淺述滾切式雙邊剪切口質(zhì)量控制及夾送輥調(diào)整方法

摘要：滾切式雙邊剪是中厚板生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備之一，結(jié)構(gòu)緊湊、復(fù)雜，對(duì)操作人員、維護(hù)人員提出的要求較高。文章介紹了雙邊剪的結(jié)構(gòu)以及影響切口質(zhì)量的因素，并且給出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：滾切式雙邊剪；切口質(zhì)量；夾送輥

中圖分類號(hào)：TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）15-0059-03

1 問題提出

首秦公司4300mm生產(chǎn)線上的滾切式雙邊剪是由德國(guó)西馬克（SMSD）公司設(shè)計(jì)（三軸三偏心結(jié)構(gòu)），與沈陽(yáng)重型機(jī)械有限責(zé)任公司合作制造的，2006年10月份投產(chǎn)，至今投入使用已7年。剪切質(zhì)量在同類剪子中可以排在前列，實(shí)現(xiàn)完美切口需要在設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)、使用各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。

雙邊剪切完后理論上是兩條平行線，但受到的影響因素很多。根據(jù)技術(shù)人員對(duì)國(guó)內(nèi)同類剪子的考察、了解、研究、分析，影響滾切式雙邊剪剪切鋼板質(zhì)量的因素歸納起來有兩大類：一是兩主切邊剪刃不平行；二是鋼板運(yùn)輸過程中前進(jìn)軌跡偏離理論軌跡，即“跑偏”，這是眾多中厚板廠遇到的最頭疼的問題。針對(duì)以上兩大類問題，詳細(xì)分析了具體原因，并且提出了相應(yīng)的控制措施，希望對(duì)今后滾切式雙邊剪的設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、使用都具有借鑒和參考價(jià)值。

2 滾切式雙邊剪設(shè)計(jì)特點(diǎn)簡(jiǎn)介

德國(guó)西馬克公司設(shè)計(jì)的滾切式雙邊剪具有剪切能力大、作業(yè)率高等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)中采用了滾切式原理，剪切重疊量很小，剪切角和重疊量沿剪刃長(zhǎng)度方向幾乎相等，所以被剪切鋼板變形小、切口質(zhì)量好。設(shè)計(jì)中采用了多個(gè)偏心連桿機(jī)構(gòu)：（1）主驅(qū)動(dòng)三軸三偏心，兩個(gè)偏心軸驅(qū)動(dòng)主切邊剪、一個(gè)偏心軸驅(qū)動(dòng)碎邊剪；（2）剪刃間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)，主切邊剪和碎斷剪剪刃間隙調(diào)整全部為偏心結(jié)構(gòu)；（3）退刀結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)成三根帶有偏心的軸連在一起組成；（4）壓腳機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)成凸輪結(jié)構(gòu)。這么多的機(jī)械偏心結(jié)構(gòu)組裝在一起，并且動(dòng)作協(xié)調(diào)，所以對(duì)制造、安裝的精度要求都非常高。機(jī)械和自動(dòng)化的完美結(jié)合實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整剪刃間隙、自動(dòng)送板、自動(dòng)壓緊、自動(dòng)退刀、自動(dòng)檢測(cè)鋼板厚度、自動(dòng)故障檢測(cè)等。

3 影響切口質(zhì)量因素及控制措施

3.1 主剪刃平行度控制

主剪刃平行度的保證是實(shí)現(xiàn)切口質(zhì)量完好的第一要素。雙邊剪切邊剪剪刃長(zhǎng)2080mm，單片剪刃兩頭距離中心線尺寸公差控制在0.10mm以內(nèi)（見圖1）。加工制造過程中嚴(yán)格控制零部件尺寸公差，安裝過程中每部分都要精確測(cè)量，尤其前后機(jī)架定位尺寸。移動(dòng)側(cè)剪體根據(jù)不同寬度的鋼板需要調(diào)整距離固定側(cè)的位置，所以移動(dòng)側(cè)實(shí)際測(cè)量剪刃的平行度，需要在不同的寬度尺寸上進(jìn)行測(cè)量，圖1中只是反應(yīng)了最大尺寸，所以移動(dòng)側(cè)剪刃平行度控制相對(duì)固定側(cè)難度較大。移動(dòng)側(cè)除了剪體本身控制尺寸與固定側(cè)相同外，另外移動(dòng)側(cè)底部的靜壓導(dǎo)軌尺寸精度控制是實(shí)現(xiàn)剪刃平行度控制的先決條件。靜壓軌道控制尺寸：軌道自身加工尺寸滿足圖紙公差要求；單軌中心線與輥道中線的垂直度控制在0.1mm；導(dǎo)軌平面度控制在0.05mm/3.5m，實(shí)際測(cè)量中測(cè)量方法、測(cè)量工具精度要保證，另外入口側(cè)導(dǎo)軌比出口側(cè)導(dǎo)軌精度要求高一個(gè)等級(jí)。

