碟簧式液壓鎖緊機(jī)構(gòu)在滾切式圓盤(pán)剪系統(tǒng)中的應(yīng)用

羅應(yīng)義，劉 晶

（寶武集團(tuán)中南鋼鐵韶鋼松山股份有限公司，廣東韶關(guān) 512123）

滾切式圓盤(pán)剪是寬厚板生產(chǎn)線的重要設(shè)備之一，主要功能是將軋制成型的鋼板兩側(cè)邊進(jìn)行剪切，使鋼板寬度尺寸達(dá)到目標(biāo)寬度。滾切式圓盤(pán)剪對(duì)鋼板寬度的設(shè)定主要通過(guò)調(diào)整固定側(cè)機(jī)架與移動(dòng)側(cè)機(jī)架的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。鋼板寬度調(diào)整到位后，液壓鎖緊機(jī)構(gòu)將調(diào)整到位的圓盤(pán)剪與移動(dòng)底座鎖住，以保證圓盤(pán)剪在進(jìn)行帶鋼切邊過(guò)程中的位置保持不變，確保剪切的穩(wěn)定性。一旦出現(xiàn)圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架鎖定不穩(wěn)，在剪刃巨大的剪切力作用下，將可能出現(xiàn)移動(dòng)機(jī)架跑偏或晃動(dòng)的問(wèn)題，導(dǎo)致對(duì)鋼板寬度尺寸控制出現(xiàn)偏差，最后剪切出來(lái)的鋼板前后寬度尺寸超差，甚至可能出現(xiàn)剪切錯(cuò)邊，形成鋼板邊部臺(tái)階，從而造成剪切質(zhì)量事故。

1 液壓鎖緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

寬厚板生產(chǎn)線滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖如圖1所示。液壓鎖緊機(jī)構(gòu)主要由鎖緊油缸、鎖緊塊、鎖緊螺母組合而成，而鎖緊油缸的主要結(jié)構(gòu)包括活塞，導(dǎo)向套、活塞桿、缸體、碟簧組件、擋圈等。

圖1 移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖

鎖緊油缸內(nèi)碟簧組件通常采用首尾2片平墊與中間成對(duì)的若干片彈性碟簧組成，具體所需彈性碟簧數(shù)量根據(jù)鎖緊油缸活塞桿行程量與所選擇碟簧的單片壓縮量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算得出。在碟簧質(zhì)量性能控制上，要確保經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，碟簧自身的彈性壓縮能力不能出現(xiàn)明顯的衰減。如果鎖緊油缸的實(shí)際鎖緊力在動(dòng)態(tài)地持續(xù)減弱，則滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架將可能無(wú)法有效鎖緊，機(jī)架移位，而出現(xiàn)跑偏或晃動(dòng)現(xiàn)象。

2 液壓鎖緊機(jī)構(gòu)工作原理

滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)液壓控制原理如圖2所示。

圖2 液壓鎖緊機(jī)構(gòu)液壓控制原理

滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)主要通過(guò)兩位四通電磁換向閥對(duì)油路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖緊油缸的供壓與泄壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鎖緊油缸的鎖緊與松開(kāi)功能，具體過(guò)程為：當(dāng)兩位四通電磁換向閥A 處于失電狀態(tài)時(shí)，鎖緊油缸無(wú)桿腔內(nèi)壓力油經(jīng)過(guò)節(jié)流閥通過(guò)電磁換向閥的B 口流向T 口，鎖緊油缸活塞桿在碟簧的彈性力作用下向缸體內(nèi)回收，活塞桿拉動(dòng)鎖緊塊夾緊移動(dòng)機(jī)架，確保剪刃剪切時(shí)移動(dòng)機(jī)架不出現(xiàn)跑偏或晃動(dòng)，鋼板寬度尺寸不發(fā)生改變；當(dāng)電磁換向閥A 處于得電狀態(tài)時(shí)，液壓系統(tǒng)油壓通過(guò)電磁換向閥的P 口流向B 口再經(jīng)過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入鎖緊油缸無(wú)桿腔，推動(dòng)鎖緊油缸活塞桿向外伸出，活塞桿再推動(dòng)鎖緊塊松開(kāi)移動(dòng)機(jī)架，此時(shí)滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架可自由移動(dòng)，可進(jìn)行鋼板寬度尺寸的調(diào)節(jié)。

3 液壓鎖緊機(jī)構(gòu)安裝要點(diǎn)

