圆盘剪废料堵边分析与应对措施研究.doc

白卫卫李卫锋(北京首钢冷轧薄板有限公司，北京 101304)摘 要：针对酸轧线圆盘剪废料溜槽堵边的问题，通过研究圆盘剪工作原理、剪切废料在溜槽中的运动特性，探讨废料在溜槽中堵边的原因，提出了解决废料溜槽堵边的措施。关键词：圆盘剪；废料溜槽；堵边中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2011)05-090-02圆盘剪是酸轧生产线不可缺少的重要设备，其主要功能是剪切带钢边部，使带钢边部质量得 以提高，为后道生产工序做准备，同时使带钢宽 度满足客户的要求。首钢冷轧酸轧线圆盘剪安装 在酸洗工艺段 6#精纠偏辊后，在生产过程中经常 存在废料溜槽堵边的问题，严重影响着生产线的 正常运行，如何有效地解决废料堵边问题对提升 酸轧线的生产产量、生产效益有着重大的意义。2 废料溜槽堵边原因剖析酸轧线圆盘剪废料溜槽处经常出现堵边问 题，导致带钢切边废料不能正常输送出去，剪切 过程终止，对堵边问题进行深入分析，发现圆盘 剪废料溜槽处堵边主要与以下几种因素有关：1) 带钢镰刀弯造成溜槽堵边。 圆盘剪在剪切镰刀弯带钢时，为保证成品带钢的最大长度，必然是切下的废料宽窄不同。比 较窄的一边在受到圆盘剪剪刃剪切应力作用时， 做螺旋状的弯曲变形，其在溜槽内的运动轨迹很 不规则，它有可能钻入溜槽和圆盘剪下剪刃的结 合部位，也有可能钻入溜槽和其面板的缝隙，这 些均可能造成堵边。宽的一边圆盘剪切下的废料 侧向翻转，经溜槽送到碎边剪处废料已翻转呈侧 立状，碎边剪的理想剪切状态是废料水平进入碎 边剪的刃口。由于废料侧立进入碎边剪的剪刃(见 图 1)，增加了废料的相对厚度，碎边剪在用力剪 切时，上下两剪刃不在同一直线上，降低了碎边 剪的剪切能力而堵边。1圆盘剪工作原理分析酸轧线圆盘剪和碎边剪是通过一套整体的设 备，两个单体设备的协调动作才能完整地完成带 钢边部的切边、碎边、废料输送功能。酸轧线圆 盘剪剪切带钢的宽度通过二级设定，当需要变换 刀头工作时，首先通过宽度调节结构将圆盘剪的 两个旋转结构调节到最大位置，然后进行单个或 两个工作头旋转，旋转到位后，工作头进行机械 锁定；工作头之间的距离由线性编码器进行度量， 以满足剪切带钢宽度的要求。圆盘剪剪切单元是不带驱动的设备，剪刃的 剪切速度与在线带钢的速度同步，剪刃剪切时需 要保证的是剪刃的质量、剪刃间隙量、剪刃重叠 量。这些技术条件满足剪刃便可以顺利切出高质 量的带钢边部，但是碎边剪能否稳定运行直接关 系到圆盘剪的工作状态。碎边剪的工作头位于圆 盘剪剪刃的后方，碎边剪的功能是将圆盘剪剪切 的细长废边剪切成长度相等的碎料，并通过溜槽 输送到废料运输皮带上。碎边剪剪鼓的旋转是通 过调速电机驱动的，它的速度与带钢的速度是相 互匹配的，剪鼓的旋转速度大于带钢运行速度时 剪切废料将不能被连续剪切，剪鼓的旋转速度小 于带钢运行速度时，废料在溜槽中出现堵边现象。图 1 侧立状的废边2) 带钢窄尺造成溜槽堵边。 为保证带钢剪切后的最大宽度以满足客户要求的最小宽度，窄尺的带钢切边宽度往往小于圆 盘剪要求的最小切边宽度 7 mm，这样剪切的带钢作者简介：白卫卫(1979)，男，工学硕士，工程师，研究方向：设备疲劳及机械设备维护。边部进入废料溜槽后，容易产生弯曲、扭转变形，呈不规则状在溜槽中运行，导致废料在溜槽中堵 塞。3) 碎边剪造成溜槽堵边。