談圓盤剪在寶鋼某酸軋機組上的應用

摘 要：本文主要從圓盤剪在酸軋機組中的功能、圓盤剪的基本構造、圓盤剪的安裝要領、圓盤剪的剪切機理、側隙重疊量調整機構及側隙重疊量對剪切質量的影響等幾個方面闡述了圓盤剪在該酸軋機組上的使用情況。

關鍵詞：圓盤剪 功能 構造 安裝要領 剪切機理 側隙重疊量

酸軋機組上的圓盤剪部位比較特殊，起承前啟后的作用。其工況的好壞，不但影響酸洗工藝段的酸洗質量，同時直接影響到軋機出口帶鋼的質量。該酸軋圓盤剪的主要組成分為：固定底座、機架、寬度調節裝置、刀刃側隙調節裝置、刀刃重疊量的調節裝置、機架的旋轉裝置。圓盤剪的主要技術參數如下：刀刃尺寸：φ407mm. x 45mm 厚；極限 ： 上刀φ370mm×20 mm 厚；下刀φ407mm×20 mm 厚。刀刃數量 ：4套/每套 2個（操作傳動側各1用1備）。切邊偏差：0到+1.5mm。切邊寬度，每側范圍：7.5mm-25mm。切割能力：850≧σb>600，最大.4.5mm；600≧σb>440 最大.5.0mm；440≧σb最大.6.0mm。前后帶鋼寬度差：每側最大150 mm。 機架橫移范圍：從630mm 到 3000mm。側隙調節范圍：約0. 05mm到2mm ，精度+/- 0.02mm。重疊量調節范圍：約 30mm 精度+/- 0.1mm。

一、安裝中的注意事項

1.安裝前確認設備沒有因運輸或吊裝過程中損壞，此次現場安裝時候發現以前吊裝時候WS側1#刀頭側隙調整齒輪馬達從根部破裂，該馬達為DEMAG外購件，采購周期比較長，給現場工程進度造成一定的負面影響。

2.安裝過程中注意前后設備的銜接，注意不要發生干涉，正確的安裝步驟：圓盤剪先定位，二次灌漿前定位碎邊剪和前部壓輥機架，碎邊剪廢料下溜槽與圓盤剪上溜槽接縫設計距離5mm，結果由于制造誤差，如果按照實際尺寸安裝，溜槽料斗發生了干涉。

3.來到現場的WS側DS側機架（含底座）分開的，這樣也便于裝配和運輸（底座變形量小），現場要先將他們分別調整好，裝上定位銷（不能未作調整而硬打定位銷），再把緊底座連接螺栓，使圓盤剪底座成為一個整體，進行精調整。

4.絲桿分左旋和右旋，聯軸器連接前應將機架刀頭中心與底座中心比對，如果不一致，可能會影響前壓輥的裝配（壓輥底座在圓盤剪機架上）。

5.刀盤開口度（1度左右，后面有說明）的調整，因為來到現場刀盤與機組中心是平行的（當然以實際測量為準），而1度的調整量很小，必須現場制作特殊量具，通常是制作加長擺臂（根據現場實際空間），先計算出刀盤的差值0.4mm，加長擺臂將值放大為>1mm級后，調整精度較高，注意事項：因為用到機組中心鋼線，每次使用這個鋼線前都要反復校線，保證鋼線這個基準無誤。

二、圓盤剪的剪切機理

1.酸軋機組的圓盤剪是生產冷軋板帶成品的關鍵設備之一，用來剪切帶鋼的邊部，從而保證用戶所需產品的寬度。但由于帶鋼材質、規格等的不斷變化，生產過程中不可避免會產生一些缺陷。有的在切邊時出現邊浪，有的在生產時出現大小不等的毛刺和邊緣撕裂。因此，要解決這些情況，必須對圓盤剪的切邊過程進行分析。

2.切邊過程中的受力分析。帶鋼在切邊時經由彈性變形、塑性變形和斷裂一系列復雜階段完成的。所受的主要作用力為三維空間，現分為X向、Y向和Z向來分析。X向與生產線運行方向相一致，Y向與鋼帶運行方向水平相垂直，Z向垂直地面。不同情況下，帶鋼邊部受力情況也不一樣，正常生產時受力如下圖1：

剪切力P作用在板帶的邊緣，且力的方向垂直于板寬方向，當上下刀片的側隙過大時，極易使帶鋼邊部向下彎曲，造成帶鋼邊部產生塑性變形而出現浪形，刀片側隙越大，彎曲作用越明顯，越容易出現邊浪且產生邊部撕裂。

