剪斷機(jī)

剪斷機(jī)是軋鋼車間用以剪切鋼材的頭、尾、邊角和定尺長(zhǎng)度所必需的機(jī)械設(shè)備。

中板車間的剪斷機(jī)，是用來(lái)剪切鋼板的。根據(jù)剪刃的形狀分類，可分為兩類：

（1）具有傾斜剪刃的剪斷機(jī)：用作冶剪或熱剪鋼板的縱邊、頭、尾和剪切定尺。

（2）圓盤剪斷機(jī)：用作鋼板的縱向剪切或剪鋼板的側(cè)邊。

為了得到成品鋼板的定寬定長(zhǎng)，達(dá)就必須剪切鋼板的側(cè)邊和頭尾。在精整線上裝設(shè)具有傾斜剪刃的剪斷機(jī)。達(dá)種剪斷機(jī)有上切式與下切式兩種類型。下切式適用于剪厚板或連續(xù)作業(yè)機(jī)組中切頭尾用。中板車間一般都采用上切式剪斷機(jī)。通常是一臺(tái)橫剪用作剪切頭尾和切定尺。兩臺(tái)分別裝在精整線輥道兩側(cè)的縱剪，剪切側(cè)邊。有的中板車間，用圓盤剪剪切鋼板側(cè)邊。

剪斷機(jī)適用于冶金、礦山 、建筑、汽車制造等行業(yè)。機(jī)床通過調(diào)換刀片，可用于型材定尺剪切及扁鋼、圓鋼、方鋼、角鋼等各種規(guī)格的金屬板材，特殊用途可代為設(shè)計(jì)。

剪斷機(jī)采用先進(jìn)的可編程序控制器（PLC)，優(yōu)質(zhì)的電器元件和密封元件，保證機(jī)床的可靠性；摩擦離合器和制動(dòng)器采用壓縮空氣傳動(dòng)，壓縮空氣閥由電氣控制；靈敏的液壓壓料裝置；超負(fù)荷時(shí)，過載保護(hù)裝置可自動(dòng)切斷電源，以保護(hù)主機(jī)；該機(jī)型適用于各種材質(zhì)的圓鋼、方鋼、角鋼剪切（如：45#、40Cr等），還可以對(duì)有色金屬的剪切（如：銅、鋁合金等）；該機(jī)型具有生產(chǎn)效率高，重量輕，操作者勞動(dòng)條件好、噪音和振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，是高精度金屬加工行業(yè)不可缺少的棒料剪切設(shè)備。

在中型軋鋼車間，剪斷機(jī)的翦切對(duì)象有熱的軋件，也有冷的成品；有簡(jiǎn)單斷面的方坯和薄板坯，也有復(fù)雜斷面的型鋼(多為冷剪)，范圍廣泛。因此剪機(jī)的類型較多。茲擇其主要者分述如下：

剪斷機(jī)鋼坯熱剪機(jī)

（1）250噸浮動(dòng)軸式剪

250噸浮動(dòng)軸式剪為1958年650×3通用設(shè)計(jì)所采用，故目前用得較多。剪機(jī)為下切式，啟動(dòng)工作制；剪切次數(shù)低，理論次數(shù)為18次/分，實(shí)際為6～7次/分；剪切力不足，名義為250噸，實(shí)測(cè)只達(dá)180"電。因此產(chǎn)量低，滿足不了中型軋機(jī)開坯的需要，加之設(shè)備笨重、占地大、事故多，不受現(xiàn)場(chǎng)歡迎，這種落后的設(shè)備今后不宜再采用。

（2）150噸下切杠桿式和160噸上切曲軸式剪斷機(jī)

這兩種剪也用得較多。多數(shù)廠都放在熱鋸后面剪切小斷面方坯或與鋸配合剪切薄板坯。剪機(jī)為連續(xù)工作制，利用牙嵌離合器剪切。由于剪切-2 ，剪切次數(shù)不高（理論次數(shù)20次/分，實(shí)際次數(shù)10次分）不能完全滿足中型軋機(jī)的需要，只能擔(dān)負(fù)車問部分產(chǎn)品的剪切和起輔助剪切作用。

（3）250噸沙克式剪

250噸沙克式剪為德國(guó)30年代設(shè)備，剪機(jī)為下切式。其優(yōu)點(diǎn)為剪切質(zhì)：量較好，結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕；但剪切次數(shù)也低，（理論次數(shù)18次/分，實(shí)際達(dá)到7次/分），設(shè)備鉸接點(diǎn)多，磨損大，檢修工作量較大，這種剪機(jī)在我國(guó)用得較少。

