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须要颠末无级变速箱等门径

归档日期:06-11       文本归类:船尾座      文章编辑:爱尚语录

  $ $ - 208- 作品编号: 1001- 3997(2007)06- 0208- 02 呆板策画与创制 Machinery Design & Manufacture 飞剪机的繁荣与思量 第6期 2007 年 6 月 刘海昌 汪筑春 刘抗强( 武汉科技大学 呆板自愿化学院, 武汉 430081) De ve lopme nt a nd thought of flying s he a rs LIU Hai- chang, WANG Jian- chun, LIU Kang- qiang ( College of Machinery and Automation, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China) # 【摘要】对某大型钢铁企业引进的三代飞剪机实行了较为仔细的剖释, 给出了三代飞剪机的机 构简图。因为电气技巧的繁荣而惹起了飞剪机策画的厘革, 使以来往杂的呆板筑设策画变得单纯 明疾。三代飞剪机归纳职能的一贯改进和进步, 一方面是高新技巧正在古代的呆板筑设上利用的结 晶, 也是策画者一贯寻求呆板机构策画的最佳化的结果。机电一体化策画相辅相成, 策画者应调动 策画思绪, 实行革新策画。本文恐怕对我邦自身独立常识产权筑设的研发能起肯定的发动功用。 闭头词: 飞剪机; 机构简图; 机电一体化策画; 繁荣; 思量 【Abstr act】In this paper, some detailed analyses were made and mechanism schematics were given for flying shears of three generations imported from abroad by a large- scale iron and steel enterprise. It was pointed out that with the development of electric appliance; the great revolution has been produced in the design of flying shears. Modern electrical elements and control techniques have greatly simplified the complicated construction of flying shears and improved the synthetic performance. And, the development of flying shears also owe much to designers' conscious dynamic seeking for the optimum design. Mechanical - electrical integration designs complement each other. It may be a meaningful revelation for us how to bring forth new ideas in designing mechanical equipment of independent intellectual property rights. Key wor ds: Flying shear s; Mechanism schematics; Mechanical - electr ical integr ation designs; Development of flying shear s; Thought %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$ 中图分类号: TH122 文献标识码: A 飞剪机是冶金工业的主要坐蓐筑设之一; 所谓飞剪机, 是 指横向剪切运动轧件, 并餍足用户定尺哀求的筑设。所以, 飞剪 机一定具备三个须要条目: 1、剪切运动轧件时刀刃的水准分速 度与轧件同步; 2、飞剪机应能餍足分别用户的定尺哀求; 3、剪切 速率必需与坐蓐线上其它筑设成婚, 以进步坐蓐率。要餍足上面 三项根本哀求, 所以飞剪机机闭每每都非常繁杂。 飞剪机的品种良众, 除板带钢精整坐蓐线的飞剪机外, 还 有良众机闭怪异、用处各异的飞剪, 如板坯飞剪, 型钢飞剪, 切头 飞剪, 滚筒式飞剪,碎边飞剪等等。 图 1 轧钢精整线机组类型铺排 Fig.1 Typical finishing unit layout 1.矫正机 2.测速辊 3.夹送辊 4.主电机 5.飞剪机 轧钢厂精整线上飞剪机组的类型铺排如图 1 所示。机组由 直 流 电 机 所 驱 动 。箭 头 所 指 为 带 钢 运 动 方 向 。