管排锯机在热轧工艺中的应用

冯祥 李敬

摘要：本文主要讲述了管排锯机的组成、应用及其工艺流程。

关键词：锯机HK2000 L160、组成、工艺流程

概述：锯机 HK2000 L160 为高功率切割机，其采用了最新技术工艺设计，用于切割热轧线轧制出来的钢管。切割机为垂直型锯切机，锯机布局设计成所有的锯机都能够切割头尾废料和精确的定尺长度。

1、锯机HK2000 L160的工艺

将锯机布局设计成所有的锯机都能够切割头尾废料和准确的精整长度。来料管排运行到切头挡板，切头挡板阻挡并定位管排。切头挡板位于切割设备的出口。切割刀片两侧夹紧管排后，锯机切割前端废料。切割工艺期间，前端限位器提升并清空运输辊道。出口废料处理装置会将切掉的前端废料输送出夹紧装置，然后倾斜出口废料处理装置。前端废料滚入放在旁边的废料斗。然后将管排机输送到已经定位的定尺挡板处。切割期間，定尺挡板提升并清空输送辊道。切割完成后，松开夹紧装置，移走已完成切割的管排，准备锯机的下次切割，定尺挡板降低，再次重复上述工艺。

在加工上一个工件时自动切割尾端废料。入口废料处理装置将切掉的尾端废料输送出夹紧装置，然后倾斜入口废料处理装置。尾端废料滚入放在旁边的废料箱。

2、入口设备描述

2.1 切尾挡板

切尾挡板位于切割设备的入口。切尾挡板定位管排，切割尾端废料。

从切割刀片处测量，切尾挡板的行进距离从位置+100到+1500 mm。到达正确位置后，液压夹紧限位器，尾端限位器由齿条，小齿轮和 AC 伺服电机驱动。

2.2 夹紧装置

锯机入口和出口分别有一个水平和一个垂直夹紧装置，用于夹紧管排。在正中运行水平夹紧装置。在已安装的测量系统帮助下，可决定管排的宽度和钢管直径。为了保证管排的整个切割，两个油缸都配备了线性测量装置。

垂直夹紧装置拥有一个获得新专利的导向系统，可用线性测量装置和一个液压油缸调整。此数据用于控制和决定开始切割和完成切割。

锯机的特别之处在于导向和切割齿轮的建造。主导向作为预应力轧辊导向而被运行。增加的减震装置只能在切割工艺期间启动，被视为增加的导向，会从中传递切割力。

组合导向的优势在于滑槽只在切割工艺期间才启动并从实质上减少磨损。在切割齿轮横向快速倒退期间，驱动速度较快，只在轧辊导向中动作切割齿轮。

切割齿轮是特别为管排的切割机制作的并且加大了主轴轴承。加大主轴轴承帮助改进齿轮硬度。为了在切割片撤回时接触得更少，前减震元件和一个夹紧装置将被移动大约6mm，切割片将被移动大约3mm。

2.3 切割齿轮

切割齿轮计划为一个焊接结构，齿轮经过淬火和打磨处理，轴承能在经过无间隙调整的滚柱轴承中运行。齿轮经过调整后没有间隙。

整个内部（轴承，齿轮）在油中运行，切割齿轮的特殊制作保证高扭力刚性以及没有齿侧间隙，这是硬质合金圆形切割片切割尤其是钢管的最佳条件，具有较大主轴和轴承的切割齿轮新结构同样有另外的优势。由于垂直夹紧装置的空间要求，也是有可能增大的。增大对改进齿轮稳定性很重要。导向元素安装在齿轮箱侧面，导向已经预应力处理，绝对没有齿侧间隙。此外，为主导向计划了一个特殊减震装置，只在切割期间启动。 2.4 导向-切割齿轮

为切割齿轮的导向预先考虑了作为主导向的预紧辊导向和一个增加的只能在切割期间启动的液压调整滑槽（特殊减震装置）。此系统只在切割期间启动减震，在快速倒退时停止减震，据此可保证较长工作寿命。导向设计方式为导向的较低区域和最大切割片直径处于同一高度，导向开始位置即是切割电源进入导向的位置。

2.5 切割片减震装置

固定在齿轮箱上的一些减震轮，切割片前侧预先考虑了的一个活动减震元件和安装在垂直夹紧结构的水平梁上的两个新增减震装置组成了切割片减震装置。

减震工作时没有接触，防止切割片摆动到轴向方向。在减震板和切割片之间的已预见的间隙处会低压供给空气。前减震元件由一个可移动推杆导向。在锯切片后退时，有必要移动前减震元件（大约6mm），切割片会移动大约3mm。

2.6 切割片喷淋润滑

为了改进切割片寿命，预先考虑了带喷嘴系统的喷淋润滑。此发明包含一个加注了润滑剂的箱体。液体被空气雾化并有少量蓄积在刀具上。如果切割片喷淋润滑调整正确，残留的润滑更少。

2.7 切割片冷却设备

至于切割片冷却，预先考虑了一个将空气冷却到大约Q° C的特别喷嘴。扇形喷嘴使冷空气停留在切割片上。此冷却设备要求至少6bar 的空气压力。

3、出口设备描述

3.1 切头挡板

切头挡板位于切割设备的出口，切头挡板定位管排，准备切割前端废料。从切割片处测量，切头挡板的行走距离从位置+100到+1500mm。到达正确位置后，液压夹紧限位器。切头挡板由齿条，小齿轮和一个AC 伺服电机驱动。

可倾斜液压减震器为液压倾斜，以便校准和夹紧管排机后，可将管排机从辊道区域提升出来，并且不干涉下一个管排机。

3.2、定尺挡板

定尺挡板用于调整管排的长度。从切割片处测量，定尺挡板的行进距离从位置 +6000到+15000 mm。到达准确位置后，液压夹紧限位器。精确长度限位器由一个齿条，小齿轮和一个AC伺服电机驱动。可倾斜液压减震器/限位器装置为液压倾斜，以便校准和夹紧管排机后，可将管排机从辊道区域提升出来，并且不干涉下一个管排。减震系统包括两个液压油缸和一个气囊式蓄能器。

4、液压设备

液压油缸符合ISO 6020，6022和DIN 24333。液压接头是24度胶带密封接合器，直径小于38 mm。

每个切割设备的独立液压站配备有一个泵，加热、冷却和油位显示装置。连续监督油温，油位，系统压力和油过滤器压差。数位评估所有数据并用于液压系统控制。

液压油被温度控制。液压系统环境温度范围设计为从+5°C 到+45°C。适当的冷却水系统冷却液压油。冷却水温度范围必须是从0°C 到35°C。液压阀门分布得尽量靠近。液压阀的控制电压是24 VDC。液压阀的连接端子箱接近液压阀块。

5、气动

在设备安装了相应的电磁阀维护装置，为设备提供空气。气动装置为喷淋装置，锯切片冷却装置和一些清洗喷嘴提供空气。

6、结束语

锯机HK2000 L160用于热轧线切割管排，所有零件与Profibus-DP相连。由于结构灵活，可以在任何时候，在设备的任何位置，快速简单地集成增加的零件。同时应用了处理灵活简单的串列顺序编程法，CPU循环时间可少于15ms。可以修改现有的程序部件或建构新的程序部件以做出更适应现场的改进。