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摘要
飛剪機(jī)有上下兩個(gè)剪切輥，每個(gè)輥都有刀片，上下兩輥被同一臺(tái)電機(jī)不停地驅(qū)動(dòng)，并且剪切輥的切線速度與來料板材的水平速度相一致。上剪切輥?zhàn)鰣A周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)到高于最低點(diǎn)時(shí)為非剪切位置，當(dāng)?shù)镀_(dá)到最低位置時(shí)和下剪切輥配合完成對(duì)來料的剪切，上剪切輥取代了被電機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，而這個(gè)結(jié)構(gòu)是用來控制每個(gè)輥在完整的運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)能夠從完全停止啟動(dòng)和從運(yùn)動(dòng)中完全停止。
旋轉(zhuǎn)滾筒式飛剪機(jī)
——發(fā)明領(lǐng)域
這個(gè)發(fā)明通常涉及鋼鐵制造廠的處理方法，尤其是與剪切長的熱軋鋼材用的先進(jìn)旋轉(zhuǎn)滾筒式飛剪機(jī)相適應(yīng)，例如箍鋼帶、型材、棒材、線材，這些鋼材在熱連軋車間的最后一道工序時(shí)有著很高的流動(dòng)速度，這個(gè)時(shí)候飛剪機(jī)將流動(dòng)的鋼材剪切成合適的長度以便成卷或放置在冷床上冷卻。
現(xiàn)有技術(shù)
在連續(xù)熱連軋機(jī)方面有一個(gè)趨勢(shì)（以下簡稱熱連軋機(jī)），那就是使板帶鋼在加工中的流動(dòng)速度從原來的600米/分鐘加速到現(xiàn)在的1000米/分鐘甚至更高。另外，由于大厚板的應(yīng)用，盤卷的重量已經(jīng)從原來的25噸左右增加到現(xiàn)在的40噸甚至更多。
高重量大尺寸的盤卷在高速、高效率的熱連軋機(jī)上生產(chǎn)時(shí)一大特點(diǎn)，這一特點(diǎn)正在用于各種生產(chǎn)線，如酸洗線、平整線、剪切線，這些生產(chǎn)線在鋼鐵方面已經(jīng)有了相應(yīng)的處理能力，這些處理能力使得鋼廠本身也沒有太多問題。然而，對(duì)于出售的盤卷產(chǎn)品有一些問題，就是說這些產(chǎn)品必須符合客戶生產(chǎn)設(shè)備對(duì)盤卷的處理能力，這些客戶像切割和剪切工廠，汽車、管線制造商。用飛剪切割來料達(dá)到符合上述盤卷重量從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外銷售，這種切割形式如安裝在熱連軋機(jī)上的用于切尾和切定尺的滾筒式飛剪機(jī)，這時(shí)就會(huì)就會(huì)遇到下面問題。
旋轉(zhuǎn)式剪切機(jī)每次的切割都需要啟動(dòng)和停止轉(zhuǎn)鼓，在這個(gè)過程中采用了一個(gè)所謂的啟動(dòng)——停止系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱?，?duì)于上下轉(zhuǎn)輥直徑相同的剪切機(jī)，一個(gè)剪切循環(huán)必須在轉(zhuǎn)輥的大約一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)完成，一個(gè)剪切循環(huán)是指轉(zhuǎn)滾從靜止加速到最大速度，然后再從最大速度到停止。如果兩直徑不同，例如：上下輥徑比為2：3時(shí)，那么剪切輥從停止到全速再從全速到停止的一個(gè)循環(huán)必須在上輥大約三個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)完成。
在上旋轉(zhuǎn)滾筒直徑0.8m，下旋轉(zhuǎn)滾筒直徑1.2m的條件下，上下旋轉(zhuǎn)滾筒的慣性效率將會(huì)轉(zhuǎn)換為下旋轉(zhuǎn)滾筒軸的20000kg.m2和1200m/min的板帶熱軋速度。例如，上下滾筒轉(zhuǎn)變成下旋轉(zhuǎn)滾筒軸所需的凈加速扭矩大約為45500kg.m，當(dāng)此扭矩與一個(gè)過載3倍電機(jī)相轉(zhuǎn)化時(shí)，它相當(dāng)于5000千瓦。這是和電機(jī)自身所需功率相比較的結(jié)果，沒有考慮像機(jī)械效率一類的因素，但是它表明，需要一個(gè)具有很大承載能力的電機(jī)。
由于剪切機(jī)的這個(gè)性質(zhì)，那么根據(jù)這個(gè)發(fā)明設(shè)想用剪切機(jī)剪切速度超過1000m/min的板帶是不合實(shí)際的。另外，起止控制系統(tǒng)也有這樣的特性，由于上下滾筒只有完成剪切后才停止，那么發(fā)生在停止的下滾筒和經(jīng)過上滾筒的帶鋼之間的滑移隨著軋制速度的增加而增加。這將會(huì)導(dǎo)致板帶表面出現(xiàn)劃痕、磨損、粘著這樣的問題，即產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值就會(huì)丟失。