上述三種剪機(jī)（特別是前二種）雖然在我國(guó)中型軋鋼車間用得較多，歷史也較久，但其結(jié)構(gòu)陳舊，剪切次數(shù)低，事故多，已不能很好滿足生產(chǎn)要求。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)又陸續(xù)設(shè)計(jì)和制造了下面兩種剪機(jī)。

（4）250噸六連桿剪

目前在西寧鋼廠使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。由于剪切機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)決定了剪斷機(jī)的剪切力為剪切機(jī)構(gòu)所承受，機(jī)架不受剪切力這樣，使機(jī)架重量減輕。

剪機(jī)為下切式，剪切質(zhì)量較好，不需要較重的機(jī)后擺動(dòng)輥道，工作比較穩(wěn)妥可靠。但由于受離合器結(jié)構(gòu)（牙嵌式）的限制，剪切次數(shù)較低（理論次數(shù)18次/分，實(shí)際達(dá)到9次/分）仍不能滿足中型軋機(jī)開坯的需要。最近，原設(shè)計(jì)制造廠沈陽(yáng)重機(jī)廠針對(duì)其主要缺點(diǎn)，將牙嵌式離合器改為風(fēng)動(dòng)摩擦式離合器，理論剪切次數(shù)提高N30次/分，實(shí)際剪切次數(shù)可能達(dá)15次/分，使用性能有所改進(jìn)，為一機(jī)部聯(lián)合設(shè)計(jì)組設(shè)計(jì)的650×3軋鋼車間通用設(shè)計(jì)所采用。

（5）250噸偏心活壓桿式剪

該剪是在上鋼二廠630車間的70噸剪的基礎(chǔ)上由馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)院經(jīng)過幾次修改設(shè)計(jì)成的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示。比之上述幾種剪機(jī)其特點(diǎn)是：取消傳統(tǒng)的牙嵌式離合器，靠汽缸推動(dòng)活壓桿撞擊壓塊實(shí)現(xiàn)剪切；剪切次數(shù)較高，理論次數(shù)達(dá)48次/分，實(shí)際次數(shù)為20～22次/分；刀片開口度不取決于曲軸的偏心距，而取決于升降氣缸的行程，曲軸的偏心距僅決定于刀片的有效行程。偏心距可以減少到最低限度，剪機(jī)本體重量可相對(duì)減輕。該剪機(jī)刀片開口度為230毫米，曲軸偏心距僅100毫米，總重僅24.4噸。

但也存在若干不足之處：該剪機(jī)采用上切式結(jié)構(gòu)，機(jī)后需要擺動(dòng)輥道；加之無(wú)壓板裝置，剪切質(zhì)量不如下切式好，易彎頭。且機(jī)架為閉式結(jié)構(gòu)，操作人員不易看清剪切過程，換刀片時(shí)操作條件不好，麻煩。此外，活壓桿與撞塊接觸處的接觸面積小，接觸應(yīng)力大，磨損嚴(yán)重，需經(jīng)常焊補(bǔ)。同時(shí)，由于某些零件強(qiáng)度不夠，容易產(chǎn)生事故。

上述兩類剪機(jī)雖然都存在一些缺點(diǎn)，但總的來(lái)說(shuō)比起前幾類剪機(jī)有了很大的改進(jìn)，是目前國(guó)內(nèi)中型車間中較為好用的二種剪機(jī)。

剪斷機(jī)薄板坯剪切機(jī)

薄板坯采用熱剪剪切在工藝上有一定的優(yōu)點(diǎn)，如切損較少，不產(chǎn)生鋸屑，但是熱剪的剪切次數(shù)低，一臺(tái)剪單根剪切不能滿足要求，多根并排剪切則一般剪的剪刃長(zhǎng)度不夠，操作也較困難，因此薄板坯剪切線有如下兩種形式：

（1）多臺(tái)剪單片剪切

太鋼三軋和大連鋼廠650車間(改造前)用此工藝，如圖3所示。

采用這種工藝，剪機(jī)臺(tái)數(shù)比較多，生產(chǎn)能力較之一臺(tái)剪單根剪切有所提高，但仍滿足不了軋機(jī)的產(chǎn)量。而且剪下的板坯容易卡在二臺(tái)剪的剪刃中間送不出去，因此大連鋼廠現(xiàn)已改掉，采用鞍鋼一初軋的方式。