T的大小與刀片側隙以及壓緊力F的大小有關，增大壓緊力F和減小間隙可以減小側向壓緊力T

f摩擦力是由T的壓力作用而產生的，作用的結果是使刀片側面與已經剪切完成的帶鋼邊部發生摩擦，這會導致邊部質量變差。而增加壓緊力T和增大刀片間間隙可以減小摩擦力f；當縱剪速度大于帶鋼速度時將也會大大增加摩擦力。f摩擦力的方向與帶鋼運行方向不一致，有使帶鋼邊部向下彎曲的分力，從而導致帶鋼邊部向下發生塑性變形而出現邊浪。

三、幾個安裝調試中的問題

1.滑動軌道中間和兩側的有空檔，伸縮蓋板脫開；由于采購環節失誤，現場安裝時發現圓盤剪伸縮蓋板漏供，等伸縮蓋板裝上后，馬達又不能動（未打點接線），等到調試階段機架動作才發現蓋板容易脫掉，原因是蓋板用螺絲緊固在兩側機架上，蓋板的滑輪是壓在底座滑動軌道上的，圓盤剪梯形和平軌道中間和兩側都有一部分的空檔，原軌道長度滿足機架做橫移是沒有問題的，但是空檔部分不能托住伸縮蓋板滑輪，造成機架橫移時蓋板卡阻，最終脫掉，現場補齊了軌道后，這個問題解決。

2.機架回轉減速、停止的接近開關感應板做在機架的水平蓋板上，因為調試和檢修方便，水平蓋板要經常拆掉，每次拆的時候都要重新調整安裝限位感應板，造成一定的工作量，后來將感應支架改在機架底座的安全罩上，可以避免此類問題。

3.機架回轉臺蓋板與底座尼龍塊間隙太小（設計0.5mm），因為制造和裝配誤差，蓋板壓尼龍塊太緊，設計0.5mm間隙不能保證，理論上回轉馬達抱閘強制釋放掉后，一個人基本可以推動回轉臺轉動（阻力很小），但是實際上四個人也很難推得動，帶上馬達后，回轉馬達過載保護聯軸器經常過載，造成編碼器空轉，過載保護聯軸器調大了以后，馬達又跳電，經過研究，將蓋板跟尼龍塊干涉處打磨，保證蓋板跟尼龍塊間隙，機架回轉恢復正常（今后設計要給制造廠裝配余量）。

4.圓盤剪碎邊剪安裝在+5900mm混凝土平臺上，該平臺混凝土層厚500mm，底下是碎邊剪廢料皮帶機，因為考慮M36 x 950（A型，圓盤剪底座用），M30 x 850（A型，碎邊剪底座用）螺栓部分地方無法做波紋管（16個螺絲在混凝土立柱上，與混凝土鋼筋干涉），圓盤剪直埋螺絲10個（M36），碎邊剪直埋螺絲6個（M30），混凝土施工中螺絲水平方向定位都沒有達到要求精度（±5mm），最大的偏差近20mm，混凝土原址鉆孔又不合理，最后不得不現場在設備底座上氣割擴孔（外委擴孔，存在二次吊裝風險，設備折騰不起，底座現場擴孔存在難度，板厚55mm），加大方墊，造成了很大的麻煩，建議：以后萬不得已，不要將重要設備地腳螺栓設計為直埋螺絲（施工單位很難保證定位精度），為避免設備底座擴孔，可改為植化學螺絲或對拉螺絲。

四、結語

該酸洗-軋機聯合機組是我國自行設計、制造、調試的國產化機組，自動化程度高，截止09年9月份功能考核已經全部結束，圓盤剪的成功投入與前期優化設計、精心制造、安裝指導、后期跟車調試、操作培訓等有很大的關系，雖然設計和制造中存在一些瑕疵，但是只要認真汲取教訓，相信我們會越做越好，為以后設備國產化和掌握機組關鍵技術打下一個更好的基礎。

參考文獻：

[1]黃華清.軋鋼機械[M]. 北京：冶金工業出版社，1979：314-322.

[2]陳龍官，黃偉.冷軋薄鋼板酸洗工藝與設備[M]. 北京：冶金工業出版社，2005：22-51.

作者簡介：盧秀明（1984—）女，黑龍江省勃利縣。工學學位，機電信息工程系機械教研室主任。研究方向：機械工程。