宽厚板热处理线滚切式定尺剪
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Ｒｏｔａｒ ｙ Ｄｉｖｉｄｉｎｇ Ｓｈｅａｒ ｏｎ Ｐｌａｔｅ Ｈｅａｔ Ｔｒ ｅａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ Ｚｈａｎｇ Ｌｅｉ， Ｌｉｕ Ｊｉｎｇｂｏ
Ａｂｓｔ ｒ ａｃｔ： ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｓｈｅａｒ ｔｈａｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｏｎ ｐｌａｔｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｒｏｔａｒｙ ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｓｈｅａｒ； ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｌｉｎｅ； ｋｎｉｆｅ ｑｕｉｃｋ ｃｈａｎｇｉｎｇ； ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ
通过臼头连接， 连 接处采用稀油循环
图５ 装置设置结构简图
冷却， 以降低在受力过程产生的高热量。
（５）主传动
主传动由两台交流电动机通过安全联轴器、
三级减速机驱动两根曲轴且保证机械同步， 可实
现切边、切定尺等操作， 可连续进行。齿轮联轴
器设计成安全柱销式， 当设备过载或剪子突然发
－ １５ －
２００８ 年第 ２ 期（ 总 １２２ 期）
３ 滚切式定尺剪的结构
滚切式定尺剪主要由机架、上下剪刃部分、 剪刃间隙调整、曲柄连杆机构、主传动、钢板压
收稿日期： ２００８－ ０１－ ２９； 修回日期： ２００８－ ０２－ ２０ － １４ －
剪后测长辊未
根据定尺
发出信号
剪前测长
辊测定的
剪前辊道转动而钢 钢板位置
板不前进， 光幕被
切割
剪切 － 子程序
轴承支撑， 由齿轮马达、万向轴驱动， 协助入口 夹送辊输送钢板。
（８）剪刃更换装置 剪刃更换装置采用先进的快速更换剪刃小车
装置。该套装置布置在滚切剪的侧面， 由移动式 剪刃储存小车、换剪刃液压缸和链条链轮移动机
构等组成。小车的行走由电机驱动链条链轮实
图６ 间隙值与钢板厚度及拉伸强度之间关系图 生故障时用以保护主电机。
手动
压动 板器 缸打 压开 下
制，
图２ 切尾工艺流程图
压
曲轴转动到上限位置接近开关发出信号
力 检
光电编码器发出速度信号 主
测
电 角度传感器发出角位移信号
发
机
出
起
信
动
号
主电机停 止， 制动 器合上。
压板缸 抬起
压板缸接近 开关发信号
紧装置、机架辊装
图３ 剪切工艺流程图
置、剪刃更换装置
等组成。设备简图
见图４。
如果钢板进 入摆动辊道
钢板未进入 摆动辊道
手动调 节辊道 电机使 其反转
推尾缸起动， 根据推 尾缸上的位移传感器 确定钢板推进的距离
执行剪 切－ 子 过程完 成切
启动推 尾装 置， 把 料头
《一 重 技 术》
安全光幕 被切割
Ｎｏ 手工处 理料头
Ｙｅｓ 认为料 头已落
安全光幕 被切割
定尺剪后测长 辊发出信号
浅淡机械式扩径机的工艺及参数
齐 凯 １， 于有冬 ２
（ １． 一重集团大连设计研究院工程师， 辽宁 大连 １１６６００； ２． 一重集团大连设计研究院高级工程师， 辽宁 大连 １１６６００）
摘要： 通过对宝钢 ＵＯＥ 和巨龙 ＪＣＯＥ 的机械式扩径机的理解， 浅谈机械式扩径机的工艺及参数。 关键词： 扩径机； 扩径头； 拉杆套； 拉杆； 夹管小车 中图分类号： Ｔ３３３．８ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７３－ ３３５５ （ ２００８） ０２－ ０００７－ ０３
安全可靠， 真正实现了全自动快速更换剪刃。
４结语
本滚切式定尺剪是国内第一台高强度热处理 后钢板剪切设备， 它的投产将使宝钢宽厚板产品 结构又迈上一个新的台阶。
收稿日期： ２００８－ ０２－ ２９； 修回日期： ２００８－ ０３－ １５ － １６ －
２００８ 年第 ２ 期（ 总 １２２ 期）
宽厚板热处理线滚切式定尺剪
张 磊１， 刘静波２
（ １． 一重集团大连设计研究院工程师， 辽宁 大连 １１６６００； ２． 一重集团大连设计研究院高级工程师， 辽宁 大连 １１６６００）
