管排鋸機在熱軋工藝中的應用

馮祥 李敬

摘要：本文主要講述了管排鋸機的組成、應用及其工藝流程。

關鍵詞：鋸機HK2000 L160、組成、工藝流程

概述：鋸機 HK2000 L160 為高功率切割機，其采用了最新技術工藝設計，用于切割熱軋線軋制出來的鋼管。切割機為垂直型鋸切機，鋸機布局設計成所有的鋸機都能夠切割頭尾廢料和精確的定尺長度。

1、鋸機HK2000 L160的工藝

將鋸機布局設計成所有的鋸機都能夠切割頭尾廢料和準確的精整長度。來料管排運行到切頭擋板，切頭擋板阻擋并定位管排。切頭擋板位于切割設備的出口。切割刀片兩側夾緊管排后，鋸機切割前端廢料。切割工藝期間，前端限位器提升并清空運輸輥道。出口廢料處理裝置會將切掉的前端廢料輸送出夾緊裝置，然后傾斜出口廢料處理裝置。前端廢料滾入放在旁邊的廢料斗。然后將管排機輸送到已經定位的定尺擋板處。切割期間，定尺擋板提升并清空輸送輥道。切割完成后，松開夾緊裝置，移走已完成切割的管排，準備鋸機的下次切割，定尺擋板降低，再次重復上述工藝。

在加工上一個工件時自動切割尾端廢料。入口廢料處理裝置將切掉的尾端廢料輸送出夾緊裝置，然后傾斜入口廢料處理裝置。尾端廢料滾入放在旁邊的廢料箱。

2、入口設備描述

2.1 切尾擋板

切尾擋板位于切割設備的入口。切尾擋板定位管排，切割尾端廢料。

從切割刀片處測量，切尾擋板的行進距離從位置+100到+1500 mm。到達正確位置后，液壓夾緊限位器，尾端限位器由齒條，小齒輪和 AC 伺服電機驅動。

2.2 夾緊裝置

鋸機入口和出口分別有一個水平和一個垂直夾緊裝置，用于夾緊管排。在正中運行水平夾緊裝置。在已安裝的測量系統幫助下，可決定管排的寬度和鋼管直徑。為了保證管排的整個切割，兩個油缸都配備了線性測量裝置。

垂直夾緊裝置擁有一個獲得新專利的導向系統，可用線性測量裝置和一個液壓油缸調整。此數據用于控制和決定開始切割和完成切割。

鋸機的特別之處在于導向和切割齒輪的建造。主導向作為預應力軋輥導向而被運行。增加的減震裝置只能在切割工藝期間啟動，被視為增加的導向，會從中傳遞切割力。

組合導向的優勢在于滑槽只在切割工藝期間才啟動并從實質上減少磨損。在切割齒輪橫向快速倒退期間，驅動速度較快，只在軋輥導向中動作切割齒輪。

切割齒輪是特別為管排的切割機制作的并且加大了主軸軸承。加大主軸軸承幫助改進齒輪硬度。為了在切割片撤回時接觸得更少，前減震元件和一個夾緊裝置將被移動大約6mm，切割片將被移動大約3mm。

2.3 切割齒輪

切割齒輪計劃為一個焊接結構，齒輪經過淬火和打磨處理，軸承能在經過無間隙調整的滾柱軸承中運行。齒輪經過調整后沒有間隙。

整個內部（軸承，齒輪）在油中運行，切割齒輪的特殊制作保證高扭力剛性以及沒有齒側間隙，這是硬質合金圓形切割片切割尤其是鋼管的最佳條件，具有較大主軸和軸承的切割齒輪新結構同樣有另外的優勢。由于垂直夾緊裝置的空間要求，也是有可能增大的。增大對改進齒輪穩定性很重要。導向元素安裝在齒輪箱側面，導向已經預應力處理，絕對沒有齒側間隙。此外，為主導向計劃了一個特殊減震裝置，只在切割期間啟動。 2.4 導向-切割齒輪

