浅谈如何做好曲柄式飞剪设备的精度管理

杨彦广

摘 要：飞剪设备是热轧生产线关键的管控设备，其状态的好坏，取决于飞剪各安装部件之间的间隙保证值。如何实施有效的管理，实现对各管控要点状态的把握和设备的稳定运行，避免较大的生产停机事故，是需要设备管理人员重点思考的问题。该文结合在设备管理中的一些个人体会及技术要求，总结了做好飞剪设备精度管理的一些具体做法。

关键词：飞剪 精度 管理 间隙 润滑

中图分类号：TG33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0137-02

飞剪是热轧带钢生产线的关键设备。板坯在进入精轧轧制前，要通过飞剪设备将粗轧轧制后的不规则头尾进行切除，保证能够正常进入精轧机，实现稳定轧制。从近10年国内新增的热轧生产线来看，曲柄式飞剪和转毂式飞剪是目前采用较多的设备类型。相对于转毂式飞剪，曲柄式飞剪在设备结构、日常维护管理、检修作业难度等方面要复杂。

曲柄式飞剪本体的机械结构，由牌坊、上下刀架、上下曲轴、连杆、剪刃、剪刃间隙调整装置等主要部件组成。上下刀架分别装有上下剪刃，安装到上下曲轴上。两曲轴分别由两台电机分别驱动。其工作原理为上下电机驱动曲轴，带动上下刀架进行圆周运动，实现对来料的头尾剪切；为了实现同速剪切，首先保证两台电机各参数一致。在电机与曲轴之间，由一台同步减速机传递相同转速。剪切过程中，要保证剪切的速度与坯料行进的速度基本一致，所以，对于低速（<0.8 m/s）传送的坯料，在剪切时减速机输出轴上装有的飞轮要发挥作用。剪切的头尾长度，应该控制越小越好，以提升生产成材率。前提是一要保证能够正常切断不规则的头尾，并且使其能够正常滑落到料斗。一般要控制最大切损长度不超过400 mm。

飞剪设备的管理维护难点在于保证各部位的安装精度，来实现稳定剪切。尤其是剪刃的间隙、重合度和曲轴与刀架内铜瓦、钢套的间隙精度等等。同时，还必须保证飞剪剪刃锁紧缸的行程精度。

首先要保证剪刃装配间隙、重合度等的精度。如果剪刃間隙不能保证，那么在剪切过程中，就会有很大的冲击力作用在曲轴轴承、刀架铜瓦等关键部位，造成不正常的磨损。剪刃装配过程，是将剪刃、调整垫片、保护块、剪胎等部件组装成整体套件，然后在剪刃间隙检测平台上进行精度检核。所以，应该重点关注以下几点。

（1）在装配之前，准备工作应做细，要确保所有的安装面、调整垫片等等表面光滑、无锈蚀，这样才能保证无间隙。

（2）要根据剪刃磨削后的厚度，选择合适的垫片厚度。按照经验，最大的调整垫片厚度应该不超过25 mm；同时还必须要用定位销固定好调整垫片，防止上机剪切时受冲击脱落。

（3）剪刃组装时，螺栓的紧固力矩要保证在1 750～1 900 N·m。

（4）要保证剪刃检验平台的平直度。检验时，要把剪刃检验平台固定在平直检验平面上。如果现场不具备条件，可利用调整螺栓进行高度调整，保证水平度在±5 mm范围内。

（5）检验时要用顶丝顶紧剪刃装配。注意手动拧紧即可，不能使用任何工具，防止外力将固有间隙消除导致检测不准。

（6）按照上一条要求，在检测平台测量时，剪刃重合度要保证在10 mm左右，剪刃间隙要保持在2 mm左右。

（7）上机后的剪刃间隙，首次使用前应该控制在0.8 mm左右。剪刃保护块的间隙应控制在0.6 mm左右。

（8）要建立固定周期的剪刃间隙测量跟踪机制，最好每天跟踪一次。目的是避免剪刃间隙过大，一般应不超过1.2～1.5 mm。为了保证更换顺利，尽可能要求周期性更换剪刃，一般两周更换一次为宜。

要在管理过程中，密切关注并保证飞剪刀架内铜瓦、钢套与曲轴的间隙。由于飞剪设备长期受到剪切冲击，而且始终运行在高温、水汽的工况下。这种情况下，保证铜瓦、钢套之间的间隙值受控非常重要。当此部位的精度超标时，间隙过大，往往会导致剪刃间隙反复变化，甚至出现切头尾不掉的现象。按照图纸设计，装配间隙为0.65～0.83 mm。按照经验，一般此间隙在0.8～1.5 mm的范围内，飞剪剪切尚能够正常工作。但是偏大，尤其是超过2.0 mm之后，就会出现偶尔切不断的情况。某厂曾发生过此间隙值严重超标，达到3.5 mm，导致飞剪不能工作，影响生产。所以，应该建立定期的间隙测量机制。按照每季度或每1～2个月，对飞剪刀架进行顶升测量，基本能够检测出当时状态下的间隙值。

保证此间隙值，首先要保证润滑正常供给。该部位属于滑动摩擦部位，润滑要一直保证有效，否则就会在短时间内出现快速磨损。从目前宝钢、首钢等单位的维护经验来讲，传统的双线式润滑方式，基本已经不能满足该部位的润滑要求，即便已经单独为飞剪设备提供一套干油系统。一般使用这种传动润滑方式，都需要将润滑给油的周期缩短到几分钟，甚至是不停歇地给油，同时还要辅助手动加油。为了保证供油受控，宝钢改造了多点润滑泵，保证这些点在剪切时同时给油。首钢实施了智能干油润滑，利用精确控制给油时间和给油量来保证润滑；这种改造，弥补了润滑量不足的缺陷。其次，还需要定周期检查机上管路的通畅情况。主要检查是否有管路内甘油被高温烘烤而变干凝固堵塞管路，导致甘油无法供给。这项工作应该在检修中做好计划，保证每根管路的检查到位。

飞剪剪刃锁紧缸，是一套内部带有碟簧的液压缸，用于锁紧剪刃，使其紧紧贴靠在刀架上。所以，锁紧缸有两个关键的精度需要保证，一是内部碟簧拉紧力不能损失，二是在供油压力的作用下，锁紧缸的动作行程必须满足保证值，且一致。否则，将会出现剪刃不能锁紧或者无法抽出的情况。所以，在更换锁紧缸之后，要用专用工具对锁紧缸的行程进行测试和调整。一般要保证在240 bar的压力下，释放行程能够达到2.5 mm。为了防止碟簧弹力降低，一般应采用定周期更换锁紧缸的维护策略，在两年左右更换锁紧缸。

此外，飞剪主传动装置的齿形联轴器，也应该作为重点管控的设备。因为该联轴器属于大型联轴器，而且工况恶劣，尤其是下联轴器，长期被含有氧化铁的冷却水冲刷，一旦密封不严，内部进水，将对鼓型齿造成较大的损伤。更换此联轴器也是一项非常复杂耗时的工作。因此，应该严格按照要求，每6个月重新检查、更换联轴器内部的润滑油，每12个月更换联轴器密封。同时要结合现场情况，对联轴器采取防水措施进行防护。

飞剪设备，始终作为热轧生产线的一级管控设备。总结该设备的管控要求，做好精心精细的维护管理，保证好各项装配间隙值，对实现设备稳定运行，实现优化剪切有重要的意义。

参考文献

[1] 虞中益.对称式曲柄飞剪机的设计研究[D].江南大学，2009.

[2] 梁永江.四连杆飞剪机的优化设计研究[D].湖南大学，2009.