摘要： 介绍宽厚板热处理线滚切式定尺剪结构特点及工艺流程。 关键词： 滚切式定尺剪； 宽厚板热处理线； 剪刃快速更换； 有限元分析 中图分类号： ＴＧ３３３．２＋１ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７３－ ３３５５ （ ２００８） ０２－ ０００６－ ０３
Ｂｒ ｉｅｆ Ｉｎｔｒ ｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｒ ｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｓ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｘｐａｎｄｅｒ Ｑｉ Ｋａｉ， Ｙｕ Ｙｏｕｄｏｎｇ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｘｐａｎｄｅｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｂａｏｓｔｅｅｌ ＵＯＥ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｎｄ ＪＵＬＯＮＧ＇ｓ ＪＣＯＥ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｅｘｐａｎｄｅｒ； ｅｘｐｅｎｄｉｎｇ ｄｉｅ； ｓｌｅｅｖｅ； ｔｉｅ ｒｏｄ； ｐｉｐｅ ｃｈｕｃｋ
大直径直缝埋弧焊管被广泛地用于石油、天 然气、矿浆和煤浆的输送。特别是对管线安全可 靠性要求高 （ 主要是在人口密聚区、河流、海底
和交通要道地区） 、输送压力高含有腐 蚀 介 质 的 管道大多采用此种钢管。现在大直径直缝埋弧焊 管机组中广泛地应用机械式扩径机， 用于直缝埋
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（６）钢板压紧装置 钢板压紧装置由６个压板缸、压头等组成， ６ 个压板缸分３组， 可单动、分组动、联动， 并且 压力可调。在剪切过程中压板缸推动压头将待剪 钢板压紧， 防止钢板翘曲提高剪切质量。 （７）机架辊 机架辊为盘辊型式， 中间分段， 中间用剖分
现， 横移由横移液压缸完成 。 该套装置节省了人工更换剪刃的时间， 并且
２ 滚切式定尺剪剪切工艺流程
滚切式定尺剪主要完成切头、切定尺、切试
样、切尾等工艺流程。切头子过程流程图见图１， 切尾子过程流程图见图２， 剪切子过程流程图见 图３。
来料钢板 剪前夹送辊编码器工作
安全光幕被切割 钢板停止前进
执行剪切 － 子过程完成切头
Ｎｏ 安全光栅被切割
Ｙｅｓ 手工处理料头 认为料头已落 图１ 切头工艺流程图
构 曲柄连杆机构
由两个偏心轴、两 个连杆及开式齿轮 系组成。曲轴偏心
滑板上下滑动， 通过两曲轴的角度差实现沿下剪 刃做滚动运动。
量的确定兼顾剪刃 开口度和两偏心轴
剪子遵循滚切的原则工作， 在一个剪切周期 中上剪刃沿下剪刃实现滚切运动。
的相位角。连杆与 偏心轴和上剪刃座
（３）剪刃间隙调整 该装置设置在机架上方， 通过同步轴机构实 现剪刃间隙调整， 结构简图见图５。当斜楔上下 移 动 时 ， 剪 刃 间 隙 在 ０．４～７ ｍｍ的 范 围 内 变 化 ， 间隙值大小由钢板厚度来确定并自动进行调整， 其间隙值与钢板厚度及拉伸强度之间关系见图６。 斜楔的移动是由齿轮马达、蜗杆、蜗轮千斤顶驱 动的。
（１）机架
机架为焊接框
架结构， 通过有限
元分析进行了多次
来自百度文库
优化， 保证了机架
的强度及刚度， 满
图４
足设计和使用要求。两个机架上部通过前架体、
滚切式定尺剪设备简图
（４）曲 柄 连 杆 机
主减速机联接， 下部通过锯齿形键与下刃台联 接； 机架两侧装有滑板， 上剪刃座沿着滑板上下 滑动， 实现剪切。
（２）上下剪刃部分 装有弧形上剪刃和衬板的上刃台沿机架两侧
为了满足宝钢首条５ ｍ宽厚板轧机热处理线３＃ 定尺剪切线的需要， 由一重集团公司自行设计和 制造了一台滚切式定尺剪（包括主减 速 机）， 满 足 对热处理后的高强度钢板剪切的工艺要求。
１ 滚切式定尺剪的特点
该滚切式定尺剪的特点： 采用大圆弧剪刃在 滚动中对钢板进行剪切； 剪刃间隙根据板厚可实 现无级调节； 下刃台与左右牌坊采用锯齿形键联 接； 为了保护线上热处理后钢板的表面质量， 除 局部采用稀油润滑外， 辊道上方部分无干油润滑 点， 稀油采用集中回收， 有效地控制了剪切后钢 板的表面质量； 大开口度， 可通过厚度小于等于 ２００ ｍｍ的钢板； 剪刃实现全自动快速更换； 整个 工艺过程都可实现自动控制。
