850吨冷剪结构与受力分析浅谈

前言： 冷剪机是棒材生产线的关键设备， 其功能是根据定尺长度剪 在 斜刀 片剪切机 上 的剪 切过程 与平行 刀片 剪切机 主要不 同之 点在 切钢 材， 的正 常运 行直 接关 系到 轧钢生 产 的连续 性 ， 据轧 钢厂 二 于剪切 时作用在 刀片上 的力 不是 以被剪切钢 材的全 部断面来计 算 。 它 现根 以下 给 出理论 分析 ： 棒 ８０ ５ 吨冷剪设备结构进行受力分析， 找出提高冷剪使用效果的方法。 ｌ设 备结构组成 在平 行剪切 中 ： Ｐ， ＝ －Ｆ ｒ （１ ２） 式 中 Ｐ 剪 切 力 ， Ｔ 单 位剪 切 阻 力 ，／ｍ；一 切原 始 断 面积 ， ＿ Ｎ； 一 Ｎｍ Ｆ 剪 ８０ ５ 吨冷剪主要用途是对轧制的成品剪切成 ６ ｍ至 １ｍ定尺 ， ２ 从功 ｍ ｍ ２ 能上 主要分 以下 几部分 ： Ｉ ． Ｉ冷剪 主传 动部分 同一钢种在 同一温度 下剪切 ， 剪切阻 力 可 视为常量 。剪切原 单位 冷剪主体由交流电机常转， 飞轮蓄能， 剪切工作时电机和飞轮同时 始断面积 Ｆ 一等于剪切支数与每支断面积之和。冷剪机的剪切力 Ｐ由 作用 ， 实现剪切 。 这时 飞轮转速略 微下降 ８ ％至 １％。 ２ 然后 在 电机 的带动 Ｐ 迅速增加到 。当Ｐ ｎ 一小于冷剪机的最大允许载荷时 ， 冷剪机正常 下 ， 阪复至额定转速 。电机与 飞轮之间为皮 带传动 。 很快 剪切 ； Ｐ 当 一大于冷剪机的最大允许载荷时， 冷剪机不能进行剪切。 １ ． ２冷剪工作 机构 在 斜剪切 中 ， 剪切 主要用 于对板 材的剪 切 。根 据 ＢＢ诺 萨利公 斜 ． 冷剪剪切 形式 为 ： 下剪刃 固定 ， 刃移 动 。上剪 刃支座 体在 曲柄 式 ： 上剪 Ｐ＝ ＋ ＋ （２ ２ ） — 轴 的带动 下 ， 侧滑道 问上下 移动 ， 现剪切 功能 。冷剪 主体 内部传 在两 实 式中 Ｐ＿ ｒ 纯剪切 力 ；ｒ Ｌ Ｐ 辛 件被剪 掉部分 的弯 曲力 ；广 Ｐ 钢板在 剪切 区 动 为二 极齿 轮减 速 ， 端与 飞轮 同轴 ， 出端 与 曲柄 轴 同轴 ， 入 域 内的弯 曲力 。 输入 输 在输 轴两侧分别装有一台离合器和一台制动器。 冷剪不工作时， 电机与飞轮 对于棒材 而言 ，它不 是钢板 的连续 剪切 ，可忽略 Ｂ和 两力 的影 常转， 输入轴静止（ 离合器打开 ， 制动器闭合）剪机工作时， ； 由飞轮轴带 响， 采用下式 ： Ｐ ＝ｈ／ｎ ．＂ｅ ｔ ｎ ｒ ａ Ｊｄ （３ ２） － 动 输入轴 以及 曲柄轴旋 转 ， 现剪切 （ 合器 闭合 ； 动器 打开 。这样 实 离 制 式中 ｈ轧件 的高度 ； 刀 刃倾 斜 的角 度 ；＿ ＿ ８轧件 的相对切 入深度 。 由离合器 与制动器协 调动作 ， 现动力 的通 断和准确 的停位 。离合器和 实 在相 同 晴况 下 ， 行刃剪 切相 比较 ， 切在剪 切过 程 中是从 轧 与平 斜剪 制 动器均 为气动 干式 摩擦片式 。 件 的—边 向另一边逐 渐移动 的剪切过程 。