浅析圆盘剪电木条应用及无键剪切技术

浅析圆盘剪电木条应用及无键剪切技术

张绍卫

（济南宝钢钢材加工配送有限公司山东济南250200）

摘要：圆盘剪作为钢卷纵向剪切的核心设备，在加工过程当中如何保证剪切精度及剪切质量，同时兼顾生产效率是纵剪机组生产过程当中的相对难点。通过刀间隙、重合量以及防缠绕胶圈或电木条的使用保证剪切质量，通过力学计算合理优化剪切结构能够有效的提升圆盘剪的撞到效率，解决多机组生产的桎梏。

随着精细化生产的不断发展，市场对原材料利用率要求不断提高，随EVI项目的推进，势必对材料的精度及质量要求愈加严苛，与此同时提高生产效率是降低生产成本、创造竞争力的有效途径，如何化解此中的矛盾，是生产现场不断改善的目标；圆盘剪作为分条机组的核心设备，是解决问题的关键所在，一下简要概述工作中针对圆盘剪的优秀改善。

一．圆盘剪的构造及剪切原理

圆盘剪的构造

双刀座平行互换，具体结构包括刀具、隔圈（套管）、剥离圈（橡胶圈）。根据加工厚度不同，可选择多套专用刀具及套管.圆盘剪由机架、上、下刀轴、上刀轴提升机构、刀轴锁紧机构、直流电机、减速齿轮箱、万向联轴节、刀架共同底座及固定装置、交换台车组成。

1.圆盘剪的工作原理

将卷料纵向剪切成所需宽度的带料，通过调整刀盘位置，剪切出各种宽度的带料。圆盘剪剪切带材时，具有足够的剪切力，稳定的刚性，很高的精度。圆盘剪采用高精度刀片、套管，以油压轴锁锁紧。刀片重合量的调整采用涡轮蜗杆装置上下电动调整，并配有数字显示和防背隙装置。每台主机可离线进行换刀、调刀，分别配有电机调整刀片重合量、正反点动试刀。

圆盘剪以等同于带钢的运行速度做连续的圆周运动，形成了一对无端点的剪切，由高精度钢隔圈的组合搭配实现剪切尺寸的控制，同时辅以橡胶圈或电木条保证剪切后的钢带不随圆盘刀带入，保证板形质量和剪切精度。装刀过程有两项关键数据需要进行控制，在保证剪切精度的同时要保证剪切面平滑，尽量控制毛刺高度，需要调整两片圆盘刀的侧间隙及上下重合量，一般侧间隙依照钢带厚度取8%~10%，重合量取板厚的1/3~2/3，依照不同的原料材质应在此基础上进行适当的调整，硬度降低、厚度减小应适当进行减小，反之则适当进行增加。

二、多条窄带剪切及电木条的应用

依据需要不同圆盘剪的加工范围较大，在不同的厚度区间选择不同的圆盘道具及剥离用防护品是顺利完成剪切任务的关键，如选择错误的道具会造成剪切不良或者刀具崩口，如无法及时的将剪切完成的钢带与圆盘刀分离会造成同样的后果。一下着重讲述分条难度大，易出现以上情况的多条窄带加工相关处置方法。

在多条窄带剪切的过程当中，由于钢卷分条条数较多，一般为20-30条每组刀，宽度接近设备加工能力极限，剪切宽度小于50mm，造成剪切难度增大，普通的剥离用橡胶圈无法满足作业要求，造成分切后的板带缠绕在剪切轴上，造成生产中断，同时影响剪切质量，严重则会造成刀具崩口，引起设备损伤，无法继续使用和生产。

此时可选择电木条进行分条剥离，此方法是在圆盘剪的上下刀轴之间安装电木条进行钢板防护及剥离，前后配有电木条的固定支架，带刚从上下两层的电木条中间通过，安装完毕后将上下电木条两端进行固定，防止加工过程中松脱，作用等同于橡胶圈。但由于电木条延伸长度从刀前夹送辊后刀具入口开始至刀后引料倒班，长度约为50-60cm，有效的在剪切过程中保持钢带处于水平状态，防止剪切后钢带发生弯曲缠绕在圆盘刀上造成以上影响。电木条支撑架高度可调节，不同外径的刀具均可使用，能够有效的对刀具刃口进行防护，防止刀具的非剪切面在钢带表面产生刀印。

