寬厚板雙邊剪結構改造與應用

李傳鵬

(萊蕪鋼鐵集團有限公司 寬厚板事業部，山東 萊蕪 271104)

寬厚板雙邊剪結構改造與應用

李傳鵬

(萊蕪鋼鐵集團有限公司 寬厚板事業部，山東 萊蕪 271104)

針對寬厚板雙邊剪生產中存在的卡鋼問題，采取優化剪切順控、精確鋼板定位以及改變主傳動角度等方式進行了改造。改造后，雙邊剪卡鋼問題基本得到了解決，停機率明顯減少。

寬厚板；雙邊剪；應用

雙邊剪主要用于鋼板的運送、切縱邊、寬度定尺、切碎邊和碎邊收集，是寬厚板精整區域的關鍵設備之一[1]。雙邊剪剪切鋼板的具體流程為：將軋制好的鋼板運輸到剪前輥道，通過激光劃線對鋼板切邊位置進行定位，人工操作鋼板對中裝置將鋼板對中，然后由夾送輥將鋼板夾緊并按設定步長送板，主剪刃與送板裝置密切配合并完成切邊，與此同時，碎邊剪將碎邊切斷，由碎料運輸鏈將碎邊運至碎料筐[2]。有時碎邊切斷后不能順利地運送到碎料筐，而是卡在碎料溜槽或碎料導板上造成卡鋼，這成為影響產量提升的一個主要問題。

為了降低設備故障率，提高寬厚板剪切線整體生產水平，提升企業市場競爭地位，對雙邊剪卡鋼問題進行了系統研究，并針對性地進行了優化改造，徹底解決了雙邊剪卡鋼問題。本文主要分析了矯直機設備產生故障的主要原因，并提出了解決方案。

1 卡鋼原因分析

雙邊剪卡鋼主要有2種情況：1)兩側碎料溜槽卡鋼，其主要原因為短碎邊卡在溜槽兩側，造成溜槽堵塞后多支碎邊卡在溜槽；2)兩側碎料導板卡鋼，其主要原因為下碎斷剪前滑板磨損和工藝通道不通暢。第1刀碎邊前進過程中遇到較大的阻力，從而產生彎曲變形，卡在碎料導板處。碎料導板在剪切最后1刀前才退回，在剪切長度傳輸不準確時，碎料導板提前或延后退回，造成碎料導板卡鋼。

2 解決措施

2.1 碎料導板卡鋼優化方案

雙邊剪剪切過程原始設計為碎料導板一直在前進位，只有當切最后1刀時碎料導板才退回，以便最后1塊碎邊直接落到碎料溜槽。其工作原理是碎斷剪的位置和雙邊剪上開始剪切的點之間的物理關系，加上板材通過雙邊剪的進給長度，決定了最終廢邊有一個最大長度，可以從板材尾端進行剪切。這個最大廢邊長度可能會太長(大約2 200 mm)，必要時需要對倒數第2個進給步驟的進給長度進行調整，以確保最大廢邊長度限制在1 300 mm，即等于正常進給長度。雙邊剪的工作原理圖如圖1所示。

圖1 雙邊剪工作原理圖

實際上有時對鋼板的長度計算不準確，倒數第2個進給長度并不能調整到最佳，導致最后1刀碎料長度可能會>2 000 mm，這時碎料導板還沒有退回，則碎料卡在導板上，必須停機把碎料推下。

碎料導板的作業區就是用來引導碎邊進入碎斷剪，而一旦碎邊到達碎斷剪區域，碎斷剪下剪臺就起到支承碎邊的作用，此時碎料導板已經沒有太大作用。把碎料導板提前退回，這樣既不會影響把碎邊引導到碎斷剪，也不會影響最后1刀的碎料落入大溜槽。經過多次試驗，確定剪切3刀后碎斷剪退回是最合適的時機；因此，對剪切順控進行了優化，開始剪切時導板在剪切位，當剪切3刀后，碎料導板退回，這樣完全避免了碎料導板因該原因造成的卡鋼事故。

