Inner Mongolia University of Science & Technology 本科生畢業(yè)設計（實習報告）題 目: 圓盤式剪切機設計學生姓名: 學 號: 專 業(yè): 班 級: 指導教師: 引言1、實習目的機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 1本次實習是大四畢業(yè)設計的一個重要組成部分，其目的在于通過實習使我們獲得基本生產的感性知識，對自己的設計項目有一個充分的了解，從而理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，培養(yǎng)我們吃苦耐勞的精神，也是我們接觸社會、了解產業(yè)狀況、了解未來工作崗位上將會接觸的具體設備狀況的一個重要途徑，逐步實現由學生到社會的轉變，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內容和方法。這些實際知識，對我們之后的畢業(yè)設計乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。本次實習我們主要去了包頭鋼鐵（集團）有限責任公司，在公司中采取了聽講座、到車間觀摩學習等各種各樣的形式學習機械制造，對機械制造有一個整體的認識。2.實習內容本次實習我們主要去了包頭鋼鐵（集團）有限責任公司，通過到車間現場的觀摩學習了解自己的設計項目，尤其通過現場工作的師傅們的熱心講解，使我們對所設計的設備有了比較充分的了解，為之后畢業(yè)設計的順利進行打下了良好的基礎。 機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 2實習單位簡介包頭鋼鐵（集團）有限責任公司是我國重要的鋼鐵工業(yè)基地和全國最大的稀土生產、科研基地，是內蒙古自治區(qū)最大的工業(yè)企業(yè)。包鋼于 1954 年建廠，1998 年改制為公司制企業(yè)。公司總部位于內蒙古自治區(qū)包頭市河西工業(yè)區(qū)，中心廠區(qū)占地面積 36 平方公里。包鋼擁有“包鋼股份”和“包鋼稀土 ”兩個上市公司，截至 2007 年末，集團資產總額 572 億元，員工5.7 萬人。包鋼具有得天獨厚的資源優(yōu)勢。包鋼白云鄂博礦是舉世矚目的鐵、稀土等多元素共生礦，是西北地區(qū)儲量最大的鐵礦，稀土儲量居世界第一位，鈮、釷儲量居世界第二位，包頭也因白云鄂博礦而被譽為“世界稀土之都” 。包鋼已經進入我國千萬噸級鋼鐵企業(yè)行列。擁有世界一流水平的冷軋和熱軋薄板及寬厚板、無縫鋼管、重軌及大型材、線棒生產線，是我國三大鋼軌生產基地之一、品種規(guī)格最齊全的無縫鋼管生產基地之一、西北地區(qū)最大的薄板生產基地。包鋼稀土產業(yè)在國內外具有舉足輕重的地位。稀土氧化物總量占全國市場份額的 40%以上，釹鐵硼、負極粉、拋光粉等功能材料產能占全國市場份額 20%以上，稀土金屬鐠釹占全國市場份額的 30%。擁有我國的權威稀土科研機構——包鋼稀土研究院、“ 瑞科稀土冶金及功能材料國家工程中心” ，曾為美國發(fā)現號航天飛機阿爾法磁譜儀、我國“神舟” 飛船和“嫦娥一號”運載火箭提供重要磁性材料。包鋼始終致力于科技進步和自主創(chuàng)新。CSP 和高速鋼軌領域的兩項技術成果獲國家科技進步二等獎。是德國西馬克公司亞洲第一家、世界第二家 CSP 技術培訓基地，是意大利 Pomini 公司在中國唯一的磨床培訓中心，薄板和無縫管生產技術等實現對國外輸出。