0.2～2.0mm×1250mm横剪机组的设计

摘 要：文章结合实际工作，介绍了0.2～2.0mm×1250mm横剪机机组的设计，并给出横剪机机组主要参数，工艺流程，机组配制。

关键词：主要参数；工艺流程；机组配制；横剪机组设计

1 概述

0.2～2.0×1250mm横剪机组采用PLC及全液压控制，对不锈钢带料按要求进行横向剪切，并将剪切后的板料码垛整齐。长度设定，单机调整与全线自动运行控制全部集中于控制台上。

2 主要参数

生产钢种：不锈钢（软太）200MPa≤σb≤500MPa δ5=10%～30%，来料规格，厚度：0.2mm～2.0mm 宽度：800mm～1250mm 料卷内径：？准508mm 料卷外径：≤？准1700mm 料卷重量：≤20t，产品规格：厚度：0.2mm～2.0mm 剪切长度：500mm～4000mm 收料重量： 5T 最大送料速度：80m/min，剪切精度：长度方向：±0.5mm（1000mm×1000mm），对角线精度：±0.8mm（1000mm×1000mm），机组最高速度：80m/min 剪切工作方式：下剪切

3 生产工艺流程

将需要分切的钢卷通过车间吊车放到备料台上。上料小车移动至备料台料卷下托起钢卷，移动到开卷机前，将钢卷放到开卷机卷筒上，手动调整料卷位置。辅助支撑抬起，上料小车鞍座降下，卷筒涨开，开卷机正转，活套接料板升起，开卷机和7辊夹送矫平机配合进行原料开卷，带料经由活套进入15辊矫平机用来部分消除带料的板型缺陷。伺服定尺系统按照用户要求并给横剪机信号精确切断，传送带将剪切的成品片料送到码垛台码垛落入台车，达到设定数量片数后横向移除至集料台进行后续打包处理。

4 机组配制

开卷机采用全数字直流调速。机组采用PLC控制，电气自动化系统有过载保护、断路保护、急停功能等安全保护措施，机组电气联锁、故障报警采用PLC控制，机组具有工艺过程参数和设备关键参数的设定、监测和报警系统，定尺采用交流伺服电机及交流伺服控制系统。

5 横剪机组设计

机组由备料台、上料小车、开卷辅助支撑、开卷机、收纸机、7辊夹送矫平机，活套、15辊矫平机、定尺机、横剪机、码垛台、台车、集料台、气液控制系统、电控系统等组成。

备料台：用来储存1卷原料卷，供开卷使用。

上料小车：上料小车用来从备料台上将带卷托起，并将带卷送到开卷机的卷筒上，车体水平移动由交流电机驱动，升降由液压缸驱动升降，将带卷托起或放下。

开卷辅助支撑：用于卷筒在料卷负载下的支撑，改善开卷机卷筒主轴受力，极限位置检测：行程开关。

收纸机：完成对原料卷中衬纸的收取。

开卷机：完成对原料卷的放料过程。开卷机主要由开卷机本体、开卷机传动装置组成。开卷机本体包括卷筒、卷筒涨缩液压缸、旋转给油装置等，卷筒为四棱锥涨缩式卷筒，卷筒的涨缩由液压缸驱动四棱锥轴套前后移动完成。液压缸连接于卷筒后面。采用美国杜博林旋转给油装置与卷筒涨缩液压缸相连接，为液压缸提供压力油。通过直流电机中心驱动系统带动卷筒旋转把带头送至七辊夹送矫平机接料板。为了防止带卷在开卷过程中松卷，设置了开卷压辊。卷筒采用交错式无缝卷筒，驱动电机。

七辊夹送矫平机：配合开卷机开卷并矫平带料的板型缺陷。

活套：通过检测带料位置匹配夹送与十五辊定尺矫平机速度。

15辊定尺矫平机：将经过活套的带料进行矫平，定尺将经过15辊矫平机矫平后的带料进行精确定尺，定尺采用交流伺服电机及直流伺服控制系统，辊组采取耐磨胶辊与钢辊组合，定尺更准确，辊组的升降采用气缸驱动。

橫剪机：将经过精确定尺的带料进行剪切，剪刃：上剪刃为平板型式；下剪刃为“V”形型式，剪刃材质：5SiW2；淬火硬度HRC58～62，保证钢板在剪切过程中定位准确，意大利英特姆液压马达驱动曲柄轴完成剪切动作，横剪机采取下切式，控制毛刺方向，保证带料表面质量，减少了操作时间，同时保证设备整体美观。

传送带：用于板料的传输，主要由底座、支架、传送皮带、动力装置等组成。传送带运动由电机带动。

码垛台：用于剪切后成品料的码放和收集，码垛台由定位机构、台车、码垛台升降部件组成。

定位机构用于将运送到码垛台的钢片整齐叠放在收料架上；尺寸定位由气缸执行；定位机构通过电机、蜗轮、蜗杆、齿轮、齿条完成工作位置的调整。

码垛台车收集堆叠好的钢片，收集规定数量后，收料台车落下，收料台车上的料板沿轨道移出生产线。料板移动由电机带动。

台车升降机构辅助料板移出生产线，台车升降机构的升降由液压缸执行。

吹风装置形成气垫，板料平稳落入台，风量可调。

集料台：用于剪切后成品料的码放和收集，采用电机拖动滚轴运动，方便的将码垛后的钢板包装或搬运。

液压系统：液压系统由主液压站，横剪液压站、阀台组成。

主泵站电机：Y系列电机，11kW。主泵：横压变量柱塞泵，横剪泵站电机：Y系列电机，30kW，主泵：横压变量柱塞泵，电磁阀及控制电压：DC 24V。

电气控制系统。

机组共设置有三个操作台，各操作台的操作范围和安装位置如下：

开卷操作台，负责上卷小车、开卷机等的操作，总操作台，负责定尺横剪机及全线动作，码垛操作台，负责码垛机及集料台操作。

控制系统：生产线设备有两种工作方式，即单机调整、整机联动。单机调整主要用于穿料，为全线连续自动运行做准备。在联动运行过程中，给定剪切长度，以此速度为基准，通过活套坑内的传感器及比例放大器计算，自动调整开卷机速度，自动调节活套内放料量。机组总配置图见图1。

该机组在用户厂家、安装，调试、交付使用。设备运行后各项技术指标均达到设计要求，使用情况良好，得到了用户的肯定和赞誉。机组装机水平先进，达到国内同类领先水平。

参考文献

[1]周国盈.带钢精整设备[M].冶金工业出版社.

[2]武汉钢铁设计研究院.板带车间机械设备设计（下册）[M].冶金工业出版社.

作者简介：马军政（1960-），男，1985年毕业于陕西广播电视大学，从事机械设计工作，工程师。