定尺剪剪切精度的影响因素和改善措施

杜忠新 阴法亮

(莱芜钢铁集团宽厚板厂，山东 271104)

定尺剪是厚板轧钢厂剪切线的关键设备，其主要作用是对钢板成品进行定尺剪切、取样和尾料处理。莱钢厚板厂在定尺剪的调试过程中发现剪切长度精度偏差较大，经常发生定尺、取样尺寸不准，导致产品成材率降低，影响企业效益。

本文主要分析了影响定尺剪剪切精度的主要原因，并提出了解决方案。

1 定尺剪主要构造

莱钢宽厚板厂定尺剪允许剪切的厚度为(5～50)mm，宽度为(1 500～4 150)mm，最大长度43 000 mm，定尺后钢板长度为(3 000～24 000)mm。最大切头长度500 mm，剪切温度最高200℃。定尺剪的主要部件分别介绍如下。

1.1 主驱动

主驱动为两个AC 电机，每个功率为850 kW，液压盘式制动。两个电机分别被设置成主导和辅助，主导电机确定速度参考值，然后两个电机形成一个共同的扭矩参数。

1.2 定尺剪入口夹送辊

入口夹送辊属于电机驱动和液压操作的夹送类型。左、右、下部的夹送辊机械同步，下部的夹送辊通过一个能伸缩的接轴机械同步，上部的夹送辊没有机械同步但能通过钢板有效的同步。夹送辊的四个电机是普通驱动，夹送辊在两重压力模式正常操作时是浮动的，随着钢板波动。

1.3 长度测量辊

钢板进入时一定要紧密接触测量辊，气缸通过杠杆和轴把测量辊压在被测的钢板上。轴由轴承支撑，轴承在轴承座内，轴承座通过螺栓连接到牌坊上。测量辊把旋转运动通过万向轴传递给装在座内的位置传感器，气缸座连接到牌坊。测量辊装有摩擦力高的外部衬套，一个压缩空气吹扫装置用于保持辊子干净以防止滑动，位置编码器通过测量辊的旋转测量钢板长度。

1.4 换刀装置

换刀装置基座是一个焊接结构，包含带有枕木的三个梁。在基座的前面布置有换辊驱动车(纵向运动)，三个主要的支架支撑换辊车导轨。基座能通过四个轮子和导轨上的两个导向轮靠近剪子。横移运动由一个连接在基座上的齿轮电机驱动，通过链轮和布置在基座下面的链条带动实现。

1.5 摆动辊道

摆动辊道长约5 m，靠液压升降，维护时可手动横移。辊道配合定尺剪的下切运动，允许碎料清除。辊子驱动通过公用的齿轮系统(集体转动)实现。辊子由轴承座中的球轴承支撑，轴承连接到自动干油润滑系统，辊道安装在轨道上，随时可拉出。

2 影响剪切精度的原因分析

定尺剪的剪切精度主要受测长辊、来料长度、钢板板型等多种因素的影响，各个影响因素具体分析如下。

2.1 测量辊使用一段时间后，由于磨损或者辊面粘上氧化铁皮等原因，导致测量辊实际直径发生改变，造成测长辊上下微幅弹跳或外径变大，影响测量精度。

2.2 部分钢板由于轧制完成后板型不理想，钢板在辊道面上打滑，测长辊压下后由于辊身磨损或与钢板接触不紧密造成测长不准。

2.3 宽厚板取样的标准长度为240 mm，定尺长度则根据客户的合同长度进行剪切。定尺剪在进行取样或者定尺操作时，首先根据三级系统中给出的钢板长度通过剪切策略进行计算，计算出具体的剪切尺寸后进行取样或者定尺操作。由于定尺前的切头剪也存在定尺不准的情况，因此三级系统给出的钢板长度往往存在误差。定尺剪根据错误的钢板长度进行计算，对得到的尺寸进行剪切，就会造成定尺切短、取样尺寸不够等问题。

2.4 由于生产线的操作工在操作台进行操作，无法清楚的看到定尺剪中的钢板，不能直观的对钢板定位进行判断是否存在问题，这样操作就会造成剪切精度有误。

3 提高定尺剪切精度的措施

3.1 为防止测量辊由于磨损或者粘上异物导致测长辊上下微幅弹跳或外径变大，影响测量精度，必须定期检查压缩空气的压力，防止压力过大导致测量辊与钢板碰撞过重，造成测量辊磨损。必须定期清洁、测量并标定测长辊外径。修改测量程序，当发现测量辊直径有所变化时，能通过程序人工设定测量辊直径，保证测量的准确性。

3.2 为防止由于上道工序传输的三级系统中的钢板长度不准确造成剪切策略失误，在定尺剪前的辊道上增加一测长光栅。当钢板头部到达并触及该光栅时开始测量钢板长度，用此光栅测量的钢板长度进行剪切策略的计算。

3.3 由于钢板取样长度为240 mm，在距离下刀口线240 mm 处增加一监控摄像头。操作台操作人员可根据监控画面，清楚的观察到钢板的定位情况，进行正确的剪切操作。

3.4 在距离下刀口线20 mm 处增加一测长光栅。钢板经过刀口线后会触动该光栅，开始测长。钢板在进行取样或者定尺剪切前，将测量辊与光栅分别测量的数值在程序中自动进行比较。如果两者相差3 mm 以上，程序自动取两者的平均值作为剪切数值。

4 结语

莱钢宽厚板厂针对生产过程中出现的定尺剪剪切不准的问题，在原有定尺剪设备的测量系统设计基础上，通过增加测长光栅、完善程序、增加监控画面等方法对定尺剪的定尺机构重新进行了改造设计，取得了良好的效果。实施上述改进措施后，厚板厂成品剪切精度有很大提高，连续6 个月的剪切精度偏差不大于1‰。

［1］曹育盛.宝钢厚板厂提高定尺剪切精度的措施.轧钢［J］，2007(2):71－73.

［2］刘建磊.提高钢板剪切精度.宽厚板［J］，2010(1):30－35.