酸洗線圓盤剪結構與使用

楊軍毅

摘 要：對于冷軋廠的酸洗線，圓盤剪是非常重要的設備，其主要功能是實現(xiàn)對酸洗板的切邊。這道工序將會對酸洗板的剪切寬度和切邊質量帶來直接影響。為了能夠確保酸洗板的剪切質量，介紹了冷軋廠酸洗線圓盤剪的結構，以及圓盤剪在生產(chǎn)使用中的常見問題和應對措施，希望通過分析為解決酸洗線圓盤剪問題提供一定的借鑒。

關鍵詞：圓盤剪;結構;酸洗線

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）34-00-03

Structure and Application of Side Trimming in Push-Pull Pickling Line

YANG Junyi

（Company of Heibei Iron and Steel Group， Handan Hebei 056000）

Abstract： Disc shear is a very important equipment for pickling line deletion in cold rolling plant， which mainly realizes the edge cutting of pickling plate. This process will have a direct impact on the shear width and edge cutting quality of pickling plate. In order to ensure the shear quality of pickling plate， this paper intuoduce the structure and application of side trimming in push-pull pickling lines， and the common trouble shooting in the application. It is hoped that the analysis of this paper can provide some reference for solving the problem of disc shear in pickling line.

Keywords： side trimming;structure;pickling line

河鋼邯鋼冷軋廠推拉式酸洗線原料為熱軋卷板。機組采用六槽串級紊流酸洗、五級漂洗技術和先進的自動化控制系統(tǒng)，采用雙開卷、單卷取生產(chǎn)模式，產(chǎn)品厚度為0.8～6.0 mm，寬度為900～1 680 mm，工藝最大速度為180 m/min。出口活套是11 m的深坑式活套，可存儲一定量的帶鋼，用于出口分卷停車時保持工藝段內帶鋼的連續(xù)運行，避免出現(xiàn)過酸洗、停車斑現(xiàn)象。

圓盤剪是酸洗線的重要設備，對酸洗板進行切邊。切邊是酸洗線重要的工序之一，直接決定了酸洗板的剪切寬度和切邊質量[1-2]。筆者重點介紹了酸洗線西馬克圓盤剪的結構、間隙調整裝置和常見使用問題及應對措施，同時和其他相同功能的圓盤剪進行了簡要對比。

1 圓盤剪結構組成

1.1 圓盤剪的整體結構組成

酸洗線圓盤剪為單刀頭主動切邊剪結構，包括一套碎邊剪裝置。單頭固定式切邊剪（主動剪形式）帶有兩個高精度刀頭，刀頭可以移動，剪刃及剪刃壓環(huán)采用液壓螺母鎖緊。切邊剪采用偏心機構調節(jié)刀縫，并帶有快開機構[3-4]。切邊剪性能可靠，維護簡便，每個刀頭單元配有一個去毛刺裝置。

圓盤剪的來料以及參數(shù)如表1和表2所示。圓盤剪的結構包括以下內容。①1個基座，裝有線性導軌的焊接式鋼結構，用來安裝側移底座。②2個側移底座，焊接式鋼結構，用來承接切邊剪機架。③1套開口度調節(jié)機構，帶有預應力滾珠絲杠（左旋和右旋螺紋）和耐磨軸承的機構來調節(jié)切邊剪的開口寬度。④兩套剪切刀頭，刀頭上安裝有刀軸機架、刀軸、剪刃、鎖緊螺母，剪刃間隙、重疊量調整裝置。⑤2個去毛刺單元，能夠降低毛刺。每個去毛刺單元均由一個固定的下輥和一個可開合的上輥組成。⑥2套邊條導槽，用特殊鋼制成的導槽，用于將切下的邊條輸送到碎邊剪中。⑦碎邊剪，包括2個碎斷剪單元。⑧剪前壓輥裝置，1套壓輥裝置安裝在圓盤剪前，位于糾偏輥和圓盤剪之間，用于穩(wěn)定帶鋼，防止帶鋼單側翹起造成切邊寬度與設定值產(chǎn)生偏差，同時減輕帶鋼振顫對切邊剪剪刃的沖擊。

該圓盤剪開口度調節(jié)機構為整體式調節(jié)機構，兩個側移底座的滾珠絲杠為同一個旋轉軸，由一個減速電機驅動。絲杠轉動時兩側的側移底座同時打開或閉合，而且移動的距離相同。圓盤剪基座上導軌采用線性導軌，側移底座移動時阻力小，長期使用后導軌的磨損程度小[5]。

有些圓盤剪結構與該圓盤剪結構不同，開口度調節(jié)結構采用分體式結構。這種結構比較靈活，每個側移底座分別有1套開口度調節(jié)機構。開口度調節(jié)機構使用帶磁尺碼盤的液壓缸單獨推動單側側移底座移動，單側側移底座可以單獨移動，執(zhí)行開合、關閉動作。另外，導軌采用滑動導軌，這種結構在長期使用后導軌磨損，容易發(fā)生卡阻現(xiàn)象。導軌和配合的銅滑塊需要打磨或者更換。