2.2 碎料溜槽卡鋼優化方案

雙邊剪剪切時碎邊長度通常是設定的步長長度，步長為850～1 300 mm，但是，由于碎料溜槽的結構設計和平滑度限制，碎邊長度在500～700 mm時容易卡在碎料溜槽里面造成卡鋼；而雙邊剪剪切時有2個容易出現短碎邊的情況，一個是碎斷剪剪切的第1塊碎邊，再一個就是出口夾送輥下落時的那一刀碎邊。

初始設計鋼板的剪前定位位置是咬入入口夾送輥后前進475 mm，鋼板開始向前運送前，主剪刃要先轉動起來，正常情況下當剪刃角度在130°～260°時，輥道起動使鋼板前進，由于延時的存在，輥道起動的時機不一致，所以第1步前進的距離達不到設定步長長度，且長度不定，一般在100～300 mm。假設剪切時設定步長為1 100 mm，第1步的前進距離為200 mm，則剪切3刀后鋼板前進的距離為3 500 mm，從圖2可以看出，鋼板初始停止位距碎斷剪的距離為2 895 mm，所以碎斷剪剪切的第1塊碎邊長度為605 mm，正好在易卡鋼區間內。

圖2 剪切示意圖

既然這種情況易出現短碎邊，那么改變初始定位位置一定可以改變第1刀的碎邊長度。通過分析測試，最后把定位位置往前移了900 mm，即距入口夾送輥1 375 mm的位置。補償為1 100 mm的情況下，剪切2個步長后，第1刀碎邊的長度為425 mm；如果補償為900 mm，則第1刀碎邊長度為25 mm。所以不論選取哪個剪切步長，均不會出現長度在500～700 mm的碎邊，解決了第1刀的短碎邊問題。

剪切過程中，當主傳動角度在130°～260°的任一個角度時，輥道才能起動，使鋼板前進1個步長，到270°時輥道停止。出口夾送輥下落時出現短碎邊，這是因為主傳動角度接近260°時才開始轉，到270°就停止，前進量很小。輥道速度為2 m/s，雙邊剪剪切周期為30次/ min時，主傳動每轉360°的時間為2 s。假設主傳動角度為220°時輥道才開始動作，則鋼板前進的距離為(270-220)/360×2×2=555 (mm)，正好在易卡鋼區域內。把輥道動作允許的主傳動角度范圍進行修改，可以找到合適的臨界點，使碎邊長度>700 mm。經過計算和測試，當輥道起動角度修改為130°～200°，即角度>200°時無法起動；當角度為200°時，鋼板前進的距離為(270-200)/360×2×2=778 (mm)，大于易卡鋼碎邊長度，這個角度區間的選擇是合適的，解決了此處的短碎邊卡鋼問題。

3 結語

經過改進，雙邊剪卡鋼問題基本得到了解決，停機率明顯減少，產量得到較大提升，極大地提高了萊鋼寬厚板廠產品的市場競爭力，為企業樹立了良好的形象，創造了可觀的效益。

[1] 王波. 滾切式雙邊剪切機鋼板跑偏診斷及實用技巧[J].重鋼機動能源，2013(3):25-27.

[2] 宋章明. 滾切式雙邊剪剪切問題分析及改進措施[J].機械設計與制造工程,2013(3):34-36.

責任編輯李思文

ModificationandApplicationofHeavyPlateBilateralShearStructure

LI Chuanpeng

(Heavy Plate Division，Laiwu Iron and Steel Group Company, Laiwu 271104, China)

According to the plate of bilateral shear problems of steel locked in production, it was reformed by optimizing shear sequence control, precise plate position and changing the plate main drive angle mode. After the transformation of bilateral shear, the problems were solved, stop rate was decreased.

heavy plate, bilateral shear, application

TG 333

:B

李傳鵬(1982-)，男，工程師，主要從事機械設計與制造等方面的研究。

2014-06-25