機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 3包鋼始終致力于提高品質和打造名牌。熱軋薄板、無縫鋼管等產品通過國際權威機構認證，鋼軌和無縫鋼管被授予“中國名牌產品” 稱號，無縫鋼管被國家質檢總局確定為“ 免檢產品 ”，“白云鄂博”牌稀土系列產品享譽國內外。包鋼始終以寬廣的胸懷推進開放合作、共贏發(fā)展。與寶鋼簽署戰(zhàn)略聯(lián)盟框架協(xié)議，不斷加強與國內外原燃料供應商的戰(zhàn)略伙伴關系。產品銷售網絡遍布全國各地，在 13 個省市設有包鋼的銷售分公司或售后服務網點，在日本、美國等國家設有銷售分支機構。包鋼始終以高度的社會責任感節(jié)約資源、保護環(huán)境。在行業(yè)內首家實現高爐全干法除塵，率先建設全國示范生態(tài)工業(yè)園區(qū)，被列為全國首批循環(huán)經濟試點單位之一，在我國 2007 年首次評比的“中國能源綠色企業(yè) 50 佳” 中，包鋼位列第一。包鋼秉承“ 堅韌不拔，超越自我 ”的企業(yè)精神， “十一五”末計劃實現銷售收入和資產總值雙百億美元。我們將堅持以結構調整為主線，做強鋼管，挖潛板材，長材調劑，實現由側重規(guī)模向“精品+ 規(guī)模”發(fā)展的轉變；堅持以開放合作為動力，實現由側重自我滾動式發(fā)展向開放式發(fā)展的轉變；堅持以科技和管理創(chuàng)新為支撐，實現由側重硬件裝備水平提升向注重硬件與“軟實力” 提升并重的轉變；堅持以節(jié)能減排為重點，實現由初見成效向全面系統(tǒng)改進轉變。在我國由鋼鐵大國向鋼鐵強國轉變的進程中，包鋼愿以大草原特有的熱情和開放結交四海朋友，共創(chuàng)美好未來。機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 4實習內容本次實習主要目的是通過對自己所設計的項目設備進行現場觀察學習，更直觀的了解設備的使用情況與工作原理等知識，從而為畢業(yè)設計打下堅實的理論與實際基礎，因此實習過程中我主要了解的也是畢業(yè)設計所涉及的主要設備——酸洗機組圓盤剪切機，通過現場對酸洗線上各設備的觀察了解以及對所設計的圓盤剪切機的仔細觀察，確切的掌握了許多第一手的資料，對圓盤剪切機的實際工作原理等知識有了更多的了解。以下就是通過本次實習了解到的一些關于酸洗線及其設備組成和圓盤剪切機的一些知識。1.酸洗線的作用酸洗線的作用是利用酸性液體與金屬物的氧化還原反映從而清除金屬表面的有機物或無機物。該線是軋鋼廠必不可少的生產線。采用連續(xù)酸洗，酸洗加熱采用全封閉式石墨加熱器，是目前加熱形式中最有效的形式，避免了許多酸洗線直接用蒸汽加熱而導致酸液變淡進而使酸洗用量大幅增加導致成本加大及酸的濃度難以控制等問題，酸洗酸霧采用酸霧凈化塔裝置處理后排放，廢酸采用玻璃鋼做外亮，內襯花崗巖石板。2.酸洗線的基本配置其基本配置如下：放料→焊接平臺→ 剪切→ 剝亮→ 儲料箱→ 酸洗→ 擠干→清水槽→ 清刷機→ 鈍化槽→ 夾送輥→ 軋機 →剪切→ 打卷剝殼酸洗線包括剝殼機，清刷夾送機，酸洗槽，小型軋機和收卷機。機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 5四 輥 清 刷 機 沖 剪 機液 壓 剝 殼 機 力 矩 張 縮 收 卷 機大 五 輥 打 卷 機 動 力 輥 道分 剪 機 組 圓 盤 分 剪 機機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 6剝 殼 送 料 機 雙 頭 放 料 機頂 卷 放 料 機 液 壓 漲 縮 收 卷 機3.