還有一個(gè)問題是，由于旋轉(zhuǎn)飛剪是在滾筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)完成剪切，那么每次剪切的長度不變。另外，甚至通過‘漏切’來獲得不同長度的方法都不能得到長度超過10m的板帶，‘漏切’是說用直徑相同的上下滾筒，通過上滾筒或下滾筒周期性地豎直移動(dòng)來達(dá)到剪切出不同長度的方法。當(dāng)然，也可以用上下滾筒直徑相同的飛剪實(shí)行‘漏切’來實(shí)現(xiàn)不同長度的板帶。
正是由于這個(gè)原因，下面的做法到現(xiàn)在為止已成為慣例，那就是產(chǎn)品分割成卷對(duì)外銷售，將熱軋帶鋼一次卷一大卷，等冷卻后展開，然后根據(jù)對(duì)外銷售帶卷的重量剪切成同一長度，最后再卷成卷。但是，這種做法的不足是，需要額外的重卷設(shè)備。
現(xiàn)在，熱軋厚板帶鋼車間在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)了下述問題，例如，由板帶車間生產(chǎn)的產(chǎn)品超過4.5mm或是厚達(dá)約16mm。來自這樣生產(chǎn)線的板帶鋼在高速運(yùn)行時(shí)不可能被切割成適合冷床的長度。由于這個(gè)原因，長厚板冷卻是不可能的。這樣，下面的做法就成了一個(gè)慣例：將熱板帶一次卷成一個(gè)大卷，冷卻后展開，然后用矯直機(jī)矯直或在一系列重壓下進(jìn)行冷矯直，矯直是為了防止板帶在剪切或氣割后產(chǎn)生變形，最后完成分割從而生產(chǎn)出所需鋼板。但是，在這個(gè)生產(chǎn)過程中，重壓下的冷矯直是為了整平鋼板，因此，殘余應(yīng)力的驅(qū)散減少和了解有關(guān)平直板的知識(shí)都是必須的。
這個(gè)發(fā)明概括
此項(xiàng)發(fā)明的目的就是明顯減少每次剪切操作加速減速所消耗的能量，加減速的能量消耗是飛剪機(jī)的一大特點(diǎn)。這項(xiàng)發(fā)明的另一目的是防止板帶在生產(chǎn)過程中表面出現(xiàn)劃痕、磨損、粘著等類似損壞。此發(fā)明還有一個(gè)目的就是提供給飛剪有剪切大于最小可能長度的任意所要長度板帶鋼的能力。此項(xiàng)發(fā)明更大的目的是省去生產(chǎn)外售帶卷的開卷線設(shè)備。此項(xiàng)發(fā)明另外一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)熱軋板帶由較大長度。
簡單地說,此項(xiàng)發(fā)明使旋轉(zhuǎn)滾筒式飛剪機(jī)擁有第一、第二轉(zhuǎn)鼓，這兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓上安有各自的剪切刃，而且能夠在不同速度下旋轉(zhuǎn)，這就能夠在來料特定流動(dòng)速度下進(jìn)行剪切。以下是驅(qū)動(dòng)組合：轉(zhuǎn)鼓的驅(qū)動(dòng)方式由電機(jī)傳動(dòng)機(jī)制來耦合二者;一個(gè)電機(jī)給轉(zhuǎn)鼓提供一個(gè)連續(xù)的切向速度，這個(gè)速度和來料同步。轉(zhuǎn)鼓的移動(dòng)由另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此能夠使第一個(gè)轉(zhuǎn)鼓在遠(yuǎn)離第二個(gè)轉(zhuǎn)鼓的回收位置和接近第二轉(zhuǎn)鼓的剪切位置之間移動(dòng)，而且在后一個(gè)位置時(shí)剪切刃的速度同來料相同，從而完成剪切；控制方式是指控制第二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使其能夠完成周期運(yùn)動(dòng)，每個(gè)周期有以下過程：第二個(gè)電機(jī)在剪切刃與來料速度一致而第一個(gè)轉(zhuǎn)鼓在收縮位置時(shí)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，然后移動(dòng)第一個(gè)轉(zhuǎn)鼓到剪切位置進(jìn)行剪切；完成剪切后第一個(gè)轉(zhuǎn)鼓回到收縮位置，第二個(gè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
這個(gè)發(fā)明的性質(zhì)、工作原理、特點(diǎn)都將從后面的具體說明中優(yōu)先顯現(xiàn)出來，結(jié)合所附圖紙來閱讀此項(xiàng)發(fā)明，這些圖紙像零件圖一樣都有參考數(shù)字。