江開倫，商 雨

(中鋁西南鋁板帶有限公司， 重慶 401326)

1700mm鋁箔分切機是生產(chǎn)0.08mm～0.2mm厚度空調(diào)箔和裝飾箔的主要設(shè)備，該分切機原剪切裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際生產(chǎn)中存在較多問題：剪切裝置中心傳動的速度和卷取、開卷速度難以達(dá)到良好匹配，造成鋁箔表面劃傷；上下刀及刀架結(jié)構(gòu)不盡合適，刀軸裝拆不方便，生產(chǎn)中經(jīng)常造成帶材邊部卷邊；上下刀的傳動比固定不可調(diào)，造成大刀徑時上下刀接觸部位相對速度過大，使刀具磨損過快，帶材邊部易形成毛刺。

1 剪切方式的改變

如圖1所示，原1700mm鋁箔分切機傳動分為開卷傳動6、中心傳動3、卷取傳動2。分切機工作時，由卷取傳動電機2帶動卷取軸1卷取鋁卷材，開卷傳動電機6產(chǎn)生反向力矩形成制動，從而在卷取和開卷之間建立起所需帶材張力。如果中心傳動3的速度調(diào)整不合適，中心傳動輥8、下刀軸4和帶材就會發(fā)生相對滑動，在帶材表面產(chǎn)生劃痕。為了解決這一問題，本方案取消中心傳動，讓導(dǎo)輥和下刀軸成為自由狀態(tài)，由帶材和輥軸間的摩擦力帶動剪切裝置旋轉(zhuǎn)，由帶材張力帶動剪切裝置形成被動剪切(即拉剪)，改變后帶材在頭尾升減速小段偶爾有輕微打滑現(xiàn)象(該段為用戶非成品段)，成品段再沒有出現(xiàn)帶材在導(dǎo)輥及下刀軸上打滑損傷帶材表面的問題。

2 上刀軸承座和上刀進(jìn)刀機構(gòu)的改進(jìn)

圖2為改進(jìn)后的上刀軸承座和上刀進(jìn)刀機構(gòu)。①上刀軸承座改為扣蓋的方式，換刀時，用手?jǐn)Q開螺母即可翻開上刀蓋裝拆上刀軸；②將原來靠調(diào)節(jié)蝸桿的進(jìn)刀機構(gòu)改為可以直接搬動的進(jìn)刀手臂來進(jìn)上刀或調(diào)節(jié)進(jìn)刀量的機構(gòu)，搬動進(jìn)刀手臂1，通過上刀軸轉(zhuǎn)軸3帶動上刀軸5轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)上刀的進(jìn)退刀；③鎖緊定位裝置2，當(dāng)上刀進(jìn)到位后，放下手柄，定位銷在彈簧的推動下，插入定位孔，實現(xiàn)上刀的精確定位。

3 上刀架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

原上刀架為開口式設(shè)計，用螺釘收小開口來把上刀架固定在上刀軸上，蝶形刀片背面無補償彈簧。改進(jìn)后的上刀架(圖3)由偏心環(huán)1、滾動球2、上刀3、彈簧4、擋圈5、刀架體6等構(gòu)成。偏心環(huán)裝在有偏心槽的刀架體中，當(dāng)上刀和下刀裝配好后，轉(zhuǎn)動刀架體，偏心環(huán)就會把刀架體緊固在上刀軸上。

由于碟形上刀片和下刀采用的是無縫剪切，工作時，上刀和下刀需要緊貼。裝配時，當(dāng)下刀把上刀推開脫離擋圈后，上下刀的接觸壓力等于上刀對彈簧的軸向推力F2乘以力臂系數(shù)，由于力臂系數(shù)是兩力臂的比值，是固定不變的，因此，分析彈簧的受力，就可求出上下刀的接觸壓力。

如圖4所示，由F2=N×sinα，F(xiàn)1=N×cosα，得出：F2=F1tgα；式中，F(xiàn)1為彈簧的徑向合拉力；F2為彈簧對上刀的軸向推力；N為刀架體對彈簧的正壓力。上下刀接觸壓力的大小直接影響帶材剪切后的邊部質(zhì)量，接觸壓力過大，會使刀具磨損加快，接觸壓力過小，卷材邊部易產(chǎn)生卷邊。由F2=F1tgα可知，角度α一定時，調(diào)整彈簧的徑向合拉力F1就可以調(diào)整彈簧對上刀的軸向推力F2的值，彈簧的徑向合拉力F1取決于彈簧的彈性系數(shù)和變形量，選用合適的彈簧參數(shù)達(dá)到最好的剪切效果。

4 上下刀傳動的改進(jìn)

原設(shè)計上下刀軸為固定齒數(shù)斜齒傳動，為了保證最小直徑的上刀線速度大于下刀線速度，給定上下刀軸一個固定的較大的傳動比，斜齒在工作中會產(chǎn)生一個軸向力，使上刀軸形成軸承游隙范圍內(nèi)的軸向竄動?，F(xiàn)改為上下刀通過上刀軸和下刀軸上的兩個直齒輪同步傳動，隨著上刀直徑的減小，可以更換配對齒輪來保證上下刀的重疊量和線速度比值在一定范圍內(nèi)。

工作中，由于上刀自身磨損和鈍后的修復(fù)磨削，上刀的刀徑會逐漸變小，i值也會變小。為了保證i值盡可能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)(i值過低，實現(xiàn)不了上刀在帶材上劃切，帶材邊部易產(chǎn)生卷邊；i值過高，刀具磨損加快，帶材邊部易產(chǎn)生毛刺)，且刀片重疊量有一定的調(diào)節(jié)余地，選用了3段上刀直徑的配對齒輪供選配。上刀直徑D1和上下刀接觸部位的線速度之比i的關(guān)系見圖6，i值的階躍是更換上刀齒輪產(chǎn)生的，上刀和下刀的傳動參數(shù)見表1。

表1 改進(jìn)后的直徑、齒數(shù)、速差對比表

Tab.1 Comparison of improved diameter, tooth number and speed difference

D1/mmD2/mmZ1/齒數(shù)Z2/齒數(shù)模數(shù)i105.0～103.5105333531.061～1.045103.5～100.5105323531.078～1.047100.5～99.0105313531.081～1.065≤99報廢上刀

5 結(jié)束語

1700mm分切機剪切裝置改進(jìn)后，該設(shè)備運行更穩(wěn)定，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，將原來換一次刀的時間由50min減少到15min，將原來每月4t～5t因剪切裝置造成的廢料減少到1t以下，同時，每年減少刀具費用2萬元左右，達(dá)到了預(yù)期的改進(jìn)效果。