通常情況下，液壓鎖緊油缸活塞桿行程只有5mm，如果安裝不到位將直接影響到鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊狀態(tài)與能否正常解鎖。

液壓鎖緊油缸碟簧組裝參考示意如圖3所示。

圖3 液壓鎖緊油缸碟簧組裝示意圖

如圖3 可知，兩組碟簧（1 和2，3 和4）的凸面凹面進(jìn)行配合，碟簧2與碟簧3的凸面進(jìn)行配合，平墊1與平墊2上下端面夾住四塊碟簧整體套入鎖緊油缸活塞桿導(dǎo)向套內(nèi)。碟簧組配合組裝時(shí)需要檢查是否完全貼合，若出現(xiàn)某部位未完全貼合，有縫隙，則必須更換合適碟簧重新進(jìn)行組配，保證完全貼合無(wú)縫隙為止。配合組裝的主要目的是增加碟簧的抗壓縮能力，避免單片碟簧易造成斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

鎖緊油缸活塞桿通過(guò)螺牙旋緊的方式與活塞相連緊固，若活塞桿未完全旋緊到位，則活塞桿脫出太長(zhǎng)，將直接影響到鎖緊塊與固定底座的配合，無(wú)法實(shí)現(xiàn)鎖緊塊對(duì)移動(dòng)機(jī)架的鎖緊作用，在剪切過(guò)程中機(jī)架出現(xiàn)跑偏或晃動(dòng)，將造成鋼板剪切錯(cuò)邊缺陷。因此活塞桿必須確保與活塞旋緊配合到底，建議做相應(yīng)的防松措施，以避免生產(chǎn)過(guò)程中，受外力影響出現(xiàn)活塞桿反向旋轉(zhuǎn)，活塞桿與活塞逐漸松脫開(kāi)來(lái)。

4 液壓鎖緊機(jī)構(gòu)兩類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題分析

滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)主要存在兩類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題鎖緊力過(guò)大，導(dǎo)致移動(dòng)機(jī)架牢牢鎖死無(wú)法正常解鎖，從而影響到正常調(diào)整移動(dòng)側(cè)機(jī)架的位置，無(wú)法設(shè)定鋼板寬度尺寸；不能有效鎖緊移動(dòng)機(jī)架，導(dǎo)致在剪切鋼板的時(shí)候出現(xiàn)鋼板跑偏或機(jī)架晃動(dòng)，影響鋼板剪切質(zhì)量。下面針對(duì)這兩類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題分析原因并提出相應(yīng)的解決措施。

（1）鎖緊力過(guò)大，機(jī)架不能移動(dòng)問(wèn)題原因分析。

①液壓電磁換向閥閥芯因異物發(fā)生卡阻或節(jié)流閥卡阻等故障，將直接導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力油被阻斷，不能進(jìn)入鎖緊油缸無(wú)桿腔，建立有效的壓力或所建立壓力不足，從而不能推動(dòng)鎖緊缸活塞桿，導(dǎo)致鎖緊塊不能松開(kāi)，移動(dòng)機(jī)架無(wú)法克服阻力實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。通過(guò)更換液壓電磁換向閥或節(jié)流閥，可解決液壓系統(tǒng)壓力油正常供應(yīng)的問(wèn)題，解鎖移動(dòng)機(jī)架鎖緊塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)架的移動(dòng)。

②液壓電磁換向閥閥芯磨損過(guò)劇，閥體內(nèi)部嚴(yán)重竄油，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力油經(jīng)過(guò)液壓電磁換向閥流回系統(tǒng)回油，鎖緊油缸無(wú)桿腔無(wú)法建立相應(yīng)壓力，從而導(dǎo)致鎖緊塊不能松開(kāi)機(jī)架無(wú)法移動(dòng)，同上解決措施。

③液壓電磁換向閥電磁線圈故障或電磁插頭異常，導(dǎo)致始終處于失電狀態(tài)，鎖緊油缸無(wú)桿腔未建立相應(yīng)壓力，鎖緊塊不能松開(kāi)機(jī)架無(wú)法移動(dòng)。檢查更換電磁換向閥插頭或電磁線圈可恢復(fù)正常。