剪切機剪切機有各種類型，平刃剪、斜刃剪、圓盤剪和飛剪。平刃剪用于剪切方坯，斜刃剪用于剪切板材，而圓盤剪廣泛用于縱向剪切厚度小于 20~30 毫米的鋼板及薄帶鋼。而飛剪用于剪切運動著的軋件，其剪刃有平刃、斜刃和圓盤式飛剪。圓盤式剪切機由于刀片是旋轉的圓盤，因而可連續(xù)縱向剪切運動鋼板和帶鋼。圓盤式剪切機通常設置在精整作業(yè)線上用于將運動著的鋼板縱向邊緣切齊和剪切或者切成窄帶鋼，根據其用途可分為剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。剪切板邊的圓盤剪，每個圓盤刀片均以懸臂的形式固定在單獨傳動的軸上，刀片的數目為兩對。這種圓盤剪用于厚板精整加工線。板卷的橫切機組和連續(xù)酸洗機組等作業(yè)線。剪切帶鋼的圓盤剪用于板卷的縱切機組，連續(xù)退火和渡鋅機組等作業(yè)線上。將板卷切成窄帶鋼，作為焊管坯料和車圈的坯料等。這種圓盤剪的刀片數目是多對的，一般刀片都固定在兩根公用的運動軸上，也有少數機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 7的圓盤刀片是固定在獨立的傳動軸上的。4.圓盤剪切機國內外發(fā)展狀況圓盤剪切機有下列幾個機構組成：刀盤旋轉傳動系統(tǒng)，刀盤徑向調整和刀片的側向調整，剪切寬度的調整等。剪切寬度的調整實際上就是對機架的距離調整。早期圓盤式剪切機速度較低，圓盤式剪切機刀片旋轉是用電機通過齒輪傳動，以及和萬向連接軸來實現的。刀盤徑向間隙調整用電機通過蝸桿蝸輪傳動是偏心套轉動來實現的。而刀片側向間隙是 用手動通過蝸輪傳動使刀片軸軸向移動來完成的。隨著生產的發(fā)展，圓盤式剪切機剪切速度在逐漸提高，由于受到碎邊機的限制，現在大型圓盤剪切機的剪切速度通常為 0.4 米/ 秒。目前圓盤式剪切機裝在橫切機組上，剪切厚度為 0.6~2.5 毫米，寬度為 700~1500 毫米。帶鋼剪切速度達到 1~3m/s。刀片傳動通過減速機和 4 個相同尺寸的齒輪同時傳動兩對刀片。為保證刀片同步，4 個齒輪組成相當于連桿機構，使齒輪傳動的中心距不變，提高了齒輪傳動精度，為調整上刀片徑向間隙，上刀片軸承座可沿機架滑道上下移動。滑座移動用針齒擺線減速機，它體積小速比大調整精度高。刀片軸向距離調整也采用針齒擺線減速機驅動絲桿和螺母來實現的，為了提高傳動精度，傳動系統(tǒng)增加了測速裝置，進行主傳動速度調整。圓盤剪后設置碎邊剪，將剪切下來的板邊剪成碎段送到下面的滑槽中，也可對剪下來的薄板邊用卷取機卷起來，然后停車卸卷。為了使切下來的板邊的鋼板平直，在出圓盤剪時切邊應向下彎曲，現在采用上刀片軸相對下刀片軸移動一個不大的距離或者上刀片直徑比下刀片直徑小一些來實現見圖 1.1。機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 8圖 1.1 使鋼板保持水平位置的方法目前，各國都在研究擴大圓盤剪的剪切范圍，有的國家已經采用兩臺連續(xù)圓盤剪，剪切厚度為 10 毫米的鋼板，第一臺圓盤剪切入板厚的 5%~10%，緊接著由第二臺圓盤剪將鋼板全部切斷，見圖 1.2。圖 1.2 雙重圓盤剪示意圖在冷軋橫切機組上采用不帶驅動裝置的圓盤剪，其圓盤剪刀片的傳動是由帶有一定張力的被剪切的帶鋼來帶動實現拉剪方式。