑥2套邊條導(dǎo)槽，用特殊鋼制成的導(dǎo)槽，用于將切下的邊條輸送到碎邊剪中。⑦碎邊剪，包括2個(gè)碎斷剪單元。⑧剪前壓輥裝置，1套壓輥裝置安裝在圓盤剪前，位于糾偏輥和圓盤剪之間，用于穩(wěn)定帶鋼，防止帶鋼單側(cè)翹起造成切邊寬度與設(shè)定值產(chǎn)生偏差，同時(shí)減輕帶鋼振顫對(duì)切邊剪剪刃的沖擊。

該圓盤剪開(kāi)口度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為整體式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)側(cè)移底座的滾珠絲杠為同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，由一個(gè)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩側(cè)的側(cè)移底座同時(shí)打開(kāi)或閉合，而且移動(dòng)的距離相同。圓盤剪基座上導(dǎo)軌采用線性導(dǎo)軌，側(cè)移底座移動(dòng)時(shí)阻力小，長(zhǎng)期使用后導(dǎo)軌的磨損程度小[5]。

有些圓盤剪結(jié)構(gòu)與該圓盤剪結(jié)構(gòu)不同，開(kāi)口度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)采用分體式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)比較靈活，每個(gè)側(cè)移底座分別有1套開(kāi)口度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。開(kāi)口度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用帶磁尺碼盤的液壓缸單獨(dú)推動(dòng)單側(cè)側(cè)移底座移動(dòng)，單側(cè)側(cè)移底座可以單獨(dú)移動(dòng)，執(zhí)行開(kāi)合、關(guān)閉動(dòng)作。另外，導(dǎo)軌采用滑動(dòng)導(dǎo)軌，這種結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用后導(dǎo)軌磨損，容易發(fā)生卡阻現(xiàn)象。導(dǎo)軌和配合的銅滑塊需要打磨或者更換。

此外，由于液壓油具有一定的彈性，采用磁尺液壓缸進(jìn)行開(kāi)口度調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)需要使用鎖緊螺母進(jìn)行側(cè)移底座的固定鎖緊，以防止在切邊過(guò)程中側(cè)移底座發(fā)生位置變動(dòng)導(dǎo)致開(kāi)口度變化。鎖緊結(jié)構(gòu)增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，增加了維護(hù)工作量。使用磁尺的液壓缸調(diào)節(jié)開(kāi)口度，采用滑動(dòng)導(dǎo)軌承載側(cè)移底座，而滑動(dòng)導(dǎo)軌容易發(fā)生磨損、卡入異物等問(wèn)題，導(dǎo)致側(cè)移底座在移動(dòng)的過(guò)程中受到的阻力不均，側(cè)移底座甚至有輕微竄動(dòng)的現(xiàn)象。而圓盤剪的切邊精度要求是0～1 mm，一旦超出此數(shù)值范圍，就需要再次進(jìn)行開(kāi)口度調(diào)節(jié)。所以，經(jīng)常發(fā)生1次定位不準(zhǔn)需要多次定位的情況，定位時(shí)間長(zhǎng)，影響了生產(chǎn)節(jié)奏。

綜合比較，圓盤剪使用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)口度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位快速、準(zhǔn)確。

1.2 圓盤剪間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)

圓盤剪刀頭主要部件結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1中，刀軸安裝在刀軸機(jī)架上，剪刃安裝在刀軸上，減速電機(jī)通過(guò)法蘭盤安裝在刀軸機(jī)架上。下刀軸機(jī)架安裝在側(cè)移底座上，上刀軸機(jī)架通過(guò)偏心軸A和偏心軸C固定在側(cè)移底座上。偏心軸A和偏心軸C上均安裝有調(diào)整減速電機(jī)。

1.上剪刃;2.上刀軸;3.上刀軸機(jī)架;4.偏心軸A;5.旋轉(zhuǎn)軸B;6.偏心軸C;7.上刀軸驅(qū)動(dòng)減速電機(jī);8.下剪刃;9.下刀軸;10.下刀軸機(jī)架;11.下刀軸驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)。

1.3 碎邊剪結(jié)構(gòu)組成

碎斷剪是切邊剪的組成部分，用來(lái)將邊絲切碎。切邊剪刀頭直接配上2個(gè)碎斷剪單元。刀頭和碎斷剪單元之間由一體式廢邊導(dǎo)槽連接。快速夾緊機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)刀縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)設(shè)備使用和維護(hù)均十分簡(jiǎn)便。碎邊剪結(jié)構(gòu)中，刀盤直徑為350 mm，刀盤寬度為350 mm，刀數(shù)量為每個(gè)刀盤上6片剪刃，碎邊長(zhǎng)度大約為183 mm，廢邊導(dǎo)槽寬度為90 mm。

