淺述滾切式雙邊剪切口質量控制及夾送輥調整方法

摘要：滾切式雙邊剪是中厚板生產線上的關鍵設備之一，結構緊湊、復雜，對操作人員、維護人員提出的要求較高。文章介紹了雙邊剪的結構以及影響切口質量的因素，并且給出了相應的解決辦法。

關鍵詞：滾切式雙邊剪；切口質量；夾送輥

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0059-03

1 問題提出

首秦公司4300mm生產線上的滾切式雙邊剪是由德國西馬克（SMSD）公司設計（三軸三偏心結構），與沈陽重型機械有限責任公司合作制造的，2006年10月份投產，至今投入使用已7年。剪切質量在同類剪子中可以排在前列，實現完美切口需要在設計、安裝、維護、使用各個環節進行控制。

雙邊剪切完后理論上是兩條平行線，但受到的影響因素很多。根據技術人員對國內同類剪子的考察、了解、研究、分析，影響滾切式雙邊剪剪切鋼板質量的因素歸納起來有兩大類：一是兩主切邊剪刃不平行；二是鋼板運輸過程中前進軌跡偏離理論軌跡，即“跑偏”，這是眾多中厚板廠遇到的最頭疼的問題。針對以上兩大類問題，詳細分析了具體原因，并且提出了相應的控制措施，希望對今后滾切式雙邊剪的設計制造、安裝調試、使用都具有借鑒和參考價值。

2 滾切式雙邊剪設計特點簡介

德國西馬克公司設計的滾切式雙邊剪具有剪切能力大、作業率高等優點。機械設計中采用了滾切式原理，剪切重疊量很小，剪切角和重疊量沿剪刃長度方向幾乎相等，所以被剪切鋼板變形小、切口質量好。設計中采用了多個偏心連桿機構：（1）主驅動三軸三偏心，兩個偏心軸驅動主切邊剪、一個偏心軸驅動碎邊剪；（2）剪刃間隙調整結構，主切邊剪和碎斷剪剪刃間隙調整全部為偏心結構；（3）退刀結構，設計成三根帶有偏心的軸連在一起組成；（4）壓腳機構驅動，設計成凸輪結構。這么多的機械偏心結構組裝在一起，并且動作協調，所以對制造、安裝的精度要求都非常高。機械和自動化的完美結合實現了自動調整剪刃間隙、自動送板、自動壓緊、自動退刀、自動檢測鋼板厚度、自動故障檢測等。

3 影響切口質量因素及控制措施

3.1 主剪刃平行度控制

主剪刃平行度的保證是實現切口質量完好的第一要素。雙邊剪切邊剪剪刃長2080mm，單片剪刃兩頭距離中心線尺寸公差控制在0.10mm以內（見圖1）。加工制造過程中嚴格控制零部件尺寸公差，安裝過程中每部分都要精確測量，尤其前后機架定位尺寸。移動側剪體根據不同寬度的鋼板需要調整距離固定側的位置，所以移動側實際測量剪刃的平行度，需要在不同的寬度尺寸上進行測量，圖1中只是反應了最大尺寸，所以移動側剪刃平行度控制相對固定側難度較大。移動側除了剪體本身控制尺寸與固定側相同外，另外移動側底部的靜壓導軌尺寸精度控制是實現剪刃平行度控制的先決條件。靜壓軌道控制尺寸：軌道自身加工尺寸滿足圖紙公差要求；單軌中心線與輥道中線的垂直度控制在0.1mm；導軌平面度控制在0.05mm/3.5m，實際測量中測量方法、測量工具精度要保證，另外入口側導軌比出口側導軌精度要求高一個等級。

3.2 “跑偏”現象分析

在主剪刃平行度保證的情況下，要想得到好的切口質量，還必須控制鋼板跑偏。跑偏原因很多，總結起來有以下幾類：（1）夾送輥因素；（2）鋼板自身因素；（3）前后輥道因素；（4）液壓因素；（5）退刀機構；（6）控制因素。對以上因素產生的原因下面做具體分析：

夾送輥因素。夾送輥作為鋼板跑偏的頭一要素，也是鋼板跑偏的最大要素，鋼板跑偏原因的60%～70%是因夾送輥調整不當引起，而且夾送輥調整對機械要求非常之高，所以作為單獨一項進行詳細闡述。

鋼板自身因素。該生產線沒有設置切頭剪。軋制后的鋼板因頭部形狀不規則，在剪切過程中，鋼板頭部每前進一個步長都要撞擊輥道，如果撞擊力足夠大，左右夾送輥送鋼過程中因受力不均有時就會產生打滑現象。而克服這種影響就要加大夾送輥壓力，從而加大夾送輥與鋼板的摩擦力，使之遠遠大于不規則鋼板頭部與輥道鋼板的撞擊力，然而這樣做的代價是夾送輥垂直方向螺栓容易崩斷。

如鋼板表面氧化鐵皮過厚，并且分布不均勻。導致夾送輥在送輥過程中，會產生不規則的打滑現象，從而鋼板跑偏。這樣可以通過適當調整鋼板軋制工藝，使鋼板表面的氧化鐵皮均勻，鋼板跑偏現象會得到明顯的

