吳公平++王建文++馬銘

摘 要：圓盤式剪切機通常設置在精整作業(yè)線上用于將運動著的帶材縱向邊部剪切或者剪切成窄帶材。文章介紹了圓盤式剪切機的傳動原理，影響圓盤剪剪切帶材邊部質(zhì)量的因素以及改進方法。

關鍵詞：圓盤剪；間隙量；重疊量

中圖分類號：TG333 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）27-0051-02

1 概述

圓盤剪全稱是圓盤式剪切機，圓盤式剪切機由于刀片是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可連續(xù)縱向剪切運動板材和帶材。按傳動方式可分為拉剪和動力剪。拉剪即剪刃轉(zhuǎn)動沒有傳動裝置，由其他動力裝置將帶材拉過圓盤剪進行剪切。動力剪即有獨立的電機作為動力輸出自主運轉(zhuǎn)，有的動力剪亦可作為拉剪使用，只需在傳動系統(tǒng)中增加離合器即可。

圓盤剪一般被放置于機組的中部，為了使切邊時不產(chǎn)生毛刺，并保持最小的寬度公差。必須用防跑偏裝置加以控制，以使帶鋼能精準對中和無沖擊地進入圓盤剪。因此，在圓盤剪的入口側(cè)布置了一套夾送輥糾偏裝置。圓盤剪之后還需設置廢邊卷取機或者碎邊剪，將剪下來的帶材邊部卷取纏繞成卷或者剪切成200mm碎段滑入廢料收集小車中，然后進行廢料回收再利用。

2 圓盤剪主要技術性能

3 圓盤剪的組成

圓盤剪由上下錯位的、垂直的兩片圓形刀片組合而成，調(diào)整一定的間隙及重疊量對通過兩刀片之間的帶材進行剪切。圓盤剪切機有下列幾個機構(gòu)組成：左右機架、上下刀軸、刀軸旋轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)，刀盤重合度調(diào)節(jié)和刀盤側(cè)向間隙量調(diào)節(jié)，機座調(diào)整機構(gòu)等組成。

3.1 機架

圓盤剪設計有兩個左右對稱的機架，上下刀軸、刀片、重疊量調(diào)整裝置、間隙量調(diào)整裝置都裝在機架上。機架為焊接箱式結(jié)構(gòu)，其上安裝上下刀軸，刀軸為懸臂式。

3.2 上下刀軸

上下刀軸為圓盤剪的主要部件，圓錐滾子軸承、芯套（下刀軸）、偏心套（上刀軸）、圓盤剪刀片、隔套、液壓螺母等都安裝在刀軸上。上下刀軸的平行度要求要高，如果上下刀軸平行度不符合要求，會導致圓盤剪刀片間隙量和重疊量調(diào)整出問題，直接的后果就是剪切時產(chǎn)生毛邊或剪切不斷，嚴重影響剪切質(zhì)量。

3.3 傳動機構(gòu)

傳動機構(gòu)由交流電機、減速機、離合器、同步齒輪等組成，動力由交流電機經(jīng)減速機帶動刀軸轉(zhuǎn)動，進行剪切帶材。為保證刀片同步，同步齒輪用連桿相連，使齒輪傳動的中心距不變，提高了齒輪傳動精度。

3.4 側(cè)向間隙量調(diào)整

正常情況下，間隙量一般設置為帶材厚度的7%～10%，然而也會根據(jù)材料的硬度做出相應變化。通過交流電機驅(qū)動蝸桿，帶動蝸輪，蝸輪與下刀盤上的芯套用螺紋聯(lián)接。通過結(jié)構(gòu)上的設計，保證蝸輪在芯套軸向上不能移動，蝸輪的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)芯套轉(zhuǎn)化為刀盤的軸向移動實現(xiàn)側(cè)向間隙的調(diào)節(jié)。