每個(gè)剪切單元的構(gòu)成是：1個(gè)鋼結(jié)構(gòu)焊接式箱體，容納小齒輪和刀軸;2根裝有滾動(dòng)軸承的刀軸，用以安裝刀頭;1個(gè)位于箱體內(nèi)的小齒輪，用于與刀頭保持同步;1個(gè)位于箱體內(nèi)部的大齒輪，用于碎斷剪驅(qū)動(dòng);2個(gè)安裝刀片的刀頭，配有夾緊斜楔和調(diào)整墊片，刀頭由液壓鎖緊機(jī)構(gòu)固定在刀軸上;刀頭上安裝6片刀片;齒輪箱內(nèi)為油池潤(rùn)滑。

另外，還有2套驅(qū)動(dòng)電機(jī)及聯(lián)軸器和減速箱、2個(gè)廢邊溜槽以及1套廢料皮帶運(yùn)輸機(jī)。溜槽采用雙側(cè)壁，帶有隔音措施，用以將切碎后的廢邊運(yùn)輸?shù)綇U邊輸出系統(tǒng)內(nèi)。廢料皮帶運(yùn)輸機(jī)用于將碎邊條運(yùn)輸?shù)剿檫厳l廢料斗中進(jìn)行收集。刀縫由一個(gè)電動(dòng)裝置來(lái)調(diào)節(jié)，刀縫的調(diào)節(jié)裝置原理如圖2所示。

當(dāng)需要調(diào)節(jié)剪刃間隙時(shí)，減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連接套、連接軸、刀軸在刀軸的軸線方向移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刀盤間隙的調(diào)整變化。

2 圓盤剪在應(yīng)用中存在的問(wèn)題和解決措施

2.1 切邊切不到、切邊寬度不一致

在生產(chǎn)過(guò)程中，切邊剪經(jīng)常發(fā)生單側(cè)切邊少甚至切不到的情況。單側(cè)切邊寬度小時(shí)，容易發(fā)生邊絲堵邊絲的現(xiàn)象，一方面是由于原料板型較差，板型存在鐮刀彎的現(xiàn)象。另一方面是因?yàn)樵O(shè)備本身的輥?zhàn)幽p、軸線偏差導(dǎo)致帶鋼跑偏。

切邊剪的中心線固定不動(dòng)，左右兩側(cè)的底座由同一個(gè)絲杠軸調(diào)節(jié)位置，所以無(wú)法調(diào)節(jié)切邊剪的中心線。為解決這個(gè)問(wèn)題，將切邊剪前的糾偏對(duì)中輥的中心線進(jìn)行標(biāo)定，把糾偏對(duì)中輥的中心線向切邊寬度小的方向進(jìn)行標(biāo)定。

切邊剪前布置了對(duì)中裝置、糾偏夾送輥，后面布置了張緊輥。這些設(shè)備的位置發(fā)生變化、精度降低，會(huì)導(dǎo)致帶鋼跑偏現(xiàn)象嚴(yán)重，影響帶鋼在切邊剪的定位，導(dǎo)致切邊寬度不一致。生產(chǎn)線曾發(fā)生切邊跑偏現(xiàn)象，此時(shí)糾偏夾送輥的糾偏液壓缸糾偏到極限150 mm位置，帶鋼仍然跑偏。經(jīng)檢查，張緊輥輥?zhàn)虞S承座軸線位置發(fā)生偏差3 mm，將張緊輥軸承座進(jìn)行調(diào)整后，該問(wèn)題得到解決。

2.2 切邊寬度跳變

生產(chǎn)過(guò)程中切邊剪發(fā)生了切邊寬度跳變的問(wèn)題，同規(guī)格的原料，在設(shè)定寬度一樣的情況下，切邊后的寬度有20 mm的偏差，即切邊剪操作面板開(kāi)口度設(shè)定值與實(shí)際值不符。

開(kāi)口度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由一個(gè)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)2根滾柱絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，2根滾柱絲杠通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行硬連接。減速電機(jī)上安裝有碼盤，測(cè)量和控制開(kāi)口度。為查找原因，首先檢查開(kāi)口度調(diào)節(jié)滾珠絲杠，絲杠結(jié)構(gòu)完整、螺栓無(wú)松動(dòng)，絲杠沒(méi)有軸線竄動(dòng)現(xiàn)象。然后，在切邊剪中心線做標(biāo)記，測(cè)量此標(biāo)記到兩側(cè)圓盤剪剪刃的距離。當(dāng)發(fā)生寬度跳變后，該距離發(fā)生變化，而且兩側(cè)的距離變化相同，均為10 mm。以上檢查結(jié)果排除了絲杠導(dǎo)致寬度跳變的原因。更換減速電機(jī)上的碼盤，該問(wèn)題得到了解決。

