浅述滚切式双边剪切口质量控制及夹送辊调整方法

摘要：滚切式双边剪是中厚板生产线上的关键设备之一，结构紧凑、复杂，对操作人员、维护人员提出的要求较高。文章介绍了双边剪的结构以及影响切口质量的因素，并且给出了相应的解决办法。

关键词：滚切式双边剪；切口质量；夹送辊

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0059-03

1 问题提出

首秦公司4300mm生产线上的滚切式双边剪是由德国西马克（SMSD）公司设计（三轴三偏心结构），与沈阳重型机械有限责任公司合作制造的，2006年10月份投产，至今投入使用已7年。剪切质量在同类剪子中可以排在前列，实现完美切口需要在设计、安装、维护、使用各个环节进行控制。

双边剪切完后理论上是两条平行线，但受到的影响因素很多。根据技术人员对国内同类剪子的考察、了解、研究、分析，影响滚切式双边剪剪切钢板质量的因素归纳起来有两大类：一是两主切边剪刃不平行；二是钢板运输过程中前进轨迹偏离理论轨迹，即“跑偏”，这是众多中厚板厂遇到的最头疼的问题。针对以上两大类问题，详细分析了具体原因，并且提出了相应的控制措施，希望对今后滚切式双边剪的设计制造、安装调试、使用都具有借鉴和参考价值。

2 滚切式双边剪设计特点简介

德国西马克公司设计的滚切式双边剪具有剪切能力大、作业率高等优点。机械设计中采用了滚切式原理，剪切重叠量很小，剪切角和重叠量沿剪刃长度方向几乎相等，所以被剪切钢板变形小、切口质量好。设计中采用了多个偏心连杆机构：（1）主驱动三轴三偏心，两个偏心轴驱动主切边剪、一个偏心轴驱动碎边剪；（2）剪刃间隙调整结构，主切边剪和碎断剪剪刃间隙调整全部为偏心结构；（3）退刀结构，设计成三根带有偏心的轴连在一起组成；（4）压脚机构驱动，设计成凸轮结构。这么多的机械偏心结构组装在一起，并且动作协调，所以对制造、安装的精度要求都非常高。机械和自动化的完美结合实现了自动调整剪刃间隙、自动送板、自动压紧、自动退刀、自动检测钢板厚度、自动故障检测等。

3 影响切口质量因素及控制措施

3.1 主剪刃平行度控制

主剪刃平行度的保证是实现切口质量完好的第一要素。双边剪切边剪剪刃长2080mm，单片剪刃两头距离中心线尺寸公差控制在0.10mm以内（见图1）。加工制造过程中严格控制零部件尺寸公差，安装过程中每部分都要精确测量，尤其前后机架定位尺寸。移动侧剪体根据不同宽度的钢板需要调整距离固定侧的位置，所以移动侧实际测量剪刃的平行度，需要在不同的宽度尺寸上进行测量，图1中只是反应了最大尺寸，所以移动侧剪刃平行度控制相对固定侧难度较大。移动侧除了剪体本身控制尺寸与固定侧相同外，另外移动侧底部的静压导轨尺寸精度控制是实现剪刃平行度控制的先决条件。静压轨道控制尺寸：轨道自身加工尺寸满足图纸公差要求；单轨中心线与辊道中线的垂直度控制在0.1mm；导轨平面度控制在0.05mm/3.5m，实际测量中测量方法、测量工具精度要保证，另外入口侧导轨比出口侧导轨精度要求高一个等级。

3.2 “跑偏”现象分析

在主剪刃平行度保证的情况下，要想得到好的切口质量，还必须控制钢板跑偏。跑偏原因很多，总结起来有以下几类：（1）夹送辊因素；（2）钢板自身因素；（3）前后辊道因素；（4）液压因素；（5）退刀机构；（6）控制因素。对以上因素产生的原因下面做具体分析：

夹送辊因素。夹送辊作为钢板跑偏的头一要素，也是钢板跑偏的最大要素，钢板跑偏原因的60%～70%是因夹送辊调整不当引起，而且夹送辊调整对机械要求非常之高，所以作为单独一项进行详细阐述。

钢板自身因素。该生产线没有设置切头剪。轧制后的钢板因头部形状不规则，在剪切过程中，钢板头部每前进一个步长都要撞击辊道，如果撞击力足够大，左右夹送辊送钢过程中因受力不均有时就会产生打滑现象。而克服这种影响就要加大夹送辊压力，从而加大夹送辊与钢板的摩擦力，使之远远大于不规则钢板头部与辊道钢板的撞击力，然而这样做的代价是夹送辊垂直方向螺栓容易崩断。

如钢板表面氧化铁皮过厚，并且分布不均匀。导致夹送辊在送辊过程中，会产生不规则的打滑现象，从而钢板跑偏。这样可以通过适当调整钢板轧制工艺，使钢板表面的氧化铁皮均匀，钢板跑偏现象会得到明显的