此外，由于液壓油具有一定的彈性，采用磁尺液壓缸進行開口度調節(jié)的結構需要使用鎖緊螺母進行側移底座的固定鎖緊，以防止在切邊過程中側移底座發(fā)生位置變動導致開口度變化。鎖緊結構增加了結構的復雜程度，增加了維護工作量。使用磁尺的液壓缸調節(jié)開口度，采用滑動導軌承載側移底座，而滑動導軌容易發(fā)生磨損、卡入異物等問題，導致側移底座在移動的過程中受到的阻力不均，側移底座甚至有輕微竄動的現(xiàn)象。而圓盤剪的切邊精度要求是0～1 mm，一旦超出此數(shù)值范圍，就需要再次進行開口度調節(jié)。所以，經(jīng)常發(fā)生1次定位不準需要多次定位的情況，定位時間長，影響了生產(chǎn)節(jié)奏。

綜合比較，圓盤剪使用滾珠絲杠機構進行開口度調節(jié)結構簡單，定位快速、準確。

1.2 圓盤剪間隙調整機構

圓盤剪刀頭主要部件結構組成如圖1所示。

圖1中，刀軸安裝在刀軸機架上，剪刃安裝在刀軸上，減速電機通過法蘭盤安裝在刀軸機架上。下刀軸機架安裝在側移底座上，上刀軸機架通過偏心軸A和偏心軸C固定在側移底座上。偏心軸A和偏心軸C上均安裝有調整減速電機。

1.上剪刃;2.上刀軸;3.上刀軸機架;4.偏心軸A;5.旋轉軸B;6.偏心軸C;7.上刀軸驅動減速電機;8.下剪刃;9.下刀軸;10.下刀軸機架;11.下刀軸驅動減速電機。

1.3 碎邊剪結構組成

碎斷剪是切邊剪的組成部分，用來將邊絲切碎。切邊剪刀頭直接配上2個碎斷剪單元。刀頭和碎斷剪單元之間由一體式廢邊導槽連接。快速夾緊機構以及電動刀縫調節(jié)機構，使得整個設備使用和維護均十分簡便。碎邊剪結構中，刀盤直徑為350 mm，刀盤寬度為350 mm，刀數(shù)量為每個刀盤上6片剪刃，碎邊長度大約為183 mm，廢邊導槽寬度為90 mm。

每個剪切單元的構成是：1個鋼結構焊接式箱體，容納小齒輪和刀軸;2根裝有滾動軸承的刀軸，用以安裝刀頭;1個位于箱體內的小齒輪，用于與刀頭保持同步;1個位于箱體內部的大齒輪，用于碎斷剪驅動;2個安裝刀片的刀頭，配有夾緊斜楔和調整墊片，刀頭由液壓鎖緊機構固定在刀軸上;刀頭上安裝6片刀片;齒輪箱內為油池潤滑。

另外，還有2套驅動電機及聯(lián)軸器和減速箱、2個廢邊溜槽以及1套廢料皮帶運輸機。溜槽采用雙側壁，帶有隔音措施，用以將切碎后的廢邊運輸?shù)綇U邊輸出系統(tǒng)內。廢料皮帶運輸機用于將碎邊條運輸?shù)剿檫厳l廢料斗中進行收集。刀縫由一個電動裝置來調節(jié)，刀縫的調節(jié)裝置原理如圖2所示。

當需要調節(jié)剪刃間隙時，減速電機轉動偏心軸，偏心軸轉動帶動連接套、連接軸、刀軸在刀軸的軸線方向移動，進而實現(xiàn)刀盤間隙的調整變化。

2 圓盤剪在應用中存在的問題和解決措施

2.1 切邊切不到、切邊寬度不一致

在生產(chǎn)過程中，切邊剪經(jīng)常發(fā)生單側切邊少甚至切不到的情況。單側切邊寬度小時，容易發(fā)生邊絲堵邊絲的現(xiàn)象，一方面是由于原料板型較差，板型存在鐮刀彎的現(xiàn)象。另一方面是因為設備本身的輥子磨損、軸線偏差導致帶鋼跑偏。

切邊剪的中心線固定不動，左右兩側的底座由同一個絲杠軸調節(jié)位置，所以無法調節(jié)切邊剪的中心線。為解決這個問題，將切邊剪前的糾偏對中輥的中心線進行標定，把糾偏對中輥的中心線向切邊寬度小的方向進行標定。

