鞍钢1450酸洗机组双滚筒式碎边剪切机的改进

王明周　吴艳

摘 要：文章简要介绍了鞍钢1450酸洗机组中双滚筒式碎边剪切机的结构。提出了对其刀头齿轮箱装配结构的改进方案，并通过改进螺纹套材质，解决传动座及箱体在相对移动过程中出现的运动不平稳问题。

关键词：双滚筒；碎边剪；齿轮箱；装配；改进

鞍钢1450酸洗机组采用了双滚筒式碎边剪切机。在装配过程中发现剪刃侧隙调整在维护时不方便，而且试车时左、右传动座及箱体在相对移动过程中出现了运动不平稳问题，对此根据经验提出了改进方案。

1 设备结构

该双滚筒式碎边剪切机主要由传动装置、刀头齿轮箱、调宽装置、刀盘、入口导向装置等组成。

1.1 传动装置

碎边机分左右结构，它们对称分布在机组中心线两侧，分别由一台直流电动机传动。直流电动机通过行星减速机驱动下刀轴，下刀轴上的齿轮与上刀轴上的齿轮啮合从而带动了上、下刀盘的转动，实现了剪切。为了适应圆盘剪剪切速度的变化，在碎边剪的传动电机后面装有测速发电机，随时将碎边剪的剪切速度反馈到操纵台上，以便及时调整碎边剪的剪切速度。

1.2 刀头齿轮箱

碎边剪的刀头齿轮箱分为左箱体和右箱体。左、右箱体都座在调宽装置底座上。

1.3 调宽装置

调宽装置由传动电机、丝杠、螺母、底座等组成。移动装置的电机通过丝杠驱动螺母，使箱体对称机组中心线同时移动或靠拢，根据所剪板材的宽度可随时调整。最大、最小的极限位置由行程开关控制。

1.4 刀盘

刀盘是碎边机的核心部分。刀盘采用42CrMo耐磨合金钢；刀片采用6CrW2Si，这种材质韧性好寿命长。刀盘圆周上开有六个与刀轴回转轴倾斜25°的刀槽，刀片通过楔块压紧在刀盘上。两滚筒上的倾斜角度大小相等、方向相反。当滚筒转动时，两刀刃各点逐渐接触，进行剪切。从而使得刀盘剪切时不压钢、平稳、节能。

1.5 入口导向装置

圆盘剪和碎边机出现事故率最高之处就是导槽，板边必须顺利导入碎边机。以便一旦发生事故能及时得到处理。为此在导槽上设有能迅速打开的机构。流槽装有隔音层，以减少冲击和噪音，一侧设有能打开的门，装、拆刀盘时不用卸下流槽、更换维修刀盘都很方便。

2 刀头齿轮箱装置装配结构的改进

2.1 调整齿轮啮合侧间隙的必要性

剪刃侧向间隙调整通过电机带动升降丝杠，从而使升降丝杠驱动上滚筒轴作轴向移动。由于分配齿轮是斜齿，上滚筒作轴向移动时通过啮合齿轮使下滚筒转动一个角度，从而使剪刃侧向间隙得以调整，（该碎边剪的剪刃侧向间隙要求的调整范围为0.15～0.6mm，上滚筒轴向移动量为7mm。）调整好后拧紧锁紧螺母，消除螺纹间的间隙，以防剪切时滚筒窜动，影响剪刃侧向间隙。为保证剪刃侧隙的稳定，减小齿轮的齿间冲击，防止产生啃刀现象，必须通过测配中间垫片（隔环）来调整上、下刀轴齿轮啮合的齿侧间隙，直至侧隙为零。

2.2 齿轮啮合侧间隙的调整原理

齿轮装配后，必须用隔环来调整副齿轮，以使其啮合侧间隙为零，齿轮与齿圈之间的距离必须先测量出，然后将隔环磨到相应的厚度（测量值±0.02mm）装好后打入圆柱销。

2.3 刀头齿轮箱结构的改进

如下图所示，左箱体中序1齿轮的旋向为左旋，配合齿圈3及齿轮5的旋向为右旋。右箱体中序2齿轮的旋向为右旋，其配合齿圈4及齿轮6的旋向为左旋。考虑到现场工作一段时间后齿面磨损造成啮合齿侧隙增大，要将侧隙调整到零，必须增大隔环厚度尺寸，原来使用的隔环就只能报废。为此，将刀头齿轮箱装置的装配结构进行改进，把该左、右箱体中的上、下刀轴、齿轮及其法兰等相关件整组进行对换。按这种结构，要将齿轮啮合侧隙调整为零，必须减小隔环厚度，这样只需要配磨原装隔环厚度即可。

