圆盘剪切机在国内外的研究现状

我国从20世纪70年代末开始引进冶金技术和装备,经过多年的引进、消化和吸收,装备技术水平取得了飞速发展,有些已接近或达到国际先进水平。


.1、 圆盘剪切机在国外的发展现状

  圆盘剪切机有下列几个机构组成:刀盘旋转传动系统,刀盘径向调整和刀片的侧向调整,剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。

早期圆盘式剪切机速度较低,圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动,以及和万向连接轴来实现的。刀盘径向间隙调整用电机通过蜗杆蜗轮传动是偏心套转动来实现的。而刀片侧向间隙是用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。

随着生产的发展,圆盘式剪切机剪切速度在逐渐提高,由于受到碎边机的限制,现在大型圆盘剪切机的剪切速度通常为0.4米/秒。目前圆盘式剪切机装在横切机组上,剪切厚度为0.6~2.5毫米,宽度为700~1500毫米。带钢剪切速度达到1~3m/s。刀片传动通过减速机和4个相同尺寸的齿轮同时传动两对刀片。为保证刀片同步,4个齿轮组成相当于连杆机构,使齿轮传动的中心距不变,提高了齿轮传动精度,为调整上刀片径向间隙,上刀片轴承座可沿机架滑道上下移动。滑座移动用针齿摆线减速机,它体积小、速比大、调整精度高。刀片轴向距离调整也采用针齿摆线减速机驱动丝杆和螺母来实现,为了提高传动精度,传动系统增加了测速装置,进行主传动速度调整。

   21世纪初,日本大量学者对钢材剪切进行了深入研究,用ANSYS仿真技术成功对钢材剪切工艺过程进行了分析。日本学者经过不断的分析,成功研发出了如图1.1所示的可编程控制滚刀式长薄钢板冷剪切机,该滚刀式剪切机的剪切轴上装配有一对锥形刀盘,可以用来剪切钢材,该滚刀式剪切机还能够调整剪刃的间隙与上刀片的位置,上下刀盘的间隙量与重叠量,所以该滚刀式剪切机能够剪切各种厚度的钢材。但是由于该剪切机的剪切是固定的,所以该剪切机不能剪切任意宽度的钢材,受限于剪切机两边机架的距离。

可编程控制滚刀式长薄钢板冷剪切机

   目前,各国都在研究扩大圆盘剪的剪切范围,有的国家已经采用两台连续圆盘剪,剪切厚度为10毫米的钢板,第一台圆盘剪切入板厚的5%~10%,紧接着由第二台圆盘剪将钢板全部切断。

2、 圆盘剪切机在国内的发展现状

我国从20世纪70年代末开始引进冶金技术和装备,经过多年的引进、消化和吸收,装备技术水平取得了飞速发展,有些已接近或达到国际先进水平。

最近十几年来,虽然我国的钢材生产量和消费量跃居世界首位,但是对特种钢材与高端钢材生产方面的不足导致了我国的优质钢材严重依赖于一些发达国家的进口。由于钢材的剪切机是生产优质钢材的一个很重要的设备,但我国所生产的高端钢材所用的圆盘剪一般也都是进口的,所以近几年我国投入了大量的人力与物力对圆盘剪切机进行研发。常州宝菱重工机械有限公司成功改造出了第一台国产的AWC型圆盘剪切机,如图1.2所示,该公司设计的这类剪切机拥有两个自由度,能够对不同宽度的钢材进行剪切,但是该类剪切机只能用于剪切斜线,并不能够剪切稍微复杂一点的曲线。但是AWC型圆盘剪切机对我国的钢材生产具有重大意义,目前我国最大的钢铁生产公司宝钢就将该类自动变宽圆盘剪应用于冷轧连续酸洗机组。

   2005年,浙江省的王根荣等学者成功研制出了圆形平板件加工剪切机,该剪切机能剪切一定半径的圆形金属板材,但是仍然无法剪切出复杂轨迹的金属板材。

但是相比一些工业强国,我国国产剪切机的装备水平还是处于落后水平。虽然由于国产剪切机相对较低廉的价格,在国内企业很受欢迎,但是高端板带材产品往往要求切边尺寸高度精确,不得有过多毛刺,且剪切时不得损伤钢材表面,在这些方面,国产剪切机还是不能够与国外同类装备相比。如何替代这些价格高昂的进口设备是我国钢材生产企业目前的重点,提高国产剪切机的产品精度与生产效率还有大量工作要做。