切邊剪前布置了對中裝置、糾偏夾送輥，后面布置了張緊輥。這些設備的位置發(fā)生變化、精度降低，會導致帶鋼跑偏現(xiàn)象嚴重，影響帶鋼在切邊剪的定位，導致切邊寬度不一致。生產(chǎn)線曾發(fā)生切邊跑偏現(xiàn)象，此時糾偏夾送輥的糾偏液壓缸糾偏到極限150 mm位置，帶鋼仍然跑偏。經(jīng)檢查，張緊輥輥子軸承座軸線位置發(fā)生偏差3 mm，將張緊輥軸承座進行調整后，該問題得到解決。

2.2 切邊寬度跳變

生產(chǎn)過程中切邊剪發(fā)生了切邊寬度跳變的問題，同規(guī)格的原料，在設定寬度一樣的情況下，切邊后的寬度有20 mm的偏差，即切邊剪操作面板開口度設定值與實際值不符。

開口度調節(jié)機構由一個減速電機驅動2根滾柱絲杠轉動，2根滾柱絲杠通過聯(lián)軸器進行硬連接。減速電機上安裝有碼盤，測量和控制開口度。為查找原因，首先檢查開口度調節(jié)滾珠絲杠，絲杠結構完整、螺栓無松動，絲杠沒有軸線竄動現(xiàn)象。然后，在切邊剪中心線做標記，測量此標記到兩側圓盤剪剪刃的距離。當發(fā)生寬度跳變后，該距離發(fā)生變化，而且兩側的距離變化相同，均為10 mm。以上檢查結果排除了絲杠導致寬度跳變的原因。更換減速電機上的碼盤，該問題得到了解決。

2.3 碎邊剪堵邊問題

對于非連續(xù)的推拉式酸洗線，圓盤剪在使用中經(jīng)常存在碎邊剪堵邊問題。切邊剪切下的邊條頭部沒有進入碎邊剪，而是頂堆在切邊剪廢料導槽內，如果不加以控制，堆堵的邊條迅速堵塞廢料導槽，損壞切邊剪剪刃、剪刃壓環(huán)，或者導致廢料導槽變形。發(fā)生邊條堵塞導槽的主要原因包括切邊寬度過窄、切邊剪導槽磨損、切邊剪導槽與碎邊剪刀盤之間間隙過大、切邊剪切邊速度與碎邊剪速度不匹配、碎邊剪剪切情況不良等。

2.3.1 切邊寬度過窄。邊條寬度小于6 mm時，邊條強度降低，容易在導槽內折彎。一旦邊條頭部不能順利進入碎邊剪刀盤，邊條就會卡阻在導槽內堵塞。一般情況下，薄規(guī)格帶鋼比厚規(guī)格帶鋼更容易發(fā)生堵邊現(xiàn)象。

2.3.2 切邊剪導槽磨損。導槽在使用一段時期后，由于生產(chǎn)切邊時邊條與導槽內部摩擦，導槽內部會產(chǎn)生磨損，導槽內壁會出現(xiàn)淺溝、點坑。當邊條頭部進入導槽后頂勾在這些淺溝、點坑時頭部容易彎曲，進而迅速卡阻在導槽內堵塞導槽。因此，導槽的材質要耐磨，導槽的形狀結構要合理。

2.3.3 切邊剪導槽與碎邊剪刀盤之間間隙過大。邊條從帶鋼切離后并不是呈直線狀，而是有一定彎曲的螺旋狀。如果導槽對邊條不能起到較好的導向作用，切邊剪導槽與碎邊剪刀盤之間間隙過大，彎曲的邊條容易從間隙中竄出，不能進入咬合的剪刃中，無法切斷邊條，從而導致其堵塞在導槽中。

2.3.4 切邊剪切邊速度與碎邊剪速度不匹配。切邊剪的速度、產(chǎn)線速度、碎邊剪速度應當保持一致，一旦碎邊剪速度小于產(chǎn)線速度，邊條就容易在導槽內彎曲變形。彎曲后的邊條有較大概率卡阻在導槽內。

2.3.5 碎邊剪剪切情況不良。當碎邊剪剪刃磨損過度、固定剪刃的螺栓松動、剪刃間隙較大、剪刃發(fā)生崩口時，邊條在碎邊剪切不斷，容易卡阻在碎邊剪導槽內，無法順利排出碎邊剪，會迅速堵塞切邊剪導槽，嚴重時碎邊剪刀頭卡阻，無法轉動。

3 結語

圓盤剪是酸洗線的重要設備，直接決定了切邊后寬度，屬于不可再處理的工序。介紹酸洗線西馬克圓盤剪的結構，重點闡述了圓盤剪間隙調整結構的工作原理。對圓盤剪不同類型機構的優(yōu)缺點進行簡要對比，在圓盤剪設計和選用時可進行參考，同時對生產(chǎn)使用中的常見問題和對應措施進行了分析。

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