3 分析、解决传动座相对移动过程中出现的运动不平稳问题

该种碎边剪切机在总装完后，进行试车时，两端传动座及齿轮箱体相对移动的过程中，有明显的异常噪声出现，运动不平稳。

3.1 分析原因

两端传动座及箱体相对移动的过程中，有明显的异常噪声出现，运动不平稳。出现该问题的原因可能有：（1）调宽装置中左、右传动轴与螺纹套之间的牙侧间隙过小。（2）传动座与底座滑板间隙不均匀或间隙值过大。（3）滑动面润滑油脂量不足。

3.2 检测、调整、试车

检测设备各部件的配合尺寸，重新调整、组装各部件。

（1）将已经组装的传动座与左、右箱体吊开。将左、右螺纹套拆下，检测其Tr80X10LH-7H内螺纹的尺寸，同时，检测传动轴上Tr80X10LH-7e外螺纹的尺寸，均合格。再次将左、右螺纹套及其法兰按正确方向装于传动轴相应轴径处，调整好各轴承座位置，保证轴孔同心，正反向盘动连接轴，转动及左右螺纹套全行程转动，均灵活，无卡阻现象。

（2）将已组装的左右传动座吊放到底座上，均移放三处位置，检测其滑动面应均匀接触。吊开传动座，给滑动面涂足量润滑油脂。

（3）將已组装的左、右传动座吊放到底座上，按图使两传动座对称中心与两底座对接面重合，与传动轴上螺纹套及法兰连接，调整侧滑板，使其单面间隙调整至0.15，检查各处无误，盘动传动轴，左、右传动座相对运动3个以上周期，运动灵活，平稳，无卡阻现象。

（4）将已组装左、右箱体吊放到底座上，按上述传动座总装方法，检测、涂油、调整，并与传动座、减速机连接，调整使其连轴器两端同轴度达0.03内。检查各处无误，盘动传动轴，左右箱体相对运动3个以上周期，运动处灵活，平稳，无卡阻现象。

（5）先点动，再连续转动传动轴端电机，两端传动座、齿轮箱体相对移动过程仍有明显的异常噪声，运动不平稳。噪声比首次试车时稍有好转。

（6）将左、右箱体吊开后，左、右传动座相对移动时无异常噪声，运动平稳。再将左、右箱体装配好后进行试车，又出现了明显的异常噪声、运动不平稳。

3.3 分析、解决问题

在屡次试车过程中，传动轴正向转动时噪声很大，当反向转动时噪声相比减小很多，这说明传动座运动不平稳问题肯定与传动轴有着密切的联系。已检测传动轴与螺纹套之间的牙侧间隙是合格的。仔细观察传动轴，可以看到传动轴与螺纹套之间有接触不均匀的痕迹。审查图纸发现：该螺纹套材质是35钢，硬度HB187-229；传动轴材质是35CrMo，硬度HB250-350。据此，将调宽装置中左、右螺纹套改用为材质硬度比较小的材质为ZCuAl10Fe3的螺纹套进行试车，两端传动座、齿轮箱体相对移动了5个周期，整个过程中各处动作稳定、灵活、无卡阻等异常现象。其余各部件试车均无误。

4 结束语

鞍钢1450酸洗机组采用了双滚筒式碎边剪切机，将该碎边剪左、右刀头齿轮箱中的上、下刀轴、齿轮及法兰等相关件整组进行对换，可以更经济、简便地调整齿轮啮合侧隙。将调宽装置中材质为35钢的左、右螺纹套改为材质硬度比较小的ZCuAl10Fe3的螺纹套。可以很好地解决试车时左、右传动座及箱体相对运动不平稳问题。