圓盤剪剪切跑偏電氣解決方案

【摘要】圓盤剪剪切跑偏問題是鋼板工廠中經(jīng)常遇見的實際問題，本文就圓盤剪剪切跑偏問題進(jìn)行了論述，分析論述了圓盤剪剪切原理和結(jié)構(gòu)、引起剪切跑偏的原因，并針對性的提取了對應(yīng)的解決方案，能為實際工作中防止剪切跑偏工作，提供一點參考。

【關(guān)鍵詞】圓盤剪；剪切跑偏；電氣解決

現(xiàn)代中厚板精整工序和推拉酸洗機(jī)中關(guān)鍵的設(shè)備，可以實現(xiàn)對運(yùn)動著的鋼板的連續(xù)縱向剪切，具有生產(chǎn)效率高的特點，相比于滾切式雙邊剪不但結(jié)構(gòu)簡單，而且投資約為其的一般，因此圓盤剪在國內(nèi)中厚板廠中有較為廣泛的應(yīng)用。然而在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋼板在剪切過程中有諸多的因素會引起剪切跑偏的現(xiàn)象，包括剪切部件間的速度差、刀盤側(cè)隙和重疊量等。如果發(fā)生鋼板跑偏之后還需要進(jìn)行二次的剪切，既降低了鋼板的成材率，浪費原料，又耗費了時間、人力和財力。本文針對圓盤剪剪切跑偏中存在的問題進(jìn)行分析并對應(yīng)的給出了電氣化的解決方案，對于各生產(chǎn)工廠具有一定的參考價值。

1、圓盤剪剪切原理和結(jié)構(gòu)

材料的剪切過程可分為三個階段：彈性變形階段、塑性變形階段和斷裂階段。（1）剪切開始階段，帶鋼表面同時受到上下剪刃的剪壓，發(fā)生彈性變形。（2）隨著剪壓的增大，超過帶鋼的屈服極限時，帶鋼內(nèi)部發(fā)生塑性變形，金屬晶粒出現(xiàn)滑移。（3）剪切過程進(jìn)一步的進(jìn)行，剪刃逐步的深入到帶鋼內(nèi)部，在上下剪刃刃口處出現(xiàn)集中應(yīng)力，導(dǎo)致在滑移區(qū)方向上產(chǎn)生微小裂紋。由于存在一定剪刃間隙量，在剪切力的作用下，剪刃之間的鋼帶形成彎矩，從而使得刃口處裂紋迅速擴(kuò)展，最終形成斷裂區(qū)。

以圓盤式雙剪邊裝置為例，其組成部件主要包括了激光劃線和磁力對中裝置、圓盤剪、碎邊剪、夾送輥、鋼板導(dǎo)槽、廢料溜槽等。

2、圓盤剪剪切跑偏的原因分析與解決方法

2.1圓盤剪刀片方面

在圓盤剪刀方面發(fā)生的問題主要（1）圓盤直徑尺寸不一致，導(dǎo)致剪切速度的不同，從而產(chǎn)生跑偏。另一個問題是計算機(jī)輸入直徑尺寸值與實際值不同，導(dǎo)致的線速度度不一致產(chǎn)生跑偏。（2）刀片刀鋒處的淬火硬度均勻性差，剪切阻力不均衡導(dǎo)致跑偏。（3）圓盤刀片的崩口或塌陷。

解決方案：在進(jìn)行圓盤剪刀安裝前，必須詳細(xì)檢查各組刀片間的直徑差值，控制在<0.1mm以下，并且在輸入刀片直徑時準(zhǔn)確無誤，在此情況下發(fā)生了跑偏現(xiàn)象時，必須馬上停止，重新檢查、調(diào)整和輸入。圓盤刀片的硬度與單片各點的硬度差要求在±2HRC之內(nèi)，同時每次運(yùn)行前都必須做好檢查工作。對于刀片的崩口和塌陷主要通過及時的更換刀片來防止。

2.2碎邊剪方面

在剪切速度方面主要是兩側(cè)的碎邊剪剪刃的速度不一致，造成跑偏。碎邊剪在對帶鋼廢邊進(jìn)行剪切時，兩側(cè)分別形成一個拉動帶鋼向外的分力，使得帶鋼容易跑偏，但如果兩側(cè)的剪切線速度一致，兩側(cè)產(chǎn)生的分力方向相反，相互抵消，從而保證帶鋼的正常方向。而在間隙方面，主要是圓盤剪的水平、垂直和碎邊剪刀片間隙問題。水平和垂直方向上，兩側(cè)間隙的不一致最容易導(dǎo)致跑偏的產(chǎn)生；當(dāng)一側(cè)剪切無效時，必然造成剪切的跑偏。

解決方案：對于剪切速度不同，可以通過電氣對線速度進(jìn)行調(diào)整，并實時的對其進(jìn)行電氣化監(jiān)控，以及時發(fā)現(xiàn)兩側(cè)線速度的不一致情況。而對于間隙問題，根據(jù)情況的不一樣而采用不同的方式調(diào)整。水平間隙的調(diào)整，其設(shè)定值為鋼板厚度的7%，而刀片之間的間隙設(shè)定為鋼板厚度的7%～9%。在電氣化調(diào)整之后再根據(jù)經(jīng)驗對各間隙進(jìn)行微調(diào)，以保證間隙在正常范圍以內(nèi)。