改善。

因雙邊剪前有在線探傷裝置，有些品種鋼需要在線探傷。而冬季探傷時，因天氣寒冷、有滴水成冰現象時，鋼板表面有積水或冰時，鋼板經過夾送輥很容易跑偏。所以為避免此現象發生，應盡量除掉鋼板表面的

積水。

因軋制問題引起的鋼板自身厚度不均勻、或是軋制過程中產生的波浪，導致夾送輥不規則跑偏，此現象只有通過對軋制過程中嚴格控制精度，保證板形，才能消除此現象。

鋼板表面油污影響。滾切式雙邊剪對曲軸處密封設計存在缺陷，回油不暢，因受天氣影響，環境溫度較低時，很容易漏油，而且恰好滴在板子上。當后夾送輥傳送鋼板時，很容易導致鋼板產生打滑現象從而導致跑偏。解決辦法徹底處理漏油，如暫時解決存在問題，可以通過導油槽將油導流或是剪切過程中不用后夾送輥的等處理辦法。

前后輥道因素。保證輥道運行速度與夾送輥運行速度一致，如不一致會導致鋼板受到不規則阻力，從而使鋼板不規則的跑偏。

輥道標高誤差控制在0.2mm以內，與夾送輥軸線平行度控制在0.1mm內。如輥道中心線與夾送輥中心線平行度超差，會導致鋼板有規則的向一側跑偏。

輥道間距不要過大，并且中間蓋板要齊，否則在剪切薄板過程中，因鋼板塌腰，導致與輥道蓋板之間的摩擦力不等，從而導致跑偏，通常剪切線輥子間距設計1m，輥徑350mm。

輥道加工過程中一定要做靜平衡試驗，否則步進送板過程中，變頻電機因負載不均勻，導致變頻器跳電，從而影響剪切。

液壓因素。如果兩側夾送輥壓力不一致或偶爾壓力波動，導致夾送輥與鋼板表面壓力不同，從而摩擦力不同，因此夾送輥送板就會產生跑偏現象。夾送輥壓力（最大140公斤）隨著鋼板厚度可自動進行調整，一般情況下鋼板越薄壓力越小、鋼板越厚壓力越大。

如果兩側平衡缸內壓力（80公斤）不同，或是波動頻繁，會導致剪刃對鋼板的側推力不同，從而產生不規則的跑偏現象。

所以雙邊剪液壓系統必須保證壓力穩定、可靠，才能保證不因壓力不穩而產生跑遍現象。

退刀機構。雙邊剪在切完一個刀次后，刀刃上升的過程中自動向遠離鋼板的方向撤回1.4mm。如果退到機構達不到使用要求，刀刃提升過程中會刮蹭鋼板，因而鋼板會反向移動，因此在接刀處會出現錯口。

控制因素。可靠的電氣元件是實現精確控制的第一保證。夾送輥電機和主傳動電機的靜態、動態特性必須一致；檢測光柵可靠；編碼器性能穩定；位置傳感器可靠精確，壓力、溫度傳感器可靠，同步控制一定要精確，才能保證鋼板沒有跑偏現象。

4 夾送輥調整方法

4.1 夾送輥標高調整

下夾送輥上母線高出下剪刃上表面5mm，誤差控制在0.1mm，通過調整下部標高螺栓進行，如圖2。如果兩側標高調整存在問題，除不能正常運送鋼板外，同步軸軸向固定螺栓容易崩斷。

4.2 夾送輥傾角調整

理論上上下兩個夾送輥夾緊鋼板時，輥環與鋼板表面應是完全接觸，0.05mm的塞尺塞不進。實際上兩個輥環之間存在八字形縫隙，主要是因為空心軸的剛度不夠所致，加上液壓缸夾緊時，八字形縫隙表現得會更明顯。通過調整墊片來控制夾送輥傾角在0.25mm/m，裝配過程中因上下兩個夾送輥端面距離中心線距離不同，撓度值應該根據實際情況而定。

4.3 夾送輥平行度調整

8個夾送輥中心線必須保證平行，因中心線垂直夾送輥端面，所以通過測量輥端面到剪子中心線的尺寸可以間接反應中心線的平行情況。調整方法通過調整平行度調整楔塊的前后距離來調整夾送輥中心線平行度。

5 結語

影響鋼板切口質量的因素很多，本文只是結合生產實際總結出以上幾點自己的粗淺看法，鋼板“跑偏”現象在眾多的中厚板廠幾乎都或多或少存在，所以切口質量也參差不齊。除了以上原因外，還和操作、維護、機械磨損有很大關系：操作不當經常撞壞零部件；維護不當導致本身精度下降；機械磨損導致各零件與零件、部件與部件之間的裝配尺寸公差加大。這里不再過多闡述，雙邊剪精度高、對操作維護使用要求較高，是一個較復雜的過程，所以，各廠結合自己實際有針對性地處理問題，才能得到較好的切口質量。

作者簡介：陳全武（1979—），男，供職于秦皇島首秦金屬材料有限公司軋鋼部，研究方向：軋鋼設備機械維護。