3.5 重合度調(diào)整

電機輸出的動力傳到壓下機構(gòu)上，由蝸輪減速機驅(qū)動蝸桿，帶動蝸輪，蝸輪與上刀軸上的偏心套用鍵聯(lián)接。偏心套的旋轉(zhuǎn)，將使上刀盤的垂直位置發(fā)生變化，從而調(diào)整上下刀盤的重合度。重疊量應為剪切帶材板厚的1/3-1/2取值調(diào)整。

4 影響剪切質(zhì)量的因素

4.1 刀片和隔套

圓盤剪刀片是影響帶材剪切質(zhì)量最重要的因素，刀片材質(zhì)和熱處理對帶材邊部質(zhì)量的影響最大。刀片熱處理硬度低，韌性高，刃口易鈍化，使用壽命短；刀片硬度高，韌性低，刃口易爆裂。

隔套包括上隔套和下隔套，隔套在帶材剪切過程中對帶材起支撐作用并且保護帶材不被刀片壓傷，提高成品帶材表面質(zhì)量。

4.2 側(cè)向間隙

側(cè)向間隙量是影響帶材剪切質(zhì)量重要的因素之一。當側(cè)向間隙過大時，剪切面出現(xiàn)不整齊，因為在剪切面附近會產(chǎn)生塑性變形，該斷口不是被剪斷的，而是以揉搓形式產(chǎn)生的撕裂現(xiàn)象。這種剪斷口，在剪切較厚而軟的低碳鋼板時較容易見到；當側(cè)向間隙過小時，上下刀刃處產(chǎn)生的裂紋相交，會造成帶材被二次剪切，出現(xiàn)毛刺被擠出的現(xiàn)象。

4.3 重合度

上下剪刃重合度的設定與帶材厚度和材質(zhì)有關。重疊量過小時，帶材剪切不斷，邊部易彎曲而產(chǎn)生扣頭現(xiàn)象或魚鱗紋等質(zhì)量缺陷；當重合度過大時，剪切力會迅速增加，引起帶材“豎立”現(xiàn)象。

5 改進措施

5.1 選擇合適的刀片

刀片的材質(zhì)應具有硬度高、韌性好和強度大的性能。刀片表面硬度均勻性和尺寸精度對帶材邊部質(zhì)量影響很大，根據(jù)剪切不同材料選用合適刀片材質(zhì)，并進行合適的熱處理，表面淬火硬度HRC≥58，表面粗糙度0.8～0.4μm，端面跳動6μm。當?shù)镀娜锌谟腥毕輹r就應對刀片進行修磨，新刀或修磨后的刀片為防止邊部損壞，剪刃應垂直放置在專用的木架上，為防止剪刃生銹，表面應涂油然后用防銹油紙覆蓋。

5.2 側(cè)向間隙量優(yōu)化

側(cè)向間隙量是影響帶材剪切質(zhì)量重要的因素之一。如果側(cè)向間隙調(diào)整不當，不僅會縮短圓盤剪的使用壽命，而且會影響帶材邊部剪切質(zhì)量。側(cè)向間隙量經(jīng)驗公式Δ=h/9，側(cè)向間隙量與帶材厚度關系如圖2、圖3所示。但是圓盤剪刀片尺寸精度，隔套尺寸精度都會影響側(cè)向間隙調(diào)整，刀軸變形以及刀軸定位也會影響側(cè)向間隙，而且還需根據(jù)帶材材質(zhì)和硬度決定間隙量的調(diào)整。

5.3 重合度優(yōu)化

重合度的設定與帶材厚度有關，重疊量主要通過影響帶材的咬入角進而影響剪切力。帶材厚度從0-1.4mm時，重疊量隨厚度增加了增大，帶材厚度大于1.4mm時，重疊量隨厚度增加而減小。如圖2、圖3所示。

6 結(jié)束語

圓盤剪剪切帶材時，如果側(cè)向間隙、重疊量等參數(shù)調(diào)整不合適，會對帶材邊部質(zhì)量產(chǎn)生影響。如果帶材邊部出現(xiàn)質(zhì)量問題，應根據(jù)邊部形狀特征和各項參數(shù)設置以及刀片狀況進行綜合分析，查找問題原因，進行工藝優(yōu)化，保證帶材邊部剪切質(zhì)量。

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