2.3各部件的速度差和夾緊力度方面

這里的部件主要是指夾送輥、圓盤剪及碎邊剪。（1）由于夾送輥輥套的磨損程度不一致，造成夾送線速度的不同步。（2）夾送輥和圓盤剪的線速度差和碎邊剪超速過高或過小導(dǎo)致跑偏。加緊力度是指夾緊缸的夾緊力度，在力度不足夠時，會影響到本體的穩(wěn)定性，導(dǎo)致兩側(cè)剪切阻力的偏差。

解決方案：在夾送輥磨損量超過2mm時需要及時更換。并且派專人每月對磨損量進(jìn)行測量檢查，將數(shù)據(jù)提供給電氣控制處，修改轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到線速度差在規(guī)定值內(nèi)；要求夾送輥和圓盤剪的線速度保持一致，而碎邊剪的線速度相差在5%～7%之間。通過在帶鋼上劃線進(jìn)行檢查兩者線速度是否一致，同時觀察電機(jī)電流變化。在碎邊剪刀片間隙正常的時，出現(xiàn)拉扯現(xiàn)象則說明超速過快，有堆鋼現(xiàn)象說明超速太慢，這時可通過電氣控制調(diào)整碎邊剪的超速比例。定期檢查夾緊缸的間隙情況，及時發(fā)現(xiàn)后通過夾緊螺桿調(diào)整。

2.4兩側(cè)刀盤側(cè)隙和重疊量方面

側(cè)隙超過最大偏差值（0.05mm）會導(dǎo)致兩側(cè)的剪切力差值過大，造成帶鋼的偏向于剪切力大的一邊。引起側(cè)隙不同的主要原因一方面是由于構(gòu)件的加工精度不滿足要求，誤差較大。另一方面上、下刀盤剪切過程中，受到鋼板側(cè)向推力的影響，側(cè)隙變大。驅(qū)動機(jī)構(gòu)側(cè)隙越大，刀盤側(cè)隙也就越大，從而兩側(cè)刀盤側(cè)隙發(fā)生偏差。在刀盤重疊量方面，理論上兩側(cè)刀片的轉(zhuǎn)速和刀盤直徑是相同的，而在刀盤重疊量不相同時，重疊量大的剪刃線速度小，造成兩側(cè)的偏差跑偏。

解決方案：對于加工精度造成的偏差，只能通過把關(guān)構(gòu)件質(zhì)量和經(jīng)常檢查來調(diào)整。而對于驅(qū)動間隙變化導(dǎo)致的跑偏，只能通過電氣化的實時監(jiān)控設(shè)備來控制，在電氣化控制臺通過構(gòu)件馬達(dá)的驅(qū)動調(diào)整間隙值到規(guī)定范圍以內(nèi)。根據(jù)材料的規(guī)格、強(qiáng)度來確定合適的刀盤側(cè)隙與重疊量，保證剪切力和剪切質(zhì)量，也可防止鋼板的跑偏。通過電腦控制中心軟件輸入相應(yīng)的值則可控制跑偏的發(fā)生，按照以下經(jīng)驗公式確定。

（Δ0）i=0.1 hi + Δ`（1）

Δ`為修正系數(shù)，依據(jù)在剪切板厚度大小確定Δ`值。在<12mm或強(qiáng)度較低時，Δ`取0.01mm～.005mm；在12mm～25mm時取0；高強(qiáng)度鋼板則去-0.6mm～-0.4mm。

2.5其他方面

主要包括：刀盤傾斜角度（剪體） 、側(cè)導(dǎo)輥輥面公切線與軋制中心線不平行、激光劃線裝置劃線不值、磁力對中裝置對中不準(zhǔn)和原始板型存在鐮刀彎時，導(dǎo)致的鋼板兩半切邊量的不相同等。其中的激光劃線和磁力對中也都是通過人工測量校準(zhǔn)的方式調(diào)整，它們是實現(xiàn)電氣話控制的數(shù)據(jù)采集點。而在刀盤傾斜角度和平行問題，主要通過采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過控制系統(tǒng)處理并給出相應(yīng)的調(diào)整數(shù)據(jù)或操作。

3、結(jié)語

影響圓盤剪剪切跑偏的原因很多，其中可以通過電氣化調(diào)整的占據(jù)多數(shù)，而電氣化解決方案雖然比人工直接調(diào)整有明顯的優(yōu)勢，如實時性，準(zhǔn)確性等，但是本身也存在一定的應(yīng)用范圍，如不可能調(diào)整磨損、直徑尺寸的變化等。所以在實際中要結(jié)合二者共同作用才能夠防止跑偏的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]李力冰.圓盤剪切邊時鋼板跑偏原因分析及解決措施[J].冶金設(shè)備，2011，189，（4）：49-52.

[2]金磊，徐鋒.圓盤剪切邊鋼板跑偏的影響因素分析及對策[J].冶金設(shè)備，2012，199（2）：145-146.

[3]黃文華.提高圓盤剪剪切質(zhì)量探討[J].梅山科技，2011（4）：44-46.

[4]蔣世界，丁南.帶鋼在切邊圓盤剪處跑偏原因分析及解決措施[J].冶金自動化，2012（S1）：334-336.