即在剪 切过程 中的每一 瞬间 ， １ ． ３剪切 压料装置 剪刃剪断轧件断面长度只是轧件断面的一部分。因而 ，剪切力大大减 冷剪 剪切时 为防止翘 尾现象 ， 在冷剪入 口端设 计有 压辊装 置 ， 由气 小 。 缸带动一 连杆机构使 压辊压 于轧件上 部 ， 现稳定剪 切 。 实 ｘＳ￣ 刃剪切进行 定性分 析 ，可知斜 剪切 的剪切力 远小 于平行 刃 Ｃ， Ｖ １ 切 头挡板装 置 ４ 剪 切 的剪切 力 。 如果确定 斜剪切 的倾斜 角 ， 定量计算 证 明 ， 剪切 通过 斜 由于从冷床 运来 的成 排轧件 头部并 不是 十分整 齐 ， 有些 隋况下 ， 为 可以降低剪切载荷 ， 从而提高冷剪机的剪切能力。 了提 高定尺 的准确性 ， 冷剪要 进行一 次齐头 剪切 ， 机构位 于冷剪 出 口 该 倾斜角 旺 愈大， 剪切时剪切力就愈小。当冷剪机主轴（ 偏心轴） 一旦 处， 由气缸 带动挡板 实现钢材对 齐功能 。 确定 ， 片的行程 ｆ 于 ２ 刀 等 倍的偏 心距 ） Ｏ的增 大而 减小 。倾斜 角 随着 Ｌ １ ． 刃更换装 置 ５刀 选取愈大， 剪切时产生的侧向力就愈大， 对于刀架前后的衬扳磨损就越 由于冷剪剪 刃 比较重 ， 进行更换 比较 困难 ， 备配有 专 门的 严 重 。根据 《Ｌ 人工 本设 牟钢机 械》 的推荐 ， 当直径 在 ８２ ｍ － ８ ｍ时 ， 的选取 在 １￣。 ｃ ｔ 。５ 换刀小车和刀体座推出移人油缸 ， 换刀小车上有 ２ 套工位 ， 一为新刀刃 之 间 。 综合分 析后 ， 取 ０为 １ ３即斜 剪切刀 刃与水平夹 角为 １ ３， 选 【 ．。 ４ ． 。当 ４ 工位 ； 为 旧刀刃工 位 ， 时 ， 刀放于小 车上 ， 动小 车使 旧刀 刃 剪切 至刀 刃长度 １ 时 ， 下刀 刃恰在 中心 线对接 ， 剪机 的 剪切 力 大 二 换刀 将新 移 ， ２ 上 冷 位对 准剪机 中心线 ， 刃夹 紧装 置（ 剪 液压夹 紧缸 ） 开 ， 油缸 的推动 幅度降低。 松 在 下， 剪刃离开剪机进入小车工位 ； 装剪刃时 ， 小车新剪刃位置对准剪机 以 ０ ５ ｍ带 肋钢 筋 为例 ， 号 为 Ｈ Ｂ ０ 为 ５ ０ ａ根 据 ２ｒ ａ 其牌 Ｒ ４０ ７ ＭＰ ， 中心线， 由油缸将剪刃拉人剪机剪刃座槽 内， 夹紧装置夹紧 ， 完成换剪 公式 ｆ进行 计算 ， 长度 为 １ｍ， ２ 支计 ， ４ ３ 。 １ ） 剪切 ２ 按 ４ Ｐ为 ． ＭＮ ０ 刃工作 。 而 当采 用斜剪 刃剪切时 ， ｈ＝２ｍ －１ ３， ． Ｋ ：１ 将 ５ ｍ， 二 ． Ｋ ＝０６ ｚ ， ４ ， １ ． ６稀油 润滑 系统 Ｏ ＝５０ Ｐ ＝１％代入到公 式 － ７Ｍ ａ ｂ ４ 冷剪 主体 中的齿 轮为 ６ 级精 度硬 齿面磨 削而成 ，工作 时必 须有 良 好的润滑 ， 在冷剪本体上配置有独立的稀油循环润滑系统，含冷却器 ） （ 对齿轮 、 轴承进行集中喷油润滑。 油量 ５Ｉ ｎ油压 ０ － ． ｐ。 ０ ｍｉ， Ｊ ． ０ Ｍ ａ齿轮箱 ２ ３ 式中 ａ 为单 位剪切 功 ， Ｋ ａ＝ ２ 进 油 口处 设压力 继电器报 警装置 。 