改善。

因双边剪前有在线探伤装置，有些品种钢需要在线探伤。而冬季探伤时，因天气寒冷、有滴水成冰现象时，钢板表面有积水或冰时，钢板经过夹送辊很容易跑偏。所以为避免此现象发生，应尽量除掉钢板表面的

积水。

因轧制问题引起的钢板自身厚度不均匀、或是轧制过程中产生的波浪，导致夹送辊不规则跑偏，此现象只有通过对轧制过程中严格控制精度，保证板形，才能消除此现象。

钢板表面油污影响。滚切式双边剪对曲轴处密封设计存在缺陷，回油不畅，因受天气影响，环境温度较低时，很容易漏油，而且恰好滴在板子上。当后夹送辊传送钢板时，很容易导致钢板产生打滑现象从而导致跑偏。解决办法彻底处理漏油，如暂时解决存在问题，可以通过导油槽将油导流或是剪切过程中不用后夹送辊的等处理办法。

前后辊道因素。保证辊道运行速度与夹送辊运行速度一致，如不一致会导致钢板受到不规则阻力，从而使钢板不规则的跑偏。

辊道标高误差控制在0.2mm以内，与夹送辊轴线平行度控制在0.1mm内。如辊道中心线与夹送辊中心线平行度超差，会导致钢板有规则的向一侧跑偏。

辊道间距不要过大，并且中间盖板要齐，否则在剪切薄板过程中，因钢板塌腰，导致与辊道盖板之间的摩擦力不等，从而导致跑偏，通常剪切线辊子间距设计1m，辊径350mm。

辊道加工过程中一定要做静平衡试验，否则步进送板过程中，变频电机因负载不均匀，导致变频器跳电，从而影响剪切。

液压因素。如果两侧夹送辊压力不一致或偶尔压力波动，导致夹送辊与钢板表面压力不同，从而摩擦力不同，因此夹送辊送板就会产生跑偏现象。夹送辊压力（最大140公斤）随着钢板厚度可自动进行调整，一般情况下钢板越薄压力越小、钢板越厚压力越大。

如果两侧平衡缸内压力（80公斤）不同，或是波动频繁，会导致剪刃对钢板的侧推力不同，从而产生不规则的跑偏现象。

所以双边剪液压系统必须保证压力稳定、可靠，才能保证不因压力不稳而产生跑遍现象。

退刀机构。双边剪在切完一个刀次后，刀刃上升的过程中自动向远离钢板的方向撤回1.4mm。如果退到机构达不到使用要求，刀刃提升过程中会刮蹭钢板，因而钢板会反向移动，因此在接刀处会出现错口。

控制因素。可靠的电气元件是实现精确控制的第一保证。夹送辊电机和主传动电机的静态、动态特性必须一致；检测光栅可靠；编码器性能稳定；位置传感器可靠精确，压力、温度传感器可靠，同步控制一定要精确，才能保证钢板没有跑偏现象。

4 夹送辊调整方法

4.1 夹送辊标高调整

下夹送辊上母线高出下剪刃上表面5mm，误差控制在0.1mm，通过调整下部标高螺栓进行，如图2。如果两侧标高调整存在问题，除不能正常运送钢板外，同步轴轴向固定螺栓容易崩断。

4.2 夹送辊倾角调整

理论上上下两个夹送辊夹紧钢板时，辊环与钢板表面应是完全接触，0.05mm的塞尺塞不进。实际上两个辊环之间存在八字形缝隙，主要是因为空心轴的刚度不够所致，加上液压缸夹紧时，八字形缝隙表现得会更明显。通过调整垫片来控制夹送辊倾角在0.25mm/m，装配过程中因上下两个夹送辊端面距离中心线距离不同，挠度值应该根据实际情况而定。

4.3 夹送辊平行度调整

8个夹送辊中心线必须保证平行，因中心线垂直夹送辊端面，所以通过测量辊端面到剪子中心线的尺寸可以间接反应中心线的平行情况。调整方法通过调整平行度调整楔块的前后距离来调整夹送辊中心线平行度。

5 结语

影响钢板切口质量的因素很多，本文只是结合生产实际总结出以上几点自己的粗浅看法，钢板“跑偏”现象在众多的中厚板厂几乎都或多或少存在，所以切口质量也参差不齐。除了以上原因外，还和操作、维护、机械磨损有很大关系：操作不当经常撞坏零部件；维护不当导致本身精度下降；机械磨损导致各零件与零件、部件与部件之间的装配尺寸公差加大。这里不再过多阐述，双边剪精度高、对操作维护使用要求较高，是一个较复杂的过程，所以，各厂结合自己实际有针对性地处理问题，才能得到较好的切口质量。

作者简介：陈全武（1979—），男，供职于秦皇岛首秦金属材料有限公司轧钢部，研究方向：轧钢设备机械维护。