（2）單臺(tái)剪多片剪切

主要用在鞍鋼一初軋和大連鋼廠650(改造后)車間，圖4為大連鋼廠650車間改造后的薄板坯剪切線布置圖。

剪機(jī)采用鞍鋼一初軋的四柱剪，該剪為斜刃上切武，其技術(shù)性能為：

最大剪切厚度：45毫米

剪切行程：190毫米

剪切次數(shù)：18次/分

剪刃長(zhǎng)度：1130毫米

剪切力：15011電

四柱剪前輥道及過鋼床的標(biāo)高比軋機(jī)后輥道低60毫米。由板坯推床將板坯推到過鋼床上，迭成三迭再由鏈條撥爪送到剪前輥道。四柱剪一次可剪三迭九片，因此生產(chǎn)效率高（一初軋可達(dá)260噸/時(shí)），一臺(tái)剪可滿足要求。但輔助設(shè)備增加較多，自成獨(dú)立的作業(yè)線，適用于板坯產(chǎn)量較大的中型軋鋼車間。

剪斷機(jī)板坯飛剪

現(xiàn)用的薄板坯剪切線設(shè)備多、占地大、用人也比較多，上鋼二廠半連軋開坯車間最近投產(chǎn)之板坯飛剪比較有效地克服了上述問題，值得推薦，茲介紹如下：

（1）該飛剪設(shè)置在鋼坯連軋機(jī)后，用來(lái)剪切倍尺矽鋼薄板坯。飛剪中心距成品機(jī)架中心為47.5米，連軋后的矽鋼板坯總長(zhǎng)度在30米左右，全部脫離軋機(jī)后進(jìn)入飛剪進(jìn)行剪切。根據(jù)用戶要求及本車間設(shè)備情況，定尺長(zhǎng)度確定為5592，5662、5269及5320毫米四種。

（2）飛剪結(jié)構(gòu)及剪切過程

該飛剪采用雙滾筒懸臂式結(jié)構(gòu)。整個(gè)飛剪由兩部分組成：送鋼輥和剪機(jī)本體。

剪機(jī)滾筒通過套筒連桿可以在偏心軸上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又隨著偏心軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)剪切要求，滾筒每三轉(zhuǎn)，偏心軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（2秒鐘），刀片進(jìn)行一次剪切。

送鋼輥的作用是向飛剪以一定的速度送進(jìn)板坯，同時(shí)調(diào)=書倍尺長(zhǎng)度。鑒于矽板坯的剪切倍尺長(zhǎng)度范圍不大（最長(zhǎng)和最短只相差393毫米），可以采用改變送鋼輥直徑利用板坯送進(jìn)速度的變化來(lái)達(dá)到剪切四種倍尺長(zhǎng)度。

滾筒偏心軸和送鋼輥由

飛剪機(jī)的主電機(jī)處于常轉(zhuǎn)狀態(tài)。在綜合傳動(dòng)箱與ZD-45減速機(jī)之間有14氣動(dòng)離合器，它在每根板坯剪切時(shí)合上，全部倍尺剪完后脫開，合上時(shí)間由切頭長(zhǎng)度來(lái)確定，由光電管控制。上一根剪完后，待刀片回復(fù)到一定位置，此時(shí)通過光電管發(fā)出信號(hào)使1#氣動(dòng)離合器脫開，同時(shí)祥。離合器立即合上剎住。為使刀片停子準(zhǔn)確位置利用調(diào)節(jié)限位開關(guān)的行程來(lái)控制14、24氣動(dòng)離合器脫開和合上。

送鋼輥的上輥可利用氣缸（直徑180毫米）提升和下降，以便上下輥之間留一定距離，使板坯頭順利進(jìn)入。

飛剪本體和送鋼輥安在同一塊底座上，下有滑軌，不用時(shí)放在輥道外側(cè)，使用時(shí)用吊車?yán)凛伒乐虚g。

該飛剪的剪切過程：當(dāng)紅鋼擋住光電管的光束，就發(fā)出信號(hào)至送鋼輥升降氣缸和1#氣動(dòng)離合器，上送鋼輥壓下送鋼，同時(shí)1#氣動(dòng)離合器合上，制動(dòng)器松開，上下刀刃同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，開始剪頭和定尺。當(dāng)整根板坯剪切完畢，待刀片復(fù)位到起始位置，光電管又發(fā)出信號(hào)，1#離合器脫開，2#離合器合上，使刀片停于準(zhǔn)確位置，整個(gè)剪切過程完畢，下一根又重復(fù)上述過程。

（3）使用情況

這臺(tái)飛剪于1976年8月投產(chǎn)。根據(jù)板坯產(chǎn)量，每月使用八天左右，其余時(shí)間可進(jìn)行檢修，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，使用情況較好，長(zhǎng)度上的剪切誤差為±3～4毫米，能夠滿足軋機(jī)的產(chǎn)量，但離合器的摩擦片由于加工不好，易壓碎。另外這臺(tái)飛剪送鋼輥速度依靠變換輥徑的辦法來(lái)調(diào)節(jié)，對(duì)于定尺范圍變化較大的產(chǎn)品不太適用。