得 Ｐ为 ３ ２ Ｎ ４Ｋ 。 １ ． ７压缩空气 系统 通过上 述分析 可见斜 剪刃 比平 剪刃 在剪切 过程 中更省 力 ，根 据上 冷剪上离合器、 制动器以及多个气缸均是以压缩空气作为动力的， 述公 式计 算 可得 出各种 规 格钢 筋 最大 单次 剪 切 支数 超 过最 大 剪 切支 尤其 是离合 器和制 动器 ， 空气 的气压 和流量 必须稳 定 ， 以在冷 剪 数 ， 成剪 不 断的后果 ， 会对 剪 刃造 成重 大伤 害 ， 害 剪 刃的使 用 压缩 所 将造 更 损 附近 安装有压缩 空气罐 ， 以保证气压 的恒定 。 寿命 ， 影响使 用 。 １ ． ８干油润滑 系统 ３影响剪切 质量 的原因 设备带有 自动电动双线干油润滑系统，可调整润滑时间、各点油 刀片间隙过大会使剪切产生尖锐的毛刺 ， 严重影响剪切质量 。 刀片 量。对冷剪主要的转动和滑动部位进行间歇性注油。 间隙会 因为滑板 的磨损而逐 渐变大 ， 不断调 整。应严格 控制 剪切 刀 需要 按 刀 ． ｍ－ Ｓ 实 ３ Ｏｍ 该 剪 机 的 主 要 技 术 性 能 如 下 ：剪 切 力 ：５ ０ Ｎ ８０ Ｋ 。剪 刃 宽 度 ： 片间 隙 ， 照 冷剪 机 的技术 要求 ， 片间 隙为 ０ ｍ －． ｍ， 际 控制 １５ ｍ 剪刃重合度 ５ ｍ。 ６０ ｍ， ａ ｒ 剪切材料 ： 、 普碳 低合金、 合金结构钢等。剪 为 ０ ５ ｍ Ｏ３ｍｍ 这样使得剪切毛刺大为减少。 ． ｍ －． ２ ５ ， 切温度 ： －５ 度 。 室温 ２ ０ ４总结 ２剪切时 轧件 的受 力分析 冷剪是 棒材生产 线 的关 键设 备 ， 需要重 点维 护 ， 上述 结构 与受 通过 轧件的剪切过程并不是一个纯剪切过程， 而是剪切、 压缩 、 弯曲的 力分析计算 ， 我们知道 ， 冷剪使用效果 、 寿命跟单次剪切钢筋数 目 有关 ， 综合过程。当上刀片下降切入轧件后， 轧件与上 、 下刀片的接触端面上 所以 日常生产中， 要保证冷剪剪切支数不得超标 ， 从而保证冷剪的使用 受有 压力 ， 产生 了压应 力 ， 上 、 刀片 侧 面之 间存在 一定 的 间 寿命 ， 因此 由于 下 提高冷剪 的剪切 效果 。 参考文献 隙 ， 在 间隙 区域 附近 的轧件 内产生 了剪切应 力 。随 着上刀 片继续 下 故 降， 接触端面的压力也逐渐增大， 使剪切变形区的轧件产生塑性变形。 『王延博． 生
科技创新与应用 ｌ ０ 年４ （ ） １ 月 中 ２２
科 技 创 新
８０吨 冷剪 结构 与受 力分析浅 谈 ５
王 鑫 唐 达 维
（ 阳春新钢铁有限公 司轧钢厂来自， 广东 阳春 ５ ９ ０ ） ２ ６ ０
摘 要 ： 剪是 棒 材 生 产线 的 关键 设 备 ， 冷 它的 正常 运行 直 接 关 系到 轧钢 生产 ， 对 轧钢 厂 二 期棒 材 新 到 冷 剪设 备使 用情 况和 运行 针 中 出现 的 故 障 ， 对其 结 构 形 式和 受 力状 态 分析 ， 而保证 冷 剪 的使 用效 果 。 从 关 键词 ： 剪 ； 冷 结构 ； 析 ； 分 效果