电木条的作用显著，适用范围广，但同时存在自身的弊端，例如原卷板面不洁带来的碎屑、杂质会遗留在木条用于防护的薄毛毡上，造成板面划伤，且清洁难度大，有一定的安全和质量风险；又如组刀分两个过程进行，与橡胶圈相比较，装刀时间多10%左右，对效率会造成一定的损失，并且板带与毛毡之间为持续摩擦，造成防护毛毡磨损较快，一般加工200吨左右就需要进行重新维护和更换，耗费大量的时间及人力。故在实际生产当中，应依照不同的加工要求，合理选择剥离防护方式，在日常的生产实践当中我们也在不断的摸索其他形式的方式，比如在薄板宽窄条搭配同一组刀具进行剪切是时，为节约作业时间及物料损耗，同时保证产品的剪切质量及品质，通过电木条及橡胶圈组合使用的方式进行装刀，圆盘剪两侧装宽条规格，使用橡胶圈进行防护剥离，中部装窄带规格，使用电木条进行防护剥离，由于分条钢带在脱离橡胶圈后缺少支撑，会下垂可能与电木条架发生摩擦造成板面划伤，所以在采用此组合方式是还应进行电木条架的表面防护，可采用电木条表面同材质的带胶羊毛毡进行黏贴防护。

窄条加工当中的其他注意事项：

（1）刀间隙调节难度大，利用好液压螺母旋钮进行局部调整；

（2）刀具剪刃要求高，应选用剪刃良好的刀具进行装刀；

（3）重合量不易观察，在安装电木条前应对下压量显示装置进行校零，按照重合量为板厚1/3-2/3的原则，观察下压量显示装置进行下压

（4）以上调节完成后，剪切过程中还应随时观察剪刃下是否有碎屑掉落，如有出现则说明以上3条可能出现劣化的情况，需要重新更换或调整。

三、圆盘剪的无键剪切技术

圆盘剪在上线刀轴上一般会设计制作与刀轴同长的键，同时在圆盘刀内径及钢隔圈的内径方向上有相应的键槽，是因为方便刀具在刀轴上的固定，防止圆盘刀与刀轴之间发生相对运动，影响正常的剪切。从设计角度而言有一定的合理性及预防性，但在实际应用当中发现刀轴上键与键槽的存在，会大大影响装刀的效率，安装每一片刀具、每一个钢隔圈都要进行对键，同时稍有不准切混造成卡顿，进退两难。

故而针对以上情况，通过剪切过程的剪切力横向及纵向分解，同时对钢隔圈之间、与圆盘刀之间的摩擦系数核实相关资料，得出在横向压力在达到13-15吨的情况下，摩擦力可以抵消或大于剪切当中造成的纵向力，也就是可以消除刀具、钢隔圈与刀轴相对运动的情况（如图一），于是我们对刀轴端部用于提供横向力的液压螺母进行了相关测试，确认是否满足横向力大小的需求。

液压轴锁的结构如图二，正常的液压轴锁可产生横向推力MAX~25T，正常使用一般选择15T以下、8T以上，推力的指示区域分三个色段进行标识，一段黄色推力在5T以下，二段绿色推力在8-17T，三段红色可达25T左右，红色出现后不得再强行施压否则会造成液压轴锁损坏。通过以上的数据分析可以得出在液压轴锁正常使用的情况下，可满足取消键槽的剪切作业，不会出现刀具与刀轴的相对运动，能够起到保护钢隔圈及圆盘剪精度的作用。在拆除键槽后我们进行了大量的跟踪分析，均未发现刀具、刀轴的损伤，通知装刀的实际效率提升了越35%，大大提高了整线的生产效率。

结束语：半自动生产设备局部的工艺仍存在人工主导的现状，必要的设计改造可有效的起到监督防错的作用，同时可以减轻人力投入、降低劳动强度、提高作业效率、降低安全风险。

参考文献：

[1]张蒙.圆盘剪力能参数的计算方法与选择[J].重型机械，2010年，04期.

[2]赵立刚.圆盘剪的间隙调整和控制[J].中国集体经济，2008年，12期.