碎边剪 1 对刀头上安装 12 个剪刃，每个刀头 上安装 6 个剪刃，每两个成对使用，但是由于剪 刃在修磨过程中有时出现 6 个剪刃不在同一个直 径的圆上，剪刃装配后不能保证每对剪刃的间隙 是一致的，导致每组剪刃在剪切过程中作用力不 同，碎边效果不好。剪切小薄规格带钢时，由于 间隙过大，废料不能瞬间被切断，废料随碎边剪 一起运动。因为碎边剪线速度大于圆盘剪线速度， 所以给圆盘剪一个拉力，使带钢在剪切中侧向窜 动，发生跑偏现象，造成剪切镰刀弯，情况严重 时会造成堵边；剪切厚规格带钢时，间隙小的剪 刃剪切力比较大，时常出现剪切不动的现象，情 况严重时废料卡死在溜槽内。4) 废料溜槽自身原因造成堵边。 因溜槽造成废料堵边，主要原因是溜槽和圆盘剪的结合部位间隙大、溜槽和其盖板的间隙大 以及溜槽的底部不光滑等。溜槽的底部不光滑主 要是因为圆盘剪下剪刃正下方的溜槽所受的作用 力比较大，致使底部局部下陷；盖板在废料的作 用力下会变形，特别是溜槽内堵边对盖板的破坏 更严重，增加了废料向下运行时的阻力，堵边机 会加大。此，要根据带钢板形进行适当调整剪刃重叠量，减少废料溜槽堵边。2) 合理调整碎边剪。 优化碎边剪转速：碎边剪剪鼓的转速要与被剪切带钢速度相匹配，要求碎边剪剪刃切向线速 度略大于带钢运行速度，原则上为带钢运行速度 的 1.05 倍，剪刃线速度偏小、偏大都将导致剪切 废边不能连续进行剪切，这样废边头部再次进入 相互拟合的剪刃间时，易出现堵边问题。3) 优化溜槽的结构。 废料溜槽的结构是否合理，对废料是否能够顺利运行是非常重要的，废料溜槽内部不平整、 溜槽变形都对废料输送造成影响，可能导致废料 在输送过程中出现扭曲、变形，从而使废料在溜 槽中堵塞。废料在溜槽中堵塞后，如何快速、有 效地处理堵塞问题，使溜槽恢复畅通、圆盘剪快 速投入使用是至关重要。基于此，对溜槽的内表 面进行强化处理，增加其耐磨性；对溜槽盖板进 行了改造，将原来的螺栓固定结构改为压扣式固 定，便于拆装，在溜槽出现堵边时，在较短的时 间内得以恢复。4) 严格控制原料，减少原料问题造成废料堵 边。针对剪切原料自身存在的缺陷，如带钢边部 撕裂、带钢镰刀弯、带钢窄尺、带钢超宽等因素 对切边造成的影响，应采取严格控制原料质量、 对上线生产的原料进行提前检查，并制定对应的 预防措施的办法，以减少堵边。3废料溜槽堵边的优化措施1) 根据带钢板形合理调整剪刃重叠量。 带钢板形质量影响着圆盘剪的正常工作，特别是剪切镰刀弯的带钢、窄尺的带钢时，要合理 调整剪切工艺参数，避免造成废料堵边。当剪切 的带钢边部量接近 40 mm 时，重叠量越小切下的 废料边翻转程度越小，废料经溜槽送到碎边剪剪 刃处堵边机会越小，重叠量和厚度一定时，切边 越宽，翻转程度越厉害。剪切带钢边部量接近 7 mm 时，重叠量越大切下的废料边翻转程度越小， 废料经溜槽送到碎边剪剪刃处堵边机会越小。因4结语通过分析圆盘剪工作原理，深入研究废料溜 槽堵边的因素，采取了从优化工艺参数、控制原 料、废料溜槽改造等措施，经过一系列的优化改 进措施，圆盘剪废料溜槽堵边问题得到有效控 制，因废料溜槽堵边造成产线停机时间从改造前 的每月平均 200 min 以上降低到改造后每月不足30 min。参考文献：1 机械设计手册编委会.机械设计手册M .北京:机械工业出版社,2004.2 陈新旺,孙斌, 冯翔宇.提高圆盘剪剪切作业率途径的探讨J.河南冶金,2003,11(2):44-45.