剪斷機(jī)冷剪

冷剪用于剪切短定尺（如魚尾板等）及鋼材改尺。根據(jù)剪切斷面的大小，冷剪的能力在160噸～300噸之間，按計(jì)算結(jié)果選擇。剪機(jī)的型式以開口式較好，便于操作。開口度應(yīng)考慮剪切斷面高度及彎扭程度，約在120～140毫米。冷剪剪切次數(shù)應(yīng)考慮產(chǎn)量和操作方便兩方面，過快操作危險(xiǎn)，鋼材不能準(zhǔn)確送入剪刃，過慢則影響產(chǎn)量，一般實(shí)際剪切次數(shù)在15～18次/分。剪刃應(yīng)帶不同形狀的槽，以適應(yīng)各種斷面，在有輕軌沖孔機(jī)的車間，也可以用沖孔機(jī)來(lái)代替冷剪使用。

剪斷機(jī)步進(jìn)式剪簡(jiǎn)介

步進(jìn)式剪是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型剪機(jī)。普通曲柄連桿剪主軸帶動(dòng)刀片上下一次即能完成一次剪切過程。而步進(jìn)式剪的主軸偏心比普通剪斷機(jī)小，轉(zhuǎn)動(dòng)快，主軸帶動(dòng)刀片上下多次，但每次只切進(jìn)少量深度，經(jīng)連續(xù)積累才能完成一次剪切過程。因此，步進(jìn)式剪結(jié)構(gòu)的主要部分是振動(dòng)剪切系統(tǒng)和蓄進(jìn)機(jī)構(gòu)。振動(dòng)剪切系統(tǒng)實(shí)際為一小偏心的曲軸機(jī)構(gòu)，由主電機(jī)帶動(dòng)作快速旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)下刀架向被剪切物作每次小量的快速切進(jìn)，同時(shí)通過蓄進(jìn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)上刀架將被剪切物不斷“送進(jìn)”直至被切斷為止。蓄進(jìn)機(jī)構(gòu)我國(guó)目前有三種形式：螺桿（電動(dòng)）、斜楔武（氣動(dòng)）和水蓄進(jìn)式。螺桿式蓄進(jìn)機(jī)構(gòu)上刀架壓下平穩(wěn)，但回程很慢，不利于提高剪切次數(shù)，而水蓄進(jìn)式則利用平衡送進(jìn)汽缸能將刀架快速升起，有利于提高剪切次數(shù)。國(guó)內(nèi)目前三種型式的步進(jìn)剪分別在無(wú)錫、上海、杭州等地試驗(yàn)和使用。

步進(jìn)式剪由于偏心小，靠蓄進(jìn)進(jìn)行剪切，故剪切力矩比一般剪斷機(jī)小，因此可以使用功率較小的電動(dòng)機(jī)，設(shè)備重量較輕。但步進(jìn)式剪相當(dāng)于上切式剪，剪切質(zhì)量不如下切式剪，且剪后要有擺動(dòng)輥道；下刀架墻板及偏心軸軸承易進(jìn)垃圾易磨損。在剪切過程中，很難保證蓄進(jìn)速度跟得上剪切振動(dòng)頻率，使實(shí)際純剪時(shí)問比按偏心主軸的上下累計(jì)推算的理論剪切時(shí)間長(zhǎng)，因此剪機(jī)的實(shí)際剪切次數(shù)較低如上海的250噸剪達(dá)10次/分；因此步進(jìn)式剪在軋鋼車間未能廣泛使用，各廠都尚處于試驗(yàn)改進(jìn)階段，有待進(jìn)一步的考驗(yàn)和完善。

中型軋鋼車間多數(shù)使用平行刃剪斷機(jī)，其剪切力可按下式計(jì)算

式中，

如圖5所示。列出剪切力與溫度、材料、軋件斷面尺寸間的關(guān)系。

液壓剪斷機(jī)適用于剪切方形、矩形或圓形斷面等多種規(guī)格冷、熱軋件坯料。

液壓剪斷機(jī)適用于剪切方形、矩形或圓形斷面等多種規(guī)格冷、熱軋件坯料。其主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主液壓缸和連桿組成，用一個(gè)主液壓缸帶動(dòng)上、下刀架實(shí)現(xiàn)上動(dòng)下切式剪切；在上刀架設(shè)有液壓行程可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在下刀架設(shè)有液壓平衡機(jī)構(gòu)，上、下刀架滑板間隙和剪切力大小均可調(diào)整，整體開式焊接機(jī)架。剪斷機(jī)結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)備輕、容易制造、維護(hù)方便、剪切質(zhì)量好、設(shè)備投資少，能滿足中型軋鋼車間的坯料剪切需要。2100433B

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