中厚板切邊圓盤剪的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析

樸花淑　隋冬枝（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧　沈陽　110141）

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中厚板切邊圓盤剪的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析

樸花淑隋冬枝
（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽110141）

摘要：本文利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，自主設(shè)計(jì)了國產(chǎn)化的中厚板切邊圓盤剪，主要闡述了其結(jié)構(gòu)特征及工作原理，并對主要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了參數(shù)制定分析，剪刃重疊量及側(cè)隙對剪切質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：中厚板切邊圓盤剪；結(jié)構(gòu)特征；參數(shù)制定；剪切質(zhì)量

1 前言

切邊圓盤剪是帶鋼精整設(shè)備的核心設(shè)備之一，適用于剪切較長的鋼板，用來切去鋼板不整齊的兩邊，使鋼板的邊部平滑、整齊，達(dá)到整個(gè)帶鋼寬度一致，提高帶鋼的寬度精度。本文介紹了我公司給唐山鋼鐵公司生產(chǎn)的6×25～2300橫切機(jī)組中的切邊圓盤剪。

2 結(jié)構(gòu)特征及工作原理

本設(shè)備分固定側(cè)圓盤剪和移動(dòng)側(cè)圓盤剪，主要由移動(dòng)側(cè)圓盤剪本體、固定側(cè)圓盤剪本體、減速機(jī)、寬度調(diào)整裝置、底座等組成。本圓盤剪采用兩臺交流變頻主電機(jī)分別傳動(dòng)兩臺減速機(jī)，每臺減速機(jī)分別傳動(dòng)兩根萬向接軸帶動(dòng)兩側(cè)上下刀軸完成剪切動(dòng)作，兩臺主電機(jī)之間通過減速器、可伸縮萬向接軸及同步軸連接在一起，當(dāng)剪切鋼板的寬度改變時(shí)，移動(dòng)側(cè)主電機(jī)隨移動(dòng)側(cè)圓盤剪本體一起移動(dòng)。

2.1 減速機(jī)：本設(shè)備之主減速機(jī)共兩臺，它們分別由兩臺交流變頻主電機(jī)直接傳動(dòng)，兩臺主傳動(dòng)電機(jī)之間通過傳動(dòng)軸及聯(lián)軸器保證機(jī)械同步，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)側(cè)圓盤剪與固定側(cè)圓盤剪同步剪切動(dòng)作。兩臺主減速機(jī)均為三級減速、一級分配，其傳動(dòng)齒輪均為合金鋼鍛造的斜齒輪，減速機(jī)箱體由鋼板焊接而成。固定側(cè)主減速機(jī)直接裝于電機(jī)底座上，并用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，而移動(dòng)側(cè)主減速機(jī)則裝于能在移動(dòng)側(cè)底座上左右滑動(dòng)的滑座上，當(dāng)剪切鋼板的寬度發(fā)生變化時(shí)，主電機(jī)及主減速機(jī)一同與移動(dòng)側(cè)圓盤剪本體同時(shí)移動(dòng)。

2.2 寬度調(diào)整裝置：主要由底座、滑座及滾珠絲杠、絲桿、中間支承輥等組成。當(dāng)剪切鋼板寬度規(guī)格改變時(shí)，移動(dòng)剪橫移電機(jī)傳動(dòng)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器，通過聯(lián)軸器傳動(dòng)滾珠絲杠副，從而帶動(dòng)移動(dòng)側(cè)圓盤剪在底座上滑動(dòng)，改變兩側(cè)剪刃間距離。為保證橫移后移動(dòng)側(cè)圓盤剪本體位置在剪切時(shí)不發(fā)生變化，滑座與底座之間采用四個(gè)液壓缸鎖緊。中間支承輥裝置主要由在移動(dòng)側(cè)橫移底座上的支承輥架及其上的8個(gè)支承輥組成。每個(gè)支承輥均為自由輥，支承輥架下裝有螺母座及螺母，螺母裝于梯形螺紋絲桿上，此絲桿與移動(dòng)剪橫移滾珠絲杠用聯(lián)軸器聯(lián)接成一體，其行程為移動(dòng)剪本體行程的一半，這樣就可以保證中間支承輥中心線始終與被剪切鋼板中心線保持一致。

