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剪切机:分类、结构特点及应用

【摘要】:而且,这种剪切机的机架不承受剪切力。由于这两个特点,下切式平行刀片剪切机一般用来剪切中型和大型的板坯和钢坯,以减轻整个剪切机组的设备重量。这种剪切机的剪切机构较为复杂,往往由多杆机构组成。这种剪切机有结构简单、紧凑、重量轻、剪切平稳、能自动防止过载等优点,但生产率低,要求电机功率大。

剪切机是用于剪切金属材料的一种机械设备。在轧制生产过程中,大断面钢锭和钢坯经过轧制后,其断面变小,长度增加。为了满足后续工序和产品尺寸规格的要求,各种钢材生产工艺过程中必须有剪切工序,剪切机的用途就是用来剪切定尺切头、切尾、切边、切试样及切除轧件的局部缺陷等。根据剪切机刀片形状、配置以及剪切方式等特点,剪切机可分为平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机和飞剪机;按照被剪金属的温度剪切分为热剪和冷剪;根据被剪金属的切断方向分为横剪和纵剪。横剪是为了切去轧件头尾和把轧件切成要求的长度。纵剪用在钢板生产时切去轧件的不规则侧边,或将宽带卷(或宽板)切成若干个窄带卷(或窄板)。以下简单介绍几种类型的剪切机。

1.1 平行刀片剪切机

平行刀片剪切机有上切式和下切式两种方式,可以热剪又可以冷剪,一般作为横剪使用。这种剪切机的特点是一个刀片固定不动(上或下),另一个刀片(下或上)是往复运动的。上切式平行刀片剪切机构是由曲柄连杆机构带动上剪刃向下运动而完成剪切的,锯切机的特点是结构和运动简单,广泛用来剪切中小型钢坯,如图5-5所示。但被剪切的轧件易弯曲,剪切断面不垂直。下切式平行刀片剪切机机构类型比较多,在我国应用最广泛的是六连杆剪切机和浮动偏心轴剪切机。还有一种是上、下刀片都运动,但是剪切轧件的动作是由下刀片来完成的。由于剪切时下刀台将轧件抬离滚道,故在剪切机后就不设置摆动台。而且,这种剪切机的机架不承受剪切力。由于这两个特点,下切式平行刀片剪切机一般用来剪切中型和大型的板坯和钢坯,以减轻整个剪切机组的设备重量。这种剪切机的剪切机构较为复杂,往往由多杆机构组成。平行刀片剪切机一般都由电动机驱动,剪切速度比较快。

图5-5 上切式平行刀片剪切机示意

1.2 斜刀片剪切机

斜刀片剪切机的一个刀片与另一个刀片成一定角度。一般上刀片倾斜,倾斜角为1.5°~6°,剪厚板时为8°~12°,下刀片水平。这类剪机由于刀片与轧件接触面积小和剪切力小,常用于冷剪或热剪钢板、带钢、薄板坯及焊管坯等,也用于剪切成束的小型钢材。

斜刀片剪切机按照机架结构的不同,分为闭式和开式斜刃剪;按照剪刃传动方式不同,分为电动剪和液压剪;也可分为上切式和下切式,如图5-6所示。近年来液压传动的下切式斜刃剪得到较广泛的使用。这种剪切机有结构简单、紧凑、重量轻、剪切平稳、能自动防止过载等优点,但生产率低,要求电机功率大。

1.3 圆盘式剪切机

圆盘式剪切机的两个刀片做成圆盘状成对使用,用于钢板及带钢边部的剪切或纵向剪切成窄条。圆盘式剪切机一般都布置在钢板精整线上或冷、热带钢的纵切机组作业线上,被剪切板带钢的厚度通常小于20~30mm,如图5-7所示。

图5-6 斜刃剪切机形式

1—刀架 2—上剪刀 3—下剪刀 4—工作台

图5-7 圆盘式纵剪切机示意

1.4 旋入式切管机

本章第一节已经介绍了旋切机的剪切原理,在各种剪切形式中只有旋切法可用于切割钢管。旋入式切管机设备结构简单,可以手动也可以电动,主要用在施工现场对薄壁管材及不锈钢管的切断作业。该切管机有以下方面的优点。

①简单高效:轧切速度为1~2mm/s,与普通车削工艺相比提高功效、操作简单;

②材料利用率高:切断过程中不产生切屑,同有屑切断工艺相比,材料利用率可提高13%左右,割管长度越短,效果越为明显;

③精度高:采用专门的机械定位装置,切割长度偏差不超过±0.15mm,表面粗糙度Ra可达1.6μm;

④断口直接成形:凡对断口形状有一定要求的工件,利用刀具刀刃形状,就可一次直接成形。

因此对于精密管材切割工艺来说,旋入式切管机是最经济方便的切割工具。

下面介绍几种割管工具及其技术参数。

(1)手动刀片式管割刀

如图5-2~4所示。35S/65S是薄壁不锈钢管割刀,技术参数见表5-1。

1-A/4-S是单刀片/三刀片式钢管割刀,技术参数见表5-2。

图5-8 刀片式管割刀

1-A/2-A型1—导向块 2—割刀导向轨 3—加力丝杆 4—手柄 5—滚轮6—斜刀65S型 7—X-CEL手柄 8—内藏一个备用刀9—全轴承滚柱 10—高强度刀片内置轴承 11—X-CEL销轴

表5-1 专业薄壁不锈钢管割刀技术参数

表5-2 钢管割刀技术参数

2)电动割管机

如图5-9所示,122型电动割管机能迅速地对12~60mm(1/2~2in)钢管进行切割、铰孔和去除毛刺。技术参数如下:

图5-9 电动刀片式割管机

DQG电动割管机适用于对无缝钢管、镀锌管、衬塑管等各种规格的管材切断,从而达到快速安装管道的目的,用于建筑行业管道的施工,技术参数见表5-3。

表5-3 DQG电动割管机技术参数表

1.5 飞剪机

飞剪机用于横向剪切运动中的轧件。这种剪机一般都装在连轧机组或冷、热带钢车间的横切机组、镀锡机组作业线上,用来剪切轧件头尾及将轧件剪切成定尺长度,如图5-10所示。

图5-10 飞剪机