分條圓盤剪為了提高工作效率，從而采用了兩套機架，輪流使用，整體更換使設備的維修性提高，但投資費用大。5.圓盤剪切機的類型和特點圓盤剪切按用途分為剪切板邊圓盤剪和剪切帶鋼縱切圓盤剪。1、剪切板邊的圓盤剪機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 9熱軋鋼板圓盤剪，剪切厚度小于 20 毫米，徑向調整采用偏心套，同步齒輪與刀片軸用萬向連接軸傳動。熱軋鋼板圓盤剪的另一種類型，剪切厚度在 40~50 毫米，采用二架圓盤剪同時剪切，第一架切入一定的深度后第二架圓盤剪再將其完全切斷。冷軋帶鋼圓盤剪，剪切厚度 0.5~2.5 毫米之間，徑向調整移動上刀盤同步齒輪采用四連桿機構。有的冷軋帶鋼圓盤剪采用測速裝置，使剪切精度更準確。冷軋帶鋼圓盤剪的另一中類型，刀盤不帶驅動，而是利用帶鋼拉著剪切。2、剪切帶鋼縱切圓盤剪縱切圓盤剪將帶鋼連續(xù)破條剪切，采用多對刀盤，刀盤軸傳動有兩種：一種是集中驅動，另一種刀盤軸分別驅動。6.圓盤剪切機實例4X1600/6X1600 毫米圓剪切機組（大縱剪）本機為多對刀片的園盤剪切機組，由放料架、送料機、工作臺、園盤剪切機、卷取機、電氣控制柜組合成一個機組。用于剪切中炭鋼、普炭鋼、有色金機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 10屬的 10 噸以下的大筒卷板料。按各種用度裁剪各種寬度的窄帶，作為焊管坯料冷軋帶鋼料及其它用途的扳帶，是目前使用進口及國產大卷筒扳料必須配備的設備。安裝地面積為 150 平方米，工作車間長度不少于 30 米，寬 10 米。圓 盤 剪 切 機 技 術參 數 4X1600 6X1600刀 軸 直 徑 180 220刀 軸 安 裝 刀 片 寬度 1600 1600刀 片 規(guī) 格 310X24 350X24最 大 剪 切 寬 度 1550 1550最 大 剪 切 厚 度 4 6刀 軸 轉 速 轉 /分 26 26剪 切 速 度 25 25開 剪 條 數 條 13 10主 電 機 型 號 Y280M-6N=55Kw n=960轉 /分 Y280M-6N=55Kw n=960轉 /分 主 減 速 器 JZQ-750 i=23.34 JZQ-850 i=40.17 卷 取 機 速 度 0-30 0-30卷 取 機 電 機 55Kw 直 流 75Kw 直 流卷 取 機 減 速 器 JZQ-750 i=23.34 JZQ-850 i=48.57 實習總結首先由衷的感謝帶領我們完成本次實習的張玉寶老師以及在現場為我們積機械工程學院 機械設計制造及其自動化系 11極指導的包鋼師傅們，謝謝你們不辭辛苦幫助我們順利的完成了大學階段最后一次實習。通過現場對設備的熟悉了解以及之后進行的調研及查閱相關資料，了解了圓盤剪及其生產中存在的問題，掌握了圓盤剪的發(fā)張狀況，為接下來的設計做好了準備。參考文獻[1] 王 海 文 主 編 ． 軋 鋼 機 械 設 計 ． 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1983[2] 徐灝 主編. 機械設計手冊（第二版）. 機械工業(yè)出版社，2000[3] 鄒 家 祥 主 編 ． 軋 鋼 機 械 （ 第 3 版 ） ． 冶 金 工 業(yè) 出 版 社 ， 2007[4] 龔義 主編. 機械設計課程設計指導書（第二版）.高等教育出版社，1990