滚切剪结构特点及应用前景分析

赵 晨 肖 帆

（1.沈阳工程学院 机械学院，辽宁 沈阳 110136；2.北方重工集团有限公司压延设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

轧钢生产是目前我国工业生产中的基础内容之一，随着轧钢技术的发展，我国目前的中厚板生产线已经突破40条，总生产力已达4000万吨以上。随着轧机的发展，各类新技术的融合，使得轧机具有了更大的刚度。20世纪70年代工程技术人员研发出了滚切式剪切机，其在中厚板剪切中的优势使得滚切剪得到了一致的肯定。

1 滚切剪概述

根据结构差异及用途不同，滚切剪分为三大类，即：滚切式双边剪、滚切式剖分剪和滚切式定尺剪。（1）滚切式双边剪主要被设置于切头剪后，主要用于剪切钢板两边及完成成品宽度的剪切，其结构相对较为简单，为单轴三偏心传动式，其主要优势在于其造价相对较低，缺陷在于负荷大；目前市场基本上都采用三轴三偏心式的滚切式双边剪。（2）滚切式剖分剪设置在双边剪之后，该种剪切剪为二轴二偏心结构，其主要用途为纵向剖分倍宽轧制钢板，除此之外也能够进行非对称剖分，即针对宽度不同的钢板也能够剖分；实际的应用中，为了尽量缩短车间长度，降低投资成本，会将双边剪同其组合使用。（3）滚切式定尺剪主要用于剪切钢板，其特点在于加紧机构使用了液压打开结构，且剪刃座为弹簧夹紧结构，因此在刀片的更换上更加便捷。

2 滚切剪设备组成及工作原理

2.1 滚切剪设备组成

滚切式定尺剪本体主要组成部分包括：机架、减速机、主传动装置、前面板、压板机构、控制杆、下刀架，上刀架、剪刃侧隙调整机构，快速换刀、导卫辊、机架辊装置等。

机架是整个设备主体部分，由左、右两个焊接结构的机架组成。主减速机上的齿轮与曲轴是通过过盈和键连接，主减速机的中、下箱体用予应力拉杆连接在一起，减速箱采用两进两出、三级减速的传动方式。前面板上配有压板机构并配在两曲轴上与机架键和螺栓联结。上刀架通过连杆装配在两曲轴上与机架上的控制杆相连接。剪刃侧隙调整机构上刀架与减速机之间由3组调整楔以及连杆和升降机、蜗轮箱组成，每个调整楔都由各自连杆及升降机带动，

换刀装置装在剪机机架侧面，换刀车由两个小车和一个大车组成，两个小车完成新旧剪刃的送进和取出且布置在大车上。大车满足新旧剪刃更换位置的要求。导卫辊在机架内侧配合钢板侧边导向作用。机架辊装在下刀台剪刃前面，把钢板喂入以备剪切。

2.2 滚切剪工作原理

滚切剪的剪切原理如图1所示。位置a为处于最大开口度的起始位置。当曲柄轴等速同向转动时，上刀片左端首先下降并开始剪切（位置b）。当上刀片与下刀片之间达到一定的重叠量后，上刀片将沿下刀片滚动并对钢板进行剪切（位置c），当上刀片分别进行左端相切、中间相切和右端相切后，整个完成了一个滚切过程，回到起始位置（位置a），准备开始下一个剪切过程。

3 滚切剪结构特点

滚切剪具有其独特的结构特点，概括起来有以下几方面，即：（1）剪刃与钢板之间的滑动量小，钢板的切口规整，剪刃磨损小，在双边剪每剪切一个步长之后，主剪刃自动退刀，有利于钢板的下一个步长的输送并且避免了钢板与剪刃的碰撞，提高了刀片的使用寿命。（2）剪切质量高，剪切对钢板的压弯很小，保证了钢板的平直度。（3）滚动剪切法在实际应用中，开口度相对要大，因此钢板能够顺利通过，便于轧钢。（4）剪切行程大大降低，因此，传动上剪刃的偏心轴曲柄半径减小了，传动力矩按比例地减小，电机功率可以降低，有节能的功效。（5）生产率大大提高。（6）滚切剪有快速换剪刃装置，换刀时间只需30min。大大提高的了设备维修与生产的工作效率。（7）滚切剪有上下剪刃间隙调整装置，间隙调整精度高，速度快，并且切口干净毛刺少。双边剪的碎边剪能够单独调整。（8）生产自动化水平大大提高，极大地减轻了工人的劳动强度。

4 滚切剪国内应用情况

图1 滚切剪的剪切原理

以前的中厚板生产线均采用老式的铡刀剪或火焰切割方式来进行钢板的切头、切尾及定尺。到了20世纪90年代，北方重工沈重集团公司与德国西马克公司合作，为舞阳钢铁公司制作了第一台滚切式双边剪，开创了我国使用滚切剪进行剪切的先例。近几年来国内新建或改造升级的中厚板生产线几乎都采用滚切式定尺剪，国内企业与国外合作制造的程度也进入了白热化阶段。新余钢铁公司、安阳钢铁公司、江苏沙钢集团、舞阳钢铁公司、唐山钢铁公司及临汾钢铁公司、首钢秦皇岛公司、包头钢铁公司、湘钢钢铁公司、武汉钢铁公司、河北敬业集团及五矿营口中厚板升级改造等都采用一系列多种结构形式、多种用途的滚切剪，这些项目有的是与国外合作制造的，也有国内独立设计制造的。这说明滚切剪的优势已经在诸多钢厂的生产中得到体现，在国内中厚板企业的应用也越来越广泛。

5 滚切剪应用前景

在国际上，目前中厚板生产中使用最为广泛的便是滚切式剪切剪，这也是未来剪切技术的发展趋势。据了解，北方重工集团有限公司近几年与SMSD合作制造了目前全国最大的双边剪、剖分剪，现设计转化已经全部完成，正在制造过程中，并且在合作制造过程中对国外先进技术的消化和吸收。随着新技术的推广，以及滚切剪生产优势的体现，其发展空间必然十分广阔，应用前景非常可观。

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