0.2～2.0mm×1250mm橫剪機組的設計

摘 要：文章結合實際工作，介紹了0.2～2.0mm×1250mm橫剪機機組的設計，并給出橫剪機機組主要參數，工藝流程，機組配制。

關鍵詞：主要參數；工藝流程；機組配制；橫剪機組設計

1 概述

0.2～2.0×1250mm橫剪機組采用PLC及全液壓控制，對不銹鋼帶料按要求進行橫向剪切，并將剪切后的板料碼垛整齊。長度設定，單機調整與全線自動運行控制全部集中于控制臺上。

2 主要參數

生產鋼種：不銹鋼（軟太）200MPa≤σb≤500MPa δ5=10%～30%，來料規格，厚度：0.2mm～2.0mm 寬度：800mm～1250mm 料卷內徑：？準508mm 料卷外徑：≤？準1700mm 料卷重量：≤20t，產品規格：厚度：0.2mm～2.0mm 剪切長度：500mm～4000mm 收料重量： 5T 最大送料速度：80m/min，剪切精度：長度方向：±0.5mm（1000mm×1000mm），對角線精度：±0.8mm（1000mm×1000mm），機組最高速度：80m/min 剪切工作方式：下剪切

3 生產工藝流程

將需要分切的鋼卷通過車間吊車放到備料臺上。上料小車移動至備料臺料卷下托起鋼卷，移動到開卷機前，將鋼卷放到開卷機卷筒上，手動調整料卷位置。輔助支撐抬起，上料小車鞍座降下，卷筒漲開，開卷機正轉，活套接料板升起，開卷機和7輥夾送矯平機配合進行原料開卷，帶料經由活套進入15輥矯平機用來部分消除帶料的板型缺陷。伺服定尺系統按照用戶要求并給橫剪機信號精確切斷，傳送帶將剪切的成品片料送到碼垛臺碼垛落入臺車，達到設定數量片數后橫向移除至集料臺進行后續打包處理。

4 機組配制

開卷機采用全數字直流調速。機組采用PLC控制，電氣自動化系統有過載保護、斷路保護、急停功能等安全保護措施，機組電氣聯鎖、故障報警采用PLC控制，機組具有工藝過程參數和設備關鍵參數的設定、監測和報警系統，定尺采用交流伺服電機及交流伺服控制系統。

5 橫剪機組設計

機組由備料臺、上料小車、開卷輔助支撐、開卷機、收紙機、7輥夾送矯平機，活套、15輥矯平機、定尺機、橫剪機、碼垛臺、臺車、集料臺、氣液控制系統、電控系統等組成。

備料臺：用來儲存1卷原料卷，供開卷使用。

上料小車：上料小車用來從備料臺上將帶卷托起，并將帶卷送到開卷機的卷筒上，車體水平移動由交流電機驅動，升降由液壓缸驅動升降，將帶卷托起或放下。

開卷輔助支撐：用于卷筒在料卷負載下的支撐，改善開卷機卷筒主軸受力，極限位置檢測：行程開關。

收紙機：完成對原料卷中襯紙的收取。

開卷機：完成對原料卷的放料過程。開卷機主要由開卷機本體、開卷機傳動裝置組成。開卷機本體包括卷筒、卷筒漲縮液壓缸、旋轉給油裝置等，卷筒為四棱錐漲縮式卷筒，卷筒的漲縮由液壓缸驅動四棱錐軸套前后移動完成。液壓缸連接于卷筒后面。采用美國杜博林旋轉給油裝置與卷筒漲縮液壓缸相連接，為液壓缸提供壓力油。通過直流電機中心驅動系統帶動卷筒旋轉把帶頭送至七輥夾送矯平機接料板。為了防止帶卷在開卷過程中松卷，設置了開卷壓輥。卷筒采用交錯式無縫卷筒，驅動電機。

七輥夾送矯平機：配合開卷機開卷并矯平帶料的板型缺陷。

活套：通過檢測帶料位置匹配夾送與十五輥定尺矯平機速度。

15輥定尺矯平機：將經過活套的帶料進行矯平，定尺將經過15輥矯平機矯平后的帶料進行精確定尺，定尺采用交流伺服電機及直流伺服控制系統，輥組采取耐磨膠輥與鋼輥組合，定尺更準確，輥組的升降采用氣缸驅動。

橫剪機：將經過精確定尺的帶料進行剪切，剪刃：上剪刃為平板型式；下剪刃為“V”形型式，剪刃材質：5SiW2；淬火硬度HRC58～62，保證鋼板在剪切過程中定位準確，意大利英特姆液壓馬達驅動曲柄軸完成剪切動作，橫剪機采取下切式，控制毛刺方向，保證帶料表面質量，減少了操作時間，同時保證設備整體美觀。

傳送帶：用于板料的傳輸，主要由底座、支架、傳送皮帶、動力裝置等組成。傳送帶運動由電機帶動。

碼垛臺：用于剪切后成品料的碼放和收集，碼垛臺由定位機構、臺車、碼垛臺升降部件組成。

定位機構用于將運送到碼垛臺的鋼片整齊疊放在收料架上；尺寸定位由氣缸執行；定位機構通過電機、蝸輪、蝸桿、齒輪、齒條完成工作位置的調整。

碼垛臺車收集堆疊好的鋼片，收集規定數量后，收料臺車落下，收料臺車上的料板沿軌道移出生產線。料板移動由電機帶動。

臺車升降機構輔助料板移出生產線，臺車升降機構的升降由液壓缸執行。

吹風裝置形成氣墊，板料平穩落入臺，風量可調。

集料臺：用于剪切后成品料的碼放和收集，采用電機拖動滾軸運動，方便的將碼垛后的鋼板包裝或搬運。

液壓系統：液壓系統由主液壓站，橫剪液壓站、閥臺組成。

主泵站電機：Y系列電機，11kW。主泵：橫壓變量柱塞泵，橫剪泵站電機：Y系列電機，30kW，主泵：橫壓變量柱塞泵，電磁閥及控制電壓：DC 24V。

電氣控制系統。

機組共設置有三個操作臺，各操作臺的操作范圍和安裝位置如下：

開卷操作臺，負責上卷小車、開卷機等的操作，總操作臺，負責定尺橫剪機及全線動作，碼垛操作臺，負責碼垛機及集料臺操作。

控制系統：生產線設備有兩種工作方式，即單機調整、整機聯動。單機調整主要用于穿料，為全線連續自動運行做準備。在聯動運行過程中，給定剪切長度，以此速度為基準，通過活套坑內的傳感器及比例放大器計算，自動調整開卷機速度，自動調節活套內放料量。機組總配置圖見圖1。

該機組在用戶廠家、安裝，調試、交付使用。設備運行后各項技術指標均達到設計要求，使用情況良好，得到了用戶的肯定和贊譽。機組裝機水平先進，達到國內同類領先水平。

參考文獻

[1]周國盈.帶鋼精整設備[M].冶金工業出版社.

[2]武漢鋼鐵設計研究院.板帶車間機械設備設計（下冊）[M].冶金工業出版社.

作者簡介：馬軍政（1960-），男，1985年畢業于陜西廣播電視大學，從事機械設計工作，工程師。