摘要: 本文論述了了萊鋼集團型鋼廠冷鋸機的結構和組成，分析了影響冷鋸剪切精度的主要原因，并提出了提高剪切精度的措施。經(jīng)過改進后，定尺剪剪切誤差控制在3‰以內。

關鍵詞：型鋼 冷鋸 研究

前言

山鋼集團萊蕪分公司型鋼廠主要生產各種規(guī)格的H型鋼，工字鋼等產品。在產品定尺以及切頭尾時，一般采用冷鋸鋸切。冷鋸的主要作用是對成品進行定尺剪切、取樣和尾料處理。型鋼廠在生產過程中發(fā)現(xiàn)冷鋸精度偏差較大，經(jīng)常發(fā)生定尺、取樣尺寸不準，導致產品成材率降低，影響企業(yè)效益。

本文主要分析了影響冷鋸剪切精度的主要原因，并提出了解決方案。

1．設備特點及構成

新型冷鋸的特點具有高剛性、高剪切精度、減少鋸片的磨損、帶弧度的上剪刃可以保證剪切無彎曲、剪切時間短，便于提高產量、鋸片自動更換等特點。

該冷鋸為滾切式，弧形上刀刃沿著直線型下刀片滾動實現(xiàn)剪切。主要組成部分有：機架、傳動裝置、刀架及剪刃固定裝置、壓緊裝置、推尾裝置、長度測量裝置、擺動輥道、剪刃更換裝置等組成。

主傳動裝置由上下可分的主減速機箱體、齒輪、齒輪軸及偏心軸組成，偏心軸的支撐軸承采用滑動軸承。主電機安裝在剪機上部的平臺上，由2臺電機驅動，主電機和減速機之間設置有安全離合器。

鋸片安裝在上鋸片盒中，由螺栓和鋸片盒固定在一起，鋸片盒和上刀架通過鎖緊缸進行固定（疊簧鎖緊液壓松開）。上刀架通過兩個連桿與兩個偏心軸相連接，偏心軸的一端支撐在前面板上，另一端支撐在主減速機的箱體中。。

在冷鋸機前的機架輥采用2段3點支撐結構，并設置了緩沖彈簧，當剪切時機架輥將被壓下一定的距離，以減小剪切力對機架輥的影響。

為保證剪切質量，對于不同厚度的產品及材質必須進行間隙調整，剪刃間隙采用1臺AC電機通過蝸輪、蝸桿和4組斜楔根據(jù)厚度強度等進行調整。采用單邊斜楔調整，斜楔的比例為1:10。為保證最小間隙0.5mm，在調整機構上設有機械限位裝置（一個螺母和定位銷），當斜楔磨損后，可以通過手動調整螺母的位置以保證最小間隙。剪刃的間隙一般設定在板厚的10%左右，針對不同的鋼種有所變化。為保證剪切過程中間隙的恒定，在剪機的前面板上設有12個彈簧共4組，消除剪刃上刀架和前面板及斜楔之間的間隙，每個彈簧的壓緊力范圍為172~195KN。壓緊裝置（Hold down device）由3組組成，安裝在剪機的前板上，每組通過2個液壓缸帶動連桿在剪切時壓住。尾部推出裝置由5個推臂組成，安裝在冷鋸的前板上，能處理的最大廢料長度為1100mm，每個推臂由1個液壓缸控制。長度測量裝置由剪機入口的測量輥及其支架組成，測量輥的尺寸為Ф190×30mm。測量輥用來測量分切板、切頭長度。該輥應該有精確的周長，直接在鋼板表面滾動，通過一個連接軸與一個脈沖發(fā)生器連接。測量輥離剪刃非常近，確?？梢詼y量短板。測量輥上配有空氣管，在工作過程中吹出穩(wěn)定的氣流。測量輥升降通過一個氣缸動作來實現(xiàn)。

擺動輥道用于鋼板的輸送并配合剪切動作。采用單獨傳動，有6根輥子設置在一個框架上。在鋼板剪切過程中，擺動輥道由液壓缸控制上下升降。擺動輥道有3個位置，即剪切位置、正向運輸位置及反向運輸位置。

剪機牌坊、主減速機、馬達平臺、前板都為焊接鋼結構，上刀架和連桿為鑄鋼，偏心軸、中間軸、齒輪軸為鍛鋼。

2.影響冷鋸精度的原因

冷鋸的剪切精度主要受測長輥、型鋼位置檢測等多種因素的影響，現(xiàn)將各因素具體分析如下。

2．1 測量輥使用一段時間后，由于測量輥本身的磨損，以及測量輥表面粘上異物等原因，可能會導致測量輥的實際直徑發(fā)生改變，影響測量精度。

2．2 由于操作工無法清楚的看到冷鋸中的型鋼，不能對型鋼定位進行直接的觀察，這樣操作就會造成剪切精度有誤。

3．提高冷鋸剪切精度的措施

3.1 為防止測量輥由于磨損或者粘上異物導致測長輥上下微幅彈跳或外徑變大，影響測量精度，必須定期檢查壓縮空氣的壓力，防止壓力過大導致測量輥與鋼板碰撞過重，造成測量輥磨損。必須定期清潔、測量并標定測長輥外徑。修改測量程序，當發(fā)現(xiàn)測量輥直徑有所變化時，能通過程序人工設定測量輥直徑，保證測量的準確性。

3.2 在冷鋸剪切位置增加一監(jiān)控攝像頭。操作人員可根據(jù)監(jiān)控畫面，清楚的觀察到型鋼的定位情況，進行正確的剪切操作。冷鋸前0.5m的位置增加一測長光柵。型鋼經(jīng)過鋸片線后會觸動該光柵，開始測長。將該測長數(shù)據(jù)寫入剪切程序，將測量輥與光柵分別測量的數(shù)值在程序中自動進行比較。如果兩者相差10 mm以上，程序自動取兩者的平均值作為剪切數(shù)值。有利于提高剪切精度

4.結論

萊鋼集團型鋼廠針對生產過程中出現(xiàn)的冷鋸剪切不準的問題，在原有設備的測量系統(tǒng)設計基礎上，通過增加測長光柵、增加監(jiān)控畫面等方法對現(xiàn)場設備進行了改造設計，取得了良好的效果。實施上述改進措施后，成品剪切精度有很大提高，連續(xù)3個剪切精度偏差不大于千分之三。取得了良好的效果。

5.參考文獻

[1]杜忠新. 定尺剪剪切精度的影響因素和改善措施 [J].中國重型裝備, 2012(1):21-23

6.作者簡介

陳新剛， 男 ，目前為山東省冶金設計院股份有限公司工程師，現(xiàn)從事冶金機械設備設計研究工作。