Ａｂｓｔ ｒ ａｃｔ： ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｓｈｅａｒ ｔｈａｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｏｎ ｐｌａｔｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｒｏｔａｒｙ ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｓｈｅａｒ； ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｌｉｎｅ； ｋｎｉｆｅ ｑｕｉｃｋ ｃｈａｎｇｉｎｇ； ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ
通过臼头连接， 连 接处采用稀油循环
图５ 装置设置结构简图
冷却， 以降低在受力过程产生的高热量。
（５）主传动
主传动由两台交流电动机通过安全联轴器、
三级减速机驱动两根曲轴且保证机械同步， 可实
现切边、切定尺等操作， 可连续进行。齿轮联轴
器设计成安全柱销式， 当设备过载或剪子突然发
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２００８ 年第 ２ 期（ 总 １２２ 期）
３ 滚切式定尺剪的结构
滚切式定尺剪主要由机架、上下剪刃部分、 剪刃间隙调整、曲柄连杆机构、主传动、钢板压
收稿日期： ２００８－ ０１－ ２９； 修回日期： ２００８－ ０２－ ２０ － １４ －
剪后测长辊未
根据定尺
发出信号
剪前测长
辊测定的
剪前辊道转动而钢 钢板位置
板不前进， 光幕被
切割
剪切 － 子程序
轴承支撑， 由齿轮马达、万向轴驱动， 协助入口 夹送辊输送钢板。
（８）剪刃更换装置 剪刃更换装置采用先进的快速更换剪刃小车
装置。该套装置布置在滚切剪的侧面， 由移动式 剪刃储存小车、换剪刃液压缸和链条链轮移动机
构等组成。小车的行走由电机驱动链条链轮实
图６ 间隙值与钢板厚度及拉伸强度之间关系图 生故障时用以保护主电机。
手动
压动 板器 缸打 压开 下
制，
图２ 切尾工艺流程图
压
曲轴转动到上限位置接近开关发出信号
力 检
光电编码器发出速度信号 主
测
电 角度传感器发出角位移信号
发
机
出
起
信
动
号
主电机停 止， 制动 器合上。
压板缸 抬起
压板缸接近 开关发信号
紧装置、机架辊装
图３ 剪切工艺流程图
置、剪刃更换装置
等组成。设备简图
见图４。
如果钢板进 入摆动辊道
钢板未进入 摆动辊道
手动调 节辊道 电机使 其反转
推尾缸起动， 根据推 尾缸上的位移传感器 确定钢板推进的距离
执行剪 切－ 子 过程完 成切
启动推 尾装 置， 把 料头
《一 重 技 术》
安全光幕 被切割
Ｎｏ 手工处 理料头
Ｙｅｓ 认为料 头已落
安全光幕 被切割
定尺剪后测长 辊发出信号
浅淡机械式扩径机的工艺及参数
齐 凯 １， 于有冬 ２
（ １． 一重集团大连设计研究院工程师， 辽宁 大连 １１６６００； ２． 一重集团大连设计研究院高级工程师， 辽宁 大连 １１６６００）
摘要： 通过对宝钢 ＵＯＥ 和巨龙 ＪＣＯＥ 的机械式扩径机的理解， 浅谈机械式扩径机的工艺及参数。 关键词： 扩径机； 扩径头； 拉杆套； 拉杆； 夹管小车 中图分类号： Ｔ３３３．８ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７３－ ３３５５ （ ２００８） ０２－ ０００７－ ０３
安全可靠， 真正实现了全自动快速更换剪刃。
４结语
本滚切式定尺剪是国内第一台高强度热处理 后钢板剪切设备， 它的投产将使宝钢宽厚板产品 结构又迈上一个新的台阶。
收稿日期： ２００８－ ０２－ ２９； 修回日期： ２００８－ ０３－ １５ － １６ －
２００８ 年第 ２ 期（ 总 １２２ 期）
宽厚板热处理线滚切式定尺剪
张 磊１， 刘静波２
（ １． 一重集团大连设计研究院工程师， 辽宁 大连 １１６６００； ２． 一重集团大连设计研究院高级工程师， 辽宁 大连 １１６６００）