為切割齒輪的導向預先考慮了作為主導向的預緊輥導向和一個增加的只能在切割期間啟動的液壓調整滑槽（特殊減震裝置）。此系統只在切割期間啟動減震，在快速倒退時停止減震，據此可保證較長工作壽命。導向設計方式為導向的較低區域和最大切割片直徑處于同一高度，導向開始位置即是切割電源進入導向的位置。

2.5 切割片減震裝置

固定在齒輪箱上的一些減震輪，切割片前側預先考慮了的一個活動減震元件和安裝在垂直夾緊結構的水平梁上的兩個新增減震裝置組成了切割片減震裝置。

減震工作時沒有接觸，防止切割片擺動到軸向方向。在減震板和切割片之間的已預見的間隙處會低壓供給空氣。前減震元件由一個可移動推桿導向。在鋸切片后退時，有必要移動前減震元件（大約6mm），切割片會移動大約3mm。

2.6 切割片噴淋潤滑

為了改進切割片壽命，預先考慮了帶噴嘴系統的噴淋潤滑。此發明包含一個加注了潤滑劑的箱體。液體被空氣霧化并有少量蓄積在刀具上。如果切割片噴淋潤滑調整正確，殘留的潤滑更少。

2.7 切割片冷卻設備

至于切割片冷卻，預先考慮了一個將空氣冷卻到大約Q° C的特別噴嘴。扇形噴嘴使冷空氣停留在切割片上。此冷卻設備要求至少6bar 的空氣壓力。

3、出口設備描述

3.1 切頭擋板

切頭擋板位于切割設備的出口，切頭擋板定位管排，準備切割前端廢料。從切割片處測量，切頭擋板的行走距離從位置+100到+1500mm。到達正確位置后，液壓夾緊限位器。切頭擋板由齒條，小齒輪和一個AC 伺服電機驅動。

可傾斜液壓減震器為液壓傾斜，以便校準和夾緊管排機后，可將管排機從輥道區域提升出來，并且不干涉下一個管排機。

3.2、定尺擋板

定尺擋板用于調整管排的長度。從切割片處測量，定尺擋板的行進距離從位置 +6000到+15000 mm。到達準確位置后，液壓夾緊限位器。精確長度限位器由一個齒條，小齒輪和一個AC伺服電機驅動。可傾斜液壓減震器/限位器裝置為液壓傾斜，以便校準和夾緊管排機后，可將管排機從輥道區域提升出來，并且不干涉下一個管排。減震系統包括兩個液壓油缸和一個氣囊式蓄能器。

4、液壓設備

液壓油缸符合ISO 6020，6022和DIN 24333。液壓接頭是24度膠帶密封接合器，直徑小于38 mm。

每個切割設備的獨立液壓站配備有一個泵，加熱、冷卻和油位顯示裝置。連續監督油溫，油位，系統壓力和油過濾器壓差。數位評估所有數據并用于液壓系統控制。

液壓油被溫度控制。液壓系統環境溫度范圍設計為從+5°C 到+45°C。適當的冷卻水系統冷卻液壓油。冷卻水溫度范圍必須是從0°C 到35°C。液壓閥門分布得盡量靠近。液壓閥的控制電壓是24 VDC。液壓閥的連接端子箱接近液壓閥塊。

5、氣動

在設備安裝了相應的電磁閥維護裝置，為設備提供空氣。氣動裝置為噴淋裝置，鋸切片冷卻裝置和一些清洗噴嘴提供空氣。

6、結束語

鋸機HK2000 L160用于熱軋線切割管排，所有零件與Profibus-DP相連。由于結構靈活，可以在任何時候，在設備的任何位置，快速簡單地集成增加的零件。同時應用了處理靈活簡單的串列順序編程法，CPU循環時間可少于15ms。可以修改現有的程序部件或建構新的程序部件以做出更適應現場的改進。