3.2 “跑偏”現(xiàn)象分析

在主剪刃平行度保證的情況下，要想得到好的切口質(zhì)量，還必須控制鋼板跑偏。跑偏原因很多，總結(jié)起來有以下幾類：（1）夾送輥因素；（2）鋼板自身因素；（3）前后輥道因素；（4）液壓因素；（5）退刀機(jī)構(gòu)；（6）控制因素。對(duì)以上因素產(chǎn)生的原因下面做具體分析：

夾送輥因素。夾送輥?zhàn)鳛殇摪迮芷念^一要素，也是鋼板跑偏的最大要素，鋼板跑偏原因的60%～70%是因夾送輥調(diào)整不當(dāng)引起，而且夾送輥調(diào)整對(duì)機(jī)械要求非常之高，所以作為單獨(dú)一項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

鋼板自身因素。該生產(chǎn)線沒有設(shè)置切頭剪。軋制后的鋼板因頭部形狀不規(guī)則，在剪切過程中，鋼板頭部每前進(jìn)一個(gè)步長(zhǎng)都要撞擊輥道，如果撞擊力足夠大，左右夾送輥送鋼過程中因受力不均有時(shí)就會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。而克服這種影響就要加大夾送輥壓力，從而加大夾送輥與鋼板的摩擦力，使之遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不規(guī)則鋼板頭部與輥道鋼板的撞擊力，然而這樣做的代價(jià)是夾送輥垂直方向螺栓容易崩斷。

如鋼板表面氧化鐵皮過厚，并且分布不均勻。導(dǎo)致夾送輥在送輥過程中，會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的打滑現(xiàn)象，從而鋼板跑偏。這樣可以通過適當(dāng)調(diào)整鋼板軋制工藝，使鋼板表面的氧化鐵皮均勻，鋼板跑偏現(xiàn)象會(huì)得到明顯的

改善。

因雙邊剪前有在線探傷裝置，有些品種鋼需要在線探傷。而冬季探傷時(shí)，因天氣寒冷、有滴水成冰現(xiàn)象時(shí)，鋼板表面有積水或冰時(shí)，鋼板經(jīng)過夾送輥很容易跑偏。所以為避免此現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)盡量除掉鋼板表面的

積水。

因軋制問題引起的鋼板自身厚度不均勻、或是軋制過程中產(chǎn)生的波浪，導(dǎo)致夾送輥不規(guī)則跑偏，此現(xiàn)象只有通過對(duì)軋制過程中嚴(yán)格控制精度，保證板形，才能消除此現(xiàn)象。

鋼板表面油污影響。滾切式雙邊剪對(duì)曲軸處密封設(shè)計(jì)存在缺陷，回油不暢，因受天氣影響，環(huán)境溫度較低時(shí)，很容易漏油，而且恰好滴在板子上。當(dāng)后夾送輥傳送鋼板時(shí)，很容易導(dǎo)致鋼板產(chǎn)生打滑現(xiàn)象從而導(dǎo)致跑偏。解決辦法徹底處理漏油，如暫時(shí)解決存在問題，可以通過導(dǎo)油槽將油導(dǎo)流或是剪切過程中不用后夾送輥的等處理辦法。

前后輥道因素。保證輥道運(yùn)行速度與夾送輥運(yùn)行速度一致，如不一致會(huì)導(dǎo)致鋼板受到不規(guī)則阻力，從而使鋼板不規(guī)則的跑偏。

輥道標(biāo)高誤差控制在0.2mm以內(nèi)，與夾送輥軸線平行度控制在0.1mm內(nèi)。如輥道中心線與夾送輥中心線平行度超差，會(huì)導(dǎo)致鋼板有規(guī)則的向一側(cè)跑偏。

輥道間距不要過大，并且中間蓋板要齊，否則在剪切薄板過程中，因鋼板塌腰，導(dǎo)致與輥道蓋板之間的摩擦力不等，從而導(dǎo)致跑偏，通常剪切線輥?zhàn)娱g距設(shè)計(jì)1m，輥徑350mm。