2.3 移動(dòng)側(cè)圓盤剪本體、固定側(cè)圓盤剪本體：此兩部分是圓盤剪的核心部分，它能完成鋼板的剪切工作。它主要由刀盤、刀盤軸、偏心套、剪刃重疊量及側(cè)隙調(diào)整、固定側(cè)及移動(dòng)側(cè)邊部壓輥、入口托輥、機(jī)架等組成。刀盤裝于刀盤軸上，刀盤軸由主電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)通過萬向接軸驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀盤的旋轉(zhuǎn)剪切動(dòng)作。重疊量調(diào)整是由YEJ型電磁制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪減速機(jī)，齒輪減速機(jī)帶動(dòng)裝于機(jī)架中部的蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)裝于上、下偏心套上的蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整了刀盤的重疊量。剪刃側(cè)隙調(diào)整是由YEJ型電磁制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪減速機(jī)，齒輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)裝于機(jī)架上部的蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，可帶動(dòng)上偏心套及上刀盤做軸向移動(dòng)，使刀盤側(cè)隙得到改變。兩側(cè)剪機(jī)本體的機(jī)架均采用焊接結(jié)構(gòu)，所有刀盤軸及重疊量、側(cè)隙調(diào)整裝置等均裝于其上。固定剪機(jī)架直接裝于固定剪底座上，移動(dòng)剪機(jī)架裝于能在底座上滑動(dòng)的滑座上，以適應(yīng)剪切不同寬度的鋼板。固定側(cè)邊部壓輥裝置、移動(dòng)側(cè)邊部壓輥裝置是為了提高鋼板剪切質(zhì)量并保證鋼板寬度尺寸，減少鋼板在剪切過程中對剪刃產(chǎn)生側(cè)推力，在固定側(cè)及移動(dòng)側(cè)分別設(shè)置有邊部壓輥裝置。由于圓盤剪入口輥道與圓盤剪刃之間還有一段距離，為保證鋼板能順利進(jìn)入圓盤剪刃，在兩側(cè)圓盤剪本體入口側(cè)分別設(shè)置一個(gè)入口托輥裝置。

3 主要結(jié)構(gòu)件參數(shù)制定分析

圓盤剪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有圓盤剪剪刃直徑、圓盤剪刃厚度、剪切速度、咬入角、剪刃重疊量及側(cè)向間隙等。圓盤剪刃直徑根據(jù)板材厚度h、咬入角ω（一般取10°～15°）及剪刃重疊量s來確定。

D ＝ h＋s/1-cosω

圓盤剪刃厚度一般取

B ＝ （0.06～0.1）D

圓盤剪刃的重疊量一般取決于板材的厚度，s＝（1～3）mm，當(dāng)剪切板厚大于5毫米時(shí)，可以不給重疊量或給負(fù)的重疊量。圓盤剪刃的側(cè)向間隙△的大小也取決于板材的厚度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)板厚h大于3mm時(shí)，△＝（0.10～0.20）h；當(dāng)板厚h小于3mm時(shí)，△＝（0.03 ～0.05）h，可見如圖2所示。

結(jié)語

本文敘述了切邊圓盤剪的結(jié)構(gòu)特征及工作原理，主要結(jié)構(gòu)件參數(shù)制定與分析，力能參數(shù)的計(jì)算，剪切不同厚度時(shí)如何調(diào)整剪刃重疊量和側(cè)向間隙等影響帶鋼剪切質(zhì)量和效果的因素。此切邊圓盤剪為自主開發(fā)研制，不僅為以后生產(chǎn)同類產(chǎn)品提供技術(shù)保障，而且對完成冷軋?jiān)O(shè)備的國產(chǎn)化和自產(chǎn)化開拓外部市場，都具有極其重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王海文.軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

中圖分類號：TG333

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A