2.3 碎邊剪堵邊問(wèn)題

對(duì)于非連續(xù)的推拉式酸洗線，圓盤剪在使用中經(jīng)常存在碎邊剪堵邊問(wèn)題。切邊剪切下的邊條頭部沒(méi)有進(jìn)入碎邊剪，而是頂堆在切邊剪廢料導(dǎo)槽內(nèi)，如果不加以控制，堆堵的邊條迅速堵塞廢料導(dǎo)槽，損壞切邊剪剪刃、剪刃壓環(huán)，或者導(dǎo)致廢料導(dǎo)槽變形。發(fā)生邊條堵塞導(dǎo)槽的主要原因包括切邊寬度過(guò)窄、切邊剪導(dǎo)槽磨損、切邊剪導(dǎo)槽與碎邊剪刀盤之間間隙過(guò)大、切邊剪切邊速度與碎邊剪速度不匹配、碎邊剪剪切情況不良等。

2.3.1 切邊寬度過(guò)窄。邊條寬度小于6 mm時(shí)，邊條強(qiáng)度降低，容易在導(dǎo)槽內(nèi)折彎。一旦邊條頭部不能順利進(jìn)入碎邊剪刀盤，邊條就會(huì)卡阻在導(dǎo)槽內(nèi)堵塞。一般情況下，薄規(guī)格帶鋼比厚規(guī)格帶鋼更容易發(fā)生堵邊現(xiàn)象。

2.3.2 切邊剪導(dǎo)槽磨損。導(dǎo)槽在使用一段時(shí)期后，由于生產(chǎn)切邊時(shí)邊條與導(dǎo)槽內(nèi)部摩擦，導(dǎo)槽內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生磨損，導(dǎo)槽內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)淺溝、點(diǎn)坑。當(dāng)邊條頭部進(jìn)入導(dǎo)槽后頂勾在這些淺溝、點(diǎn)坑時(shí)頭部容易彎曲，進(jìn)而迅速卡阻在導(dǎo)槽內(nèi)堵塞導(dǎo)槽。因此，導(dǎo)槽的材質(zhì)要耐磨，導(dǎo)槽的形狀結(jié)構(gòu)要合理。

2.3.3 切邊剪導(dǎo)槽與碎邊剪刀盤之間間隙過(guò)大。邊條從帶鋼切離后并不是呈直線狀，而是有一定彎曲的螺旋狀。如果導(dǎo)槽對(duì)邊條不能起到較好的導(dǎo)向作用，切邊剪導(dǎo)槽與碎邊剪刀盤之間間隙過(guò)大，彎曲的邊條容易從間隙中竄出，不能進(jìn)入咬合的剪刃中，無(wú)法切斷邊條，從而導(dǎo)致其堵塞在導(dǎo)槽中。

2.3.4 切邊剪切邊速度與碎邊剪速度不匹配。切邊剪的速度、產(chǎn)線速度、碎邊剪速度應(yīng)當(dāng)保持一致，一旦碎邊剪速度小于產(chǎn)線速度，邊條就容易在導(dǎo)槽內(nèi)彎曲變形。彎曲后的邊條有較大概率卡阻在導(dǎo)槽內(nèi)。

2.3.5 碎邊剪剪切情況不良。當(dāng)碎邊剪剪刃磨損過(guò)度、固定剪刃的螺栓松動(dòng)、剪刃間隙較大、剪刃發(fā)生崩口時(shí)，邊條在碎邊剪切不斷，容易卡阻在碎邊剪導(dǎo)槽內(nèi)，無(wú)法順利排出碎邊剪，會(huì)迅速堵塞切邊剪導(dǎo)槽，嚴(yán)重時(shí)碎邊剪刀頭卡阻，無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

圓盤剪是酸洗線的重要設(shè)備，直接決定了切邊后寬度，屬于不可再處理的工序。介紹酸洗線西馬克圓盤剪的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)闡述了圓盤剪間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)的工作原理。對(duì)圓盤剪不同類型機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比，在圓盤剪設(shè)計(jì)和選用時(shí)可進(jìn)行參考，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)使用中的常見(jiàn)問(wèn)題和對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行了分析。

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