輥道加工過程中一定要做靜平衡試驗(yàn)，否則步進(jìn)送板過程中，變頻電機(jī)因負(fù)載不均勻，導(dǎo)致變頻器跳電，從而影響剪切。

液壓因素。如果兩側(cè)夾送輥壓力不一致或偶爾壓力波動(dòng)，導(dǎo)致夾送輥與鋼板表面壓力不同，從而摩擦力不同，因此夾送輥送板就會(huì)產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象。夾送輥壓力（最大140公斤）隨著鋼板厚度可自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，一般情況下鋼板越薄壓力越小、鋼板越厚壓力越大。

如果兩側(cè)平衡缸內(nèi)壓力（80公斤）不同，或是波動(dòng)頻繁，會(huì)導(dǎo)致剪刃對(duì)鋼板的側(cè)推力不同，從而產(chǎn)生不規(guī)則的跑偏現(xiàn)象。

所以雙邊剪液壓系統(tǒng)必須保證壓力穩(wěn)定、可靠，才能保證不因壓力不穩(wěn)而產(chǎn)生跑遍現(xiàn)象。

退刀機(jī)構(gòu)。雙邊剪在切完一個(gè)刀次后，刀刃上升的過程中自動(dòng)向遠(yuǎn)離鋼板的方向撤回1.4mm。如果退到機(jī)構(gòu)達(dá)不到使用要求，刀刃提升過程中會(huì)刮蹭鋼板，因而鋼板會(huì)反向移動(dòng)，因此在接刀處會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)口。

控制因素?？煽康碾姎庠菍?shí)現(xiàn)精確控制的第一保證。夾送輥電機(jī)和主傳動(dòng)電機(jī)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性必須一致；檢測(cè)光柵可靠；編碼器性能穩(wěn)定；位置傳感器可靠精確，壓力、溫度傳感器可靠，同步控制一定要精確，才能保證鋼板沒有跑偏現(xiàn)象。

4 夾送輥調(diào)整方法

4.1 夾送輥標(biāo)高調(diào)整

下夾送輥上母線高出下剪刃上表面5mm，誤差控制在0.1mm，通過調(diào)整下部標(biāo)高螺栓進(jìn)行，如圖2。如果兩側(cè)標(biāo)高調(diào)整存在問題，除不能正常運(yùn)送鋼板外，同步軸軸向固定螺栓容易崩斷。

4.2 夾送輥傾角調(diào)整

理論上上下兩個(gè)夾送輥夾緊鋼板時(shí)，輥環(huán)與鋼板表面應(yīng)是完全接觸，0.05mm的塞尺塞不進(jìn)。實(shí)際上兩個(gè)輥環(huán)之間存在八字形縫隙，主要是因?yàn)榭招妮S的剛度不夠所致，加上液壓缸夾緊時(shí)，八字形縫隙表現(xiàn)得會(huì)更明顯。通過調(diào)整墊片來控制夾送輥傾角在0.25mm/m，裝配過程中因上下兩個(gè)夾送輥端面距離中心線距離不同，撓度值應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況而定。

4.3 夾送輥平行度調(diào)整

8個(gè)夾送輥中心線必須保證平行，因中心線垂直夾送輥端面，所以通過測(cè)量輥端面到剪子中心線的尺寸可以間接反應(yīng)中心線的平行情況。調(diào)整方法通過調(diào)整平行度調(diào)整楔塊的前后距離來調(diào)整夾送輥中心線平行度。

5 結(jié)語(yǔ)

影響鋼板切口質(zhì)量的因素很多，本文只是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際總結(jié)出以上幾點(diǎn)自己的粗淺看法，鋼板“跑偏”現(xiàn)象在眾多的中厚板廠幾乎都或多或少存在，所以切口質(zhì)量也參差不齊。除了以上原因外，還和操作、維護(hù)、機(jī)械磨損有很大關(guān)系：操作不當(dāng)經(jīng)常撞壞零部件；維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致本身精度下降；機(jī)械磨損導(dǎo)致各零件與零件、部件與部件之間的裝配尺寸公差加大。這里不再過多闡述，雙邊剪精度高、對(duì)操作維護(hù)使用要求較高，是一個(gè)較復(fù)雜的過程，所以，各廠結(jié)合自己實(shí)際有針對(duì)性地處理問題，才能得到較好的切口質(zhì)量。

作者簡(jiǎn)介：陳全武（1979—），男，供職于秦皇島首秦金屬材料有限公司軋鋼部，研究方向：軋鋼設(shè)備機(jī)械維護(hù)。