铝带冷轧机液压剪结构改造及分析.pdf

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1、《铝加工》2014年第4期总第219期技术工程铝带冷轧机液压剪结构改造及分析曾安明(中色科技股份有限公司，河南洛阳471039)摘要：针对某铝加工厂冷轧机液压剪在生产中出现的故障，根据液压剪结构和受力状态的分析，考虑实际状况，采用了导向柱形式的改造方式，满足了生产使用要求。关键词：液压剪；侧向力；力学分析；改造中图分类号：TG333．21文献标识码：B文章编号：1005—4898(2014)04—0012—03doi：l0．3969~．issn．1005-4898．2014．04．030前言镶嵌在下刀架6上的下剪刃5，

2、使之与上剪刃3重叠完成板材的剪切。目前，在铝板带车间轧制线上，为了满足生产和工艺要求，经常需要对带材头尾进行剪切，A旦．fIIfI因而机组设备经常配置有液压剪切机。液压剪具*／备结构简单、维护方便等一系列优点。在实际使===———■lU．．．⋯l4’—＼用过程中，随着来料厚度的变化，剪切力也随之6I14-‘目‘茸{!#jP#H、变化，液压剪的架体承受交变应力作用，因此在l仁=．．8ll设计、制造和生产维护阶段均需考虑其性能可靠—＼．性和稳定性。：蝤某铝板带加工厂的冷轧机液压剪就出现设、．、出出{f备局部损坏的状况，影响

3、到设备的正常使用。针对此问题，本文结合设备工况，进行结构及力学1人1：3装置机架；2上固定横梁；3上剪刃；4压辊装置；分析，实施设备改造和结构优化，提高了使用效5下剪刃；6下刀架；7导向滑板；8同步机构；9液压缸；率。10下固定横梁图1液压剪结构简图1液压剪结构简介及现场故障液压剪主要技术参数：来料规格：1×X×、3XXX、8X×X及5052、5182；宽度：850～1700mm；图1所示为铝带冷轧机液压剪的典型结构。上厚度：MaxlOmm(纯铝)／7mm铝合金)；剪刃倾角：剪刃3固定在上横梁2上，液压缸9与下固定横梁

4、l02。(双斜刃)；剪切力：~300kN。连接，液压缸活塞腔进油，通过齿轮齿条同步机液压剪经过一段时间的使用后，出现了设备故构8保证两端同步，驱动下刀架6向上运动，带动作者简介：曾安明(1980一)，男，湖北麻城人，工程师。收稿日期：2014—05—06曾安明：铝带冷轧机液压剪结构改造及分析技术工程障。机架u形导向面一侧发生断裂，导致上下剪刃平3改造实施方案行度及侧隙均产生极大偏差，失去导向及承受侧向针对上述剪切过程力学分析，机架在水平方力的功能，剪切已无法正常进行。向承受较大的侧向力。由部件结构分析，此导向2剪切过程

5、力学分析侧面挡边设计较薄，仅30ram厚，且是机加工出的挡边，很容易断裂失效，由于失效后导致的侧隙金属剪切过程可粗略分为压人变形和剪切滑增大，将进一步增大水平剪切分力，形成恶性循移两个阶段组成。环，最终导致上述液压剪故障。在生产维护中，(1)压入变形阶段：下剪刃托住带材上升，合理调整剪刃侧向间隙较为重要。上压板压住，剪刃与轧件接触，开始由弹性压入在进行方案改造时，结合实际情况，既要避转为塑性压人金属。上下剪刃对被剪金属的作用免进行大范围的拆装和加工而影响正常生产的进力P构成力矩Pa，使金属沿图2所示方向转动，但行，又要

6、考虑尽量利用原先结构上的零部件，以在转动过程中，剪刃侧面给金属以侧推力T，则上使改造成本降至最低。液压剪两Nu形导向块是下剪刃的侧推力又构成另一力矩Tc，阻碍金属转焊接在人口机架上，导向面加工及装配时有相应动。随着剪刃的逐渐压入，转角不断增大，达的精度要求，侧面断裂处显然是无法经过简单的到两力矩平衡，就停止转动，NiPa=Tc。其力学模补焊修复处理而达到使用要求。铝带冷轧机人口型如图2所示。装置由刮板直头装置、夹送辊、液压剪、展平辊等众多零部件及驱动机构组成，若将人口机架拆下来重新加工，需进行大量繁重拆装工作，整条生产

7、线也必将停工，综合成本较高。基于以上考虑，确立了如下的改造方案。图2力学模型剪切过程图(2)剪切滑移阶段：剪刃继续压人到一定深度，当剪切力大于金属自身的剪切阻力时，被剪金属沿剪切面塑性滑移，内裂纹产生并扩展直至整个断面完全断裂，完成剪切过程。1上固定横梁；2I司步机构；3上剪刃；4导向柱；5F剪刃；根据相关文献经验数据，在有压板剪切时，6下刀架；7压辊装置图3改造后液压剪结构简图侧向力T—f0．1O．18)P，考虑到剪切力的大小及其图3为改造后结构。将下刀架原先的U形导向变化，其对于机架的影响不容忽视，会使刀架与形式改

8、为立式导柱形式，导向柱在上固定横梁上机架的滑动导向面磨损加重，剪刃间隙增大，造有铜滑套导向，上下刀架与导向柱组成一个整体成剪切困难，而在机架刚性较差的情况下，还会框架结构，相对而言，机架的装配精度更高。剪导致局部变形甚至损坏。切时，导向柱随下刀架整体上升，剪切产生的侧《铝加工》2014年第4期总第219期技术工程向分力由导向柱承受