剪切机
剪切机是轧钢车间的辅助机械设备,用来剪切钢坯、型材和带材,也用来纵剪切钢板及带钢。剪切机的型式很多,根据其就够及工艺特点可分为四种类型:平刃剪、斜刃剪、圆盘剪和飞剪。 一、平刃剪
剪刃平行放置的剪切机简称为平刃剪。这种剪切机通常用于剪切热状态下的轧件, 如板坯轧机和开坯轧机轧后的方坯、板坯和矩形截 面轧件。有时亦用于剪切冷态下的中、小型成品型材。
根据剪切方式,平刃剪可分为:1)上切式剪切机,其下剪刃固定不动,上剪刃上下运动进行剪切;2)下切式剪切机,这种剪切机的两个剪刃都运动,剪切过程是通过下剪刃的上升来实现的;3)水平方向剪切的剪切机。
平行剪刃剪切机还可分为:闭式剪切机,机架位于剪刃的两侧(一般是吨位比较大的剪切机);开式剪切机,机架位于剪刃的一侧(一般是吨位比较小的剪切机)。闭式机架通常做成门型的,刚性好,剪切断面大。但是操作人员不已观察剪切情况,不便于设备维修和事故处理。而开式机架通常做成悬臂式的,刚性较差,剪切断面小,但是便于检修维护和事故处理。
一般大吨位剪切机采用下切式,小吨位剪切机采用上切式。目前,吨位在2000~2500t以上的剪切机,有向上切式发展的趋势。 上切式剪切机
上切式剪切机通常是曲柄连杆式结构,还有曲柄活杆式结构,其特点是结构和运动较为简单。但是被剪切轧件易弯曲,剪切断面不垂直。因此,在剪切较厚轧件(大于30~60mm)时,在剪切机后边,还需增设一台摆动滚道,如图所示。
图 带摆动辊道的上切式剪切机
下切式剪切机
下切式剪切机广泛地运用于剪切断面厚度大于30~60mm的初扎钢坯和其它类型的钢坯。剪切过程的特点:在剪切开始,上剪刃首先下降,当压板压住钢坯并达到预定的压力后,即行停止,其后是下剪刃上升进行剪切。剪切后,下剪刃首先下降回到原来位置,接着上剪刃上升恢复原位。这种剪切金属的方法,具有下面的一些优点:(1)剪切时钢材高于辊道面,因此,不需要剪机后面的摆动升降辊道;(2)剪切长轧件时,上剪刃一侧的钢材不会弯曲;(3)下切式剪切机机架不承受剪切力的负荷;(4)装设有活动压板,保证剪切时钢坯处于正确的位置,以获得整齐的切面。 二、斜刃剪
斜刃剪切机的两个剪刃互成一角度,一般为10~120之间,常用的小于60。 ? 通常上剪刃是倾斜的, 下剪刃是水平的(见图)。 由于剪刃倾斜,剪切时剪刃只接触轧件的一部分,因此,剪切力比剪刃平放时为小。但剪刃的行程加大了,同时产生了侧向推力。斜刃剪常用来冷剪宽厚比比较大的板材,如:钢板、带钢、
薄板坯、焊管坯等。通常用被剪切轧件的端面尺寸—厚度X宽度来命名,如Q11-20X2000型剪板机等。
由于结构不同,斜刃剪可分为开式和闭式两种。闭式斜刃剪有两个支架,剪刃放在两个支架中间;开式则只在一侧有支架,另一侧为悬臂式的。闭式机架的刚性好,而开式机架能清楚地看见操作情况,并便于维护检修和事故处理。 开式斜刃剪一般为上切式,而闭式斜刃剪又有上切式和下切式之分。目前已较广泛地使用下剪刃倾斜的下切式斜刃剪。这种剪切机在剪切时,板材能正常地压在上刃台上。因此,能够保证剪切面对板材中心线及表面的垂直度。但由于把压板系统放在辊道下面,导致了结构的复杂化。 三、圆盘剪
圆盘式剪切机通常用于纵向剪切板材和带材,有时将板、带材剪成比较窄的带材,或者将它们的边缘剪齐。当用它来切边时,通常还装有碎边机,将边切成小段,便于回收。
一、圆盘式剪切机的结构
圆盘式剪切机的结构可分为:1、每个圆盘剪刃都固定在单独轴上的两对圆盘式剪切机和所有的圆盘剪刃都固定在两根共用轴上的多对圆盘式剪切机;2、多对圆盘式剪切机常用来将钢板或带钢冷剪成更窄的板条。
具有两对圆盘剪刃的剪切机,用于剪切钢板或带钢的两个边。每对圆盘剪刃都有自己单独的机架。移动这些机架,就可调整两对圆盘之间的距离,借以调整剪切钢板的宽度。
圆盘剪切机有下列几个机构组成:刀盘旋转传动系统,刀盘径向调整和刀片
的侧向调整,剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。
早期圆盘式剪切机速度较低,圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动,以及和万向连接轴来实现的。刀盘径向间隙调整用电机通过蜗杆蜗轮传动是偏心套转动来实现的。而刀片侧向间隙是 用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。
随着生产的发展,圆盘式剪切机剪切速度在逐渐提高,由于受到碎边机的限制,现在大型圆盘剪切机的剪切速度通常为0.4米/秒。目前圆盘式剪切机装在横切机组上,剪切厚度为0.6~2.5毫米,宽度为700~1500毫米。带钢剪切速度达到1~3m/s。刀片传动通过减速机和4个相同尺寸的齿轮同时传动两对刀片。为保证刀片同步,4个齿轮组成相当于连杆机构,使齿轮传动的中心距不变,提高了齿轮传动精度,为调整上刀片径向间隙,上刀片轴承座可沿机架滑道上下移动。滑座移动用针齿摆线减速机,它体积小速比大调整精度高。刀片轴向距离调整也采用针齿摆线减速机驱动丝杆和螺母来实现的,为了提高传动精度,传动系统增加了测速装置,进行主传动速度调整。
圆盘剪后设置碎边剪,将剪切下来的板边剪成碎段送到下面的滑槽中,也可对剪下来的薄板边用卷取机卷起来,然后停车卸卷。为了使切下来的板边的钢板平直,在出圆盘剪时切边应向下弯曲,现在采用上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离或者上刀片直径比下刀片直径小一些来实现见图。
使钢板保持水平位置的方法
a-刀盘轴错开;b-上下刀盘采用不同直径
我们公司大量使用圆盘式剪切机,其结构如图所示。
圆盘剪参数
刀片尺寸——刀片直径D;设h为钢板厚,s为刀片的重迭量,α咬入角,
D?h?s
1?cos?当α=10~15度时,可由经验公式确定:D=(40~125)h;对h=40的厚钢板,D=(22~25)h;