板坯連鑄錘刀式去毛刺機的結(jié)構(gòu)改進

蔡軍黨，馬 波，成法坤，馬彬峰，李 鵬，賀平均

(中國重型機械研究院有限公司，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)。

采用火焰切割機進行在線定尺切割時，被切割鑄坯首尾兩端的下部會產(chǎn)生火焰切割毛刺，這種毛刺不僅會對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 去毛刺機的組成及工作原理

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

(2)機械部分主要由輥體、長銷軸、底座、支承用球面軸承及滑動導軌、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孔，其中均布的六個孔裝有長銷軸，錘刀就安裝在這些長銷軸上，另外六個孔作為備用孔。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，沿固定在底座上的滑動導軌上下運動，去毛刺輥的上、下限位置用可調(diào)限位器加以限制，上限限位器的兩個可調(diào)螺桿保證錘刀甩開后的高度與送坯輥面標高一致，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，去毛刺輥開始轉(zhuǎn)動，其旋轉(zhuǎn)方向與鑄坯傳送方向相同。

鑄坯進一步向前運送，當其頭部到達毛刺輥前端約600 mm處的光電開關(guān)2時，去毛刺輥由液壓缸提升到上限工作位置，對鑄坯頭下邊沿30～100 mm的火焰切割影響表面進行清理，去掉毛刺后，去毛刺輥開始下降，直到待機位置并停止轉(zhuǎn)動。

當鑄坯進一步向前運送至坯尾通過光電開關(guān)1時，去毛刺輥又開始旋轉(zhuǎn)，其在轉(zhuǎn)向與鑄坯傳送方向相反，當坯尾通過光電開關(guān)2時，去毛刺輥再次由液壓缸驅(qū)動升高，并去掉鑄坯尾端的毛刺，如圖2、3所示。

2 驅(qū)動電機連接形式的改進

原來毛刺機傳動側(cè)的電機連接是由驅(qū)動電機、液壓抱閘、減速機及萬向聯(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)復雜，占用空間大，不方便維護，并且對電機底座的加工要求較高，安裝時要保證電機、抱閘、減速機之間的同心，如圖4所示。

圖4 改進前去毛刺機驅(qū)動側(cè)示圖Fig.4 Schematic diagram of drive system for original deburring machine

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

圖5 改進后去毛刺機驅(qū)動側(cè)示圖Fig.5 Schematic diagram of drive system for improved deburring machine

3 錘刀與長銷軸的改進

原有的錘刀上設(shè)計了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，錘刀上下的活動空間只有2.5 mm的伸縮量，這樣在調(diào)試的初級階段，在不確定錘刀頂端和鑄坯下表面距離的情況下，對鑄坯表面劃傷的可能性就大得多，并且造成對錘刀的磨損，降低了錘刀的使用壽命，如圖6所示。

圖6 改進前錘刀與長銷軸結(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，降低了由于甩開后錘刀的最高點過多的大于運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

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

［1］ 劉明延，李平，欒興家，等．板坯連鑄機設(shè)計與計算(上冊)［M］．北京:機械工業(yè)出版社，1990．

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

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