3500mm液压滚切式热分段剪机组制造及应用

马领兵，聂海雄，王 炯,杨支超

（太原重型机械集团有限公司，山西 太原 030024）

1 机组原理及作用

某钢厂实施3500mm炉卷工程，主要生产优质碳素结构钢、低合金结构钢、建筑结构钢、桥梁钢、船舶及海洋结构用钢等厚板和宽厚板产品。其中炉卷工程设计年产量130万t，本工程采用单机架炉卷轧机技术方案，主生产线的工艺设备如图1所示。

本设备安装于3500mm炉卷工程1#和2#滚盘式冷床入口输入辊道中间，厚度大于50mm的特厚板在检查修磨台架出口处经过辊道运往厚板库，在厚板库进行人工探伤、切割、收集并发货。在检查修磨过程中，厚度如果在50mm以下的话，就无需人工探伤，这种情况下就可以由辊道直接传输进剪切线进行剪切加工工序。剪切工序一般比较繁琐，一开始应该把钢板进行切头剪的操作，将头尾“舌形”和“鱼尾”的部分完全切除，之后按照钢板的长度和钢板的形状在进行相应的分段处理，这样做是为了后期边部剪切打下良好的基础。同时，需要取样的钢板在切头剪上完成剪切，取得小样送往检化验车间。钢板在双边剪输入辊道上经激光射线示位，并以升降横移装置或推板对中后，准备进行剪切。3500mm液压滚切式热分段剪机组主要由液压滚切式热分段剪机本体、摆动辊道（前后移动）、快速换刀装置、废料收集装置等组成。经过轧制的钢板由剪前输入辊道运送到液压滚切式热分段剪机本体前1500mm处，由液压站带动左右两个以卧式和机架铰接的液压缸，推动左右两个连杆，通过设定两个油缸不同的速度，带动上剪架实现纯滚动剪切运动，剪切机具备上刀架平衡消除机构间隙、换刀时上刀台固定防止下落及上刀台方便拆卸的功能。采用滚切式，主传动结构采用液压传动。钢板停止后，剪前输入辊道、摆动辊道同时启动输送钢板，将钢板停到合适的位置，进行定尺，切头、分段工作，剪切完毕后，运输到下一道工序。剪切产生的废料通过废料收集装置运输到堆放地点。

2 机组技术参数描述（表1）

3 机组主要设备结构及性能

热分段剪本体主要由机架、主刀剪切液压缸、上刀架、下刀架、间隙调整装置、压板装置、快速换刀装置、机架辊、废料收集装置、机上梯子平台栏杆等设备组成，如图2所示。

3.1 机架

机架是液压滚切式热分段剪机本体的骨架和主要受力件，机架装配由左右机架、上横梁、下工作台组成，其中上横梁与左右机架采用方键、双头螺柱连接。如图3所示。

3.2 上刀架装置

表1 热分段剪机组技术参数

采用铸钢材质，上刀架装置为上下往复运动件，剪刃方向为圆弧形刃口，断面为矩形。通过装在上刀架的导向杆进行导向，在前后机架的滑槽内滑动来完成剪切的运动。其上端通过左右销轴与左右连杆联接，连杆的另一端通过销轴与左右推杆连接，左右推杆通过销轴固定在上横梁上。上刀架下端装上刀盒，上刀盒采用高强度螺栓固定在上刀架上，同时上刀架与机架内铜滑板轨道面进行滑动。如图4所示。

3.3 压紧装置

在剪机入口方向，面板内设置4个压紧装置。压紧装置由压紧头、销轴及液压缸等组成。压板为L形，尽量靠近下剪刃。如图5所示。

3.4 剪刃侧隙调整装置

侧隙调整装置由一台变频电动机、联轴器、涡轮蜗杆减速机、丝杠、四个1：50斜度锲形块组成。电机经涡轮蜗杆减速机减速变向后，驱动丝杠带动活动锲块进行运动，靠与之配合的固定锲块产生横向位移，达到剪刃侧隙调整的目的。上横梁上装有控制丝杠、上下极限的接近开关及剪刃间隙指针盘，可与装在涡轮蜗杆减速机上的编码器同时反映上下剪刃的间隙值。如图6所示。

3.5 下刀架装置

下刀架采用铸钢材质，下刀架装置位于液压滚切式热分段剪机本体下方，主要用来固定下刀盒、废料溜板，与左右机架通过螺栓连接为一体。

3.6 连杆机构

其作用是把两组卧式液压缸的驱动力传递给上刀台，实现上刀台滚动剪切，同时在剪切过程中起到承载剪切力的作用。分段剪连杆机构由连杆 1、连杆2、连杆3、连杆4，连接杆、推杆、刀架和液压缸 10个构件组成.如图7所示由液压缸驱动连杆机构运动，通过控制左右液压缸的动作顺序和速度来实现上刀摆动及滚动的复合运动。

3.7 快速换刀装置

由换刀行走轨道架、剪刃横移装置、换刀大车体组成，其中上下刀盒为燕尾槽安装形式，剪切工作时，剪刃通过压紧螺栓、压块把剪刃安装在刀台上，换刀时由人工打开压紧螺栓，由侧面的换刀钢丝绳滚筒把上下刀盒及其上面安放的上下刀刃一同拉出到机架外侧的换刀大车上，并且各有两组换刀位置，运动方式采用电机减速机传动方式，横移采用液压驱动。如图8所示。

4 结论

太重集团为某钢厂制造的3500mm热分段剪机组，其优点是省略了电机、减速机、曲轴、连杆等复杂的驱动机构，使得机构简化、传动系统简单可靠且具有明显的增力效果，剪切过程中，上剪刃做近似纯滚动剪切运动，可极大提高钢板剪切断面。对设备关键技术指标的验收结果及现场钢板的剪切质量 ,再次从实际的角度验证了剪切机构杆件尺寸设计的合理性 ,主线设备采用国际知名的冶金设备供应商设计、国内合作制造模式，装备技术要求达到国际领先水平，具备差异化竞争优势，形成一定的核心竞争力。