李 岳 李傳鵬

(萊蕪鋼鐵集團(tuán)寬厚板廠，山東 271104)

隨著寬厚板生產(chǎn)節(jié)奏的加快，鋼板的剪切精度和效率如果不能與軋機(jī)相匹配，就會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量難以提升以及軋機(jī)的產(chǎn)能浪費(fèi)。定尺剪是鋼板剪切線的關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是對(duì)鋼板成品進(jìn)行定尺剪切、取樣。萊鋼厚板廠切頭定尺剪在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)剪切精度偏差較大的問(wèn)題，導(dǎo)致產(chǎn)品成材率降低，影響企業(yè)效益。

本文介紹了定尺剪的主要結(jié)構(gòu)，分析了造成定尺剪剪切精度降低的主要原因，并提出了解決方案。

1 定尺剪的主要結(jié)構(gòu)

滾切式定尺剪設(shè)置在雙邊剪及剖分剪的下游。剪切方式為滾切式，由弧形上刀刃沿著直線型下刀片滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)剪切。定尺剪的主要組成部分有:機(jī)架、傳動(dòng)裝置、刀架及剪刃固定裝置、剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)、壓緊裝置、推尾裝置、長(zhǎng)度測(cè)量裝置、擺動(dòng)輥道、剪刃更換裝置等。

主傳動(dòng)裝置由上下可分離的主減速機(jī)箱體、齒輪、軸及偏心軸組成，偏心軸的支撐軸承采用滑動(dòng)軸承。主電機(jī)安裝在剪機(jī)上部的平臺(tái)上，由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主電機(jī)和減速機(jī)之間設(shè)置有安全離合器。

上剪刃安裝在上剪刃盒中，由螺栓固定在上剪刃盒內(nèi)，上剪刃盒和上刀架通過(guò)鎖緊缸進(jìn)行固定(疊簧鎖緊液壓松開(kāi))。上刀架通過(guò)兩個(gè)連桿與兩個(gè)偏心軸相連接，偏心軸的一端支撐在前面板上，另一端支撐在主減速機(jī)的箱體中。下剪刃安裝在下剪刃盒中，由螺栓固定在下剪刃盒內(nèi)，下剪刃盒和下剪刃座通過(guò)鎖緊缸進(jìn)行固定(疊簧鎖緊液壓松開(kāi))。為保證剪切的順利進(jìn)行，防止鋼板撞擊下剪刃，下剪刃的刃口高度要比入口輥道的高度低3 mm。

在剪機(jī)前的機(jī)架輥采用3 點(diǎn)支撐，并設(shè)置了緩沖彈簧，在剪切時(shí)機(jī)架輥會(huì)被壓下一定的深度，能減小剪切力對(duì)機(jī)架輥壓力的影響。

為保證剪切質(zhì)量，對(duì)于不同厚度和材質(zhì)的鋼板必須進(jìn)行間隙調(diào)整。剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)采用1臺(tái)AC 電機(jī)通過(guò)蝸輪、蝸桿和4 組斜楔根據(jù)鋼板的厚度進(jìn)行剪刃間隙調(diào)整。若采用單邊斜楔調(diào)整，則斜楔的比例為1∶10。為保證最小間隙0.5 mm，在調(diào)整機(jī)構(gòu)上設(shè)有機(jī)械限位裝置(一個(gè)螺母和定位銷(xiāo))，當(dāng)斜楔磨損后，可以通過(guò)手動(dòng)方式調(diào)整螺母的位置來(lái)保證最小間隙。剪刃的間隙一般設(shè)定在板厚的10%左右，針對(duì)不同的鋼種有所調(diào)整。為保證剪切過(guò)程中間隙的恒定，在剪機(jī)的前面板上設(shè)置了4 組彈簧(每組3 個(gè)彈簧)，以消除剪刃上刀架和前面板及斜楔之間的間隙，每個(gè)彈簧的壓緊力范圍為(172～195)kN。剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)Figure 1 Cutting edge clearance adjustment mechanism

表1 定尺剪常見(jiàn)剪切缺陷類(lèi)型與產(chǎn)生原因Table 1 Various familiar shearing defects and corresponding causes of sizing shear

表2 寬厚板定尺剪剪切策略的計(jì)算結(jié)果Table 2 Calculation results of shearing strategy for wide and heavy size plate size shearing

2 剪切缺陷及產(chǎn)生原因

剪切時(shí)發(fā)生的主要缺陷有毛邊、塌邊、剪裂、壓痕、接痕以及成品尺寸和形狀精度不符合要求。各缺陷類(lèi)型及其對(duì)應(yīng)的成因見(jiàn)表1。

3 影響剪切精度的因素分析

定尺剪的剪切精度主要受測(cè)長(zhǎng)輥、來(lái)料長(zhǎng)度、鋼板板型等多種因素的影響。測(cè)量輥使用一段時(shí)間后，由于磨損或者輥面粘上氧化鐵皮等原因，導(dǎo)致測(cè)量輥實(shí)際直徑發(fā)生改變，造成測(cè)長(zhǎng)輥微幅上下彈跳或外徑變大，從而影響測(cè)量精度。部分鋼板由于軋制完成后板型不理想，鋼板在輥道面上打滑，測(cè)長(zhǎng)輥壓下后與鋼板接觸不緊密造成測(cè)長(zhǎng)不準(zhǔn)。

4 定尺剪剪切策略

為確保剪切質(zhì)量，提高剪切精度和產(chǎn)品成材率，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況制定了定尺剪剪切策略，具體參數(shù)設(shè)定如下:

La:鋼板實(shí)際長(zhǎng)度;Lm:合同中鋼板定尺長(zhǎng)度;Li:鋼板取樣長(zhǎng)度;No:合同中鋼板子版數(shù);Ltr:鋼板長(zhǎng)度公差上限值;L0:鋼板長(zhǎng)度公差下限值，默認(rèn)為0;Lre:策略中計(jì)算的余材值;Lh:頭部剪切長(zhǎng)度;Lt:尾部剪切長(zhǎng)度;Ln:定尺剪切長(zhǎng)度。

寬厚板定尺剪剪切策略的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

5 結(jié)語(yǔ)

介紹了寬厚板定尺剪的主要結(jié)構(gòu)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中出現(xiàn)的剪切定尺不準(zhǔn)的問(wèn)題，分析了影響剪切精度的原因，并根據(jù)生產(chǎn)要求改進(jìn)了剪切工藝。在實(shí)施改進(jìn)措施后，厚板廠鋼板成品剪切精度有了明顯提高，連續(xù)6 個(gè)月的剪切精度偏差不大于1‰。