④鎖緊油缸碟簧變形將可能導(dǎo)致碟簧卡死在油缸內(nèi)部，鎖緊油缸無(wú)法打開(kāi)。此種情況必須對(duì)鎖緊油缸進(jìn)行解體，確認(rèn)碟簧變形情況，進(jìn)而更換質(zhì)量合格的碟簧，重新進(jìn)行裝配，恢復(fù)其原有的設(shè)備功能。

⑤鎖緊油缸碟簧組裝錯(cuò)誤，影響到鎖緊裝置的有效壓縮量。在鎖緊油缸安裝更換時(shí)，油缸鎖緊機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)鎖緊力過(guò)大，需要比正常更大的解鎖壓力，原設(shè)計(jì)的壓力不能克服當(dāng)前鎖緊油缸的鎖緊力，從而造成機(jī)架不能移動(dòng)。此種情況可通過(guò)兩種途徑進(jìn)行解決，其一，對(duì)鎖緊油缸進(jìn)行解體檢查，重新對(duì)碟簧進(jìn)行正確的組裝；其二，調(diào)高液壓系統(tǒng)供油壓力，增大鎖緊油缸的解鎖壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制解鎖。但此種做法只能作為臨時(shí)應(yīng)急措施。

（2）機(jī)架不能有效鎖定，出現(xiàn)機(jī)架跑偏或晃動(dòng)的問(wèn)題原因分析。

①需從液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行排查，檢查電磁換向閥電磁插頭得失電狀態(tài)，檢測(cè)鎖緊油缸無(wú)桿腔壓力數(shù)值，能快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)更換新的電磁換向閥或處理電氣控制信號(hào)后，恢復(fù)油缸鎖緊力，從而解決機(jī)架跑偏或晃動(dòng)問(wèn)題。

②鎖緊油缸內(nèi)某塊碟簧碎裂或全部碟簧碎裂，將直接導(dǎo)致鎖緊油缸失去鎖緊力，鎖緊裝置形同虛設(shè)，機(jī)架出現(xiàn)跑偏或晃動(dòng)現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)鎖緊油缸進(jìn)行解體，碟簧是否碎裂一目了然，重新更換碟簧，保證鎖緊油缸的正常鎖緊力。

③鎖緊裝置鎖緊螺母緊固力度不足，鎖緊螺母緊固狀態(tài)檢查，應(yīng)作為防止圓盤(pán)剪跑偏或晃動(dòng)問(wèn)題的一項(xiàng)常規(guī)性項(xiàng)目，且在每次更換新的鎖緊油缸后，需重點(diǎn)對(duì)鎖緊螺母的緊固狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)鎖緊螺母做一定的防松措施，避免鋼板剪切過(guò)程中的松動(dòng)，造成突發(fā)或漸進(jìn)式的機(jī)架跑偏問(wèn)題。

④鎖緊塊與固定底座相配合的斜面磨損或固定底座斜面磨損凹凸不平。鎖緊塊與固定底座通過(guò)兩個(gè)斜面相互配合，如果其中一個(gè)斜面或兩個(gè)斜面均存在磨損或黏附異物，二者的配合面不緊貼，甚至存在明顯的縫隙，在該狀態(tài)下對(duì)鎖緊螺母的緊固可能不可靠。因此必須仔細(xì)檢查鎖緊塊與固定底座兩個(gè)配合斜面的平整度，并進(jìn)行修磨，以保證安裝時(shí)二者配合面緊貼，無(wú)縫隙。

通過(guò)以上對(duì)滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架液壓鎖緊機(jī)構(gòu)兩類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題的分析，找到圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架跑偏或晃動(dòng)現(xiàn)象可能的成因，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提出一系列針對(duì)性的解決措施，消除圓盤(pán)剪剪切鋼板時(shí)的跑偏現(xiàn)象，確保圓盤(pán)剪剪切穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

文中闡述了寬厚板滾切式圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架碟簧式液壓鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理，碟簧式液壓鎖緊油缸內(nèi)部的碟簧配合組裝方式，探討了碟簧式液壓鎖緊油缸在寬厚板生產(chǎn)線滾切式圓盤(pán)剪系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了碟簧式液壓鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架跑偏或晃動(dòng)可能造成的影響，并對(duì)應(yīng)地提出了一系列解決問(wèn)題的措施。進(jìn)一步深刻理解碟簧式液壓鎖緊機(jī)構(gòu)是寬厚板生產(chǎn)線滾切式圓盤(pán)剪系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)圓盤(pán)剪移動(dòng)機(jī)架的鎖緊起到非常關(guān)鍵的作用。