摘要： 介绍宽厚板热处理线滚切式定尺剪结构特点及工艺流程。 关键词： 滚切式定尺剪； 宽厚板热处理线； 剪刃快速更换； 有限元分析 中图分类号： ＴＧ３３３．２＋１ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７３－ ３３５５ （ ２００８） ０２－ ０００６－ ０３
Ｂｒ ｉｅｆ Ｉｎｔｒ ｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｒ ｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｓ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｘｐａｎｄｅｒ Ｑｉ Ｋａｉ， Ｙｕ Ｙｏｕｄｏｎｇ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｘｐａｎｄｅｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｂａｏｓｔｅｅｌ ＵＯＥ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｎｄ ＪＵＬＯＮＧ＇ｓ ＪＣＯＥ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｅｘｐａｎｄｅｒ； ｅｘｐｅｎｄｉｎｇ ｄｉｅ； ｓｌｅｅｖｅ； ｔｉｅ ｒｏｄ； ｐｉｐｅ ｃｈｕｃｋ
大直径直缝埋弧焊管被广泛地用于石油、天 然气、矿浆和煤浆的输送。特别是对管线安全可 靠性要求高 （ 主要是在人口密聚区、河流、海底
和交通要道地区） 、输送压力高含有腐 蚀 介 质 的 管道大多采用此种钢管。现在大直径直缝埋弧焊 管机组中广泛地应用机械式扩径机， 用于直缝埋
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（６）钢板压紧装置 钢板压紧装置由６个压板缸、压头等组成， ６ 个压板缸分３组， 可单动、分组动、联动， 并且 压力可调。在剪切过程中压板缸推动压头将待剪 钢板压紧， 防止钢板翘曲提高剪切质量。 （７）机架辊 机架辊为盘辊型式， 中间分段， 中间用剖分
现， 横移由横移液压缸完成 。 该套装置节省了人工更换剪刃的时间， 并且
２ 滚切式定尺剪剪切工艺流程
滚切式定尺剪主要完成切头、切定尺、切试
样、切尾等工艺流程。切头子过程流程图见图１， 切尾子过程流程图见图２， 剪切子过程流程图见 图３。
来料钢板 剪前夹送辊编码器工作
安全光幕被切割 钢板停止前进
执行剪切 － 子过程完成切头
Ｎｏ 安全光栅被切割
Ｙｅｓ 手工处理料头 认为料头已落 图１ 切头工艺流程图
构 曲柄连杆机构
由两个偏心轴、两 个连杆及开式齿轮 系组成。曲轴偏心
滑板上下滑动， 通过两曲轴的角度差实现沿下剪 刃做滚动运动。
量的确定兼顾剪刃 开口度和两偏心轴
剪子遵循滚切的原则工作， 在一个剪切周期 中上剪刃沿下剪刃实现滚切运动。
的相位角。连杆与 偏心轴和上剪刃座
（３）剪刃间隙调整 该装置设置在机架上方， 通过同步轴机构实 现剪刃间隙调整， 结构简图见图５。当斜楔上下 移 动 时 ， 剪 刃 间 隙 在 ０．４～７ ｍｍ的 范 围 内 变 化 ， 间隙值大小由钢板厚度来确定并自动进行调整， 其间隙值与钢板厚度及拉伸强度之间关系见图６。 斜楔的移动是由齿轮马达、蜗杆、蜗轮千斤顶驱 动的。
（１）机架
机架为焊接框
架结构， 通过有限
元分析进行了多次
来自百度文库
优化， 保证了机架
的强度及刚度， 满
图４
足设计和使用要求。两个机架上部通过前架体、
滚切式定尺剪设备简图
（４）曲 柄 连 杆 机
主减速机联接， 下部通过锯齿形键与下刃台联 接； 机架两侧装有滑板， 上剪刃座沿着滑板上下 滑动， 实现剪切。
（２）上下剪刃部分 装有弧形上剪刃和衬板的上刃台沿机架两侧
为了满足宝钢首条５ ｍ宽厚板轧机热处理线３＃ 定尺剪切线的需要， 由一重集团公司自行设计和 制造了一台滚切式定尺剪（包括主减 速 机）， 满 足 对热处理后的高强度钢板剪切的工艺要求。
１ 滚切式定尺剪的特点
该滚切式定尺剪的特点： 采用大圆弧剪刃在 滚动中对钢板进行剪切； 剪刃间隙根据板厚可实 现无级调节； 下刃台与左右牌坊采用锯齿形键联 接； 为了保护线上热处理后钢板的表面质量， 除 局部采用稀油润滑外， 辊道上方部分无干油润滑 点， 稀油采用集中回收， 有效地控制了剪切后钢 板的表面质量； 大开口度， 可通过厚度小于等于 ２００ ｍｍ的钢板； 剪刃实现全自动快速更换； 整个 工艺过程都可实现自动控制。