飞 剪 定 尺 长 度 公 式 * 来稿日期: 2006- 09- 27 由 下 式 外 示 [1]: l=kv0t=kv0 60 n ( 1) 式( 1) 中, l 为定尺长度; k 为倍尺系数: v0 为送料辊出口带 钢运转速率; t 为飞剪两次剪切的间隔时代; n 为飞剪主轴转速。 寻常说 来 , 带 钢 运 行 速 度 v0 是 不 变 的( 通 过 无 级 变 速 箱 微 调) ; 当 改 变 定 尺 长 度 时 , 需 要 改 变 飞 剪 机 主 轴 转 速 n 和 倍 尺 系 数 k。调动飞剪主轴转速 n, 则势必会出现飞铰剪刃水准速率与 带钢速率的分别步; 而倍尺剪切是由飞剪的倍尺(也称空切)机构 来达成的。所以过去这类飞剪机都有一个繁杂的匀速体系和倍 尺机构 ; 常 用 匀 速 系 统 如 双 曲 柄 匀 速 机 构 、径 向 匀 速 机 构 等 ; 而 空切机构寻常都是通过调剂飞剪下刀座的曲柄长度组合来实 现。这就使飞剪机的机闭变得非常繁杂。 自上世纪七十年代我邦引进今世化的板带轧机坐蓐线以 来, 板带材的飞剪机不停是属于引进的主要筑设之一。本文以邦 内某大型钢铁企业引进的冷轧板的三代飞剪机为例, 证据机电 一体化策画的势必趋向及结果。三代飞剪机机构简图如图 2 所示。 1 施罗曼飞剪 图 2a 所示的施罗曼飞剪为第一代引进的飞剪机, 是双 曲 柄 摇 杆 式 飞 剪 机 。这 台 飞 剪 机 所 用 的 是 所 谓 径 向 匀 速 机 构 。正在 改 第6期 刘海昌等: 飞剪机的繁荣与思量 - 209- 变定尺长度后, 通过径向匀速机构调动主轴曲柄的长度, 从而使 技巧的火速繁荣, 分外是互换变频技巧、大型伺服电机创制及控 剪切钢板时刀刃的水准速率与运转带钢速率相仿。如图 3 所示 制技巧的繁荣, 对坐蓐工艺哀求繁杂的飞剪机的技巧发展起到 的机闭简图证据了这种机构的繁杂性。 12 了革命性的胀吹功用。 该飞剪机劳动机构由上下刀座和两个四杆机构构成, 全体 铲除了以往飞剪机的匀速机构及倍尺机构; 行使优秀的电气控 制技巧, 单纯明疾地餍足了坐蓐工艺对飞剪机的哀求。即是说, 不再通过繁杂的呆板变速机构与倍尺机构来正在调动定尺长度公 3 式中的倍尺系数 k 和两次剪切时代间隔 t, 所需的倍尺系数 k 和 4 两次剪切时代间隔 t 全体由电气自愿局限体系来确保。按照计 5 算机发出的指令和检测信号, 伺服电机直接驱动飞剪机主轴, 同 时能告竣剪切带钢时, 抵达速率同步的哀求; 正在两次剪切间隔时 ( a) 施罗曼飞剪 ( b) 翁格尔飞剪 ( c) 桥式飞剪 图 2 三代飞剪机机构简图 Fig.2 Mechanism schematics for flying shears of three generations 1.主动曲柄 2.上刀架 3.下刀架 4、5.空切( 倍尺) 曲柄 间内,飞剪主轴做变速运动的。坐蓐施行中, 操作极为轻便, 只需 给估量机输入相应的参数, 就能够抵达定尺调长的方针。 为了便于自愿局限, 使飞剪的动力学职能更好, 该飞剪机 的上下刀座均用高强度低质地密度的质料创制。 1 23 4 5 对待飞剪机策画来说, 这是一个根蒂厘革性的策画思绪, 即电机及电气局限技巧的繁荣足以用单纯机构餍足繁杂坐蓐工 艺对飞剪机的哀求, 理应惹起咱们的满盈细心。缺憾的是, 第三 代飞剪机又曾经引进了。 03 01 02 3 桥式飞剪 6 桥式飞剪为第三代引进的飞剪机, 本文初度给出该飞剪的 机构简图, 如图 2c 所示。从根蒂上讲, 桥式飞剪与翁格尔飞剪是 7 统一个技巧品级的飞剪机, 其所用的电气及局限技巧道理是相 同的; 但桥式飞剪的呆板机构策画则光鲜优于翁格尔飞剪机。从 机构简图能够看到, 桥式飞剪是一个五杆机构, 箱型的上下刀座 8 9 图 3 施罗曼飞剪机闭简图 Fig.3 Mechanism schematic for Schloemann flying crank shear 1.主电机 2.径向啮合齿轮对 a 3.径向啮合齿轮对 b 4.上刀座 5.调剂主轴偏爱 R 的液压马达 6.倍尺呆板变速箱 7.下刀座液压摆动偏爱计构 8.下刀座呆板偏爱 9.下刀座 寻常剪切时, 径向啮合齿轮对 a、b 是各自啮合的。主电机 1 经图中 O1 轴, 通过径向啮合齿轮对 a 经 O2 动员上刀座运动。 ( 梁) 由偏爱距相称的曲轴所驱动; 其运动确切定性、上下刀座的 同步性则由一个单纯的桁架相纠合。所以, 桥式飞剪的机构得以 尤其简化, 传动链了尤其简便。翁格尔飞剪机正在坐蓐施行中,曾 经崭露过上刀 梁 的 断 裂 事 故 ; 而 桥 式 飞 剪 机 的 上 下 刀 座( 梁) 的 箱型机闭不只巩固了上下刀梁的强度和刚度, 同时还下降了刀 梁对质料的哀求。使其动力学职能尤其杰出。 行使优秀的电气化技巧, 一贯寻求呆板机构策画的最佳 化, 是引进的第三代飞剪机给咱们的主要开采。 4 完成语 此时, 图示 O3 处铰是脱开的, O1- O2 间的直 线 距 离 是 偏 心 R。 飞剪机是主要的冶金筑设, 众年来大型邦有企业都是引进 当调动定尺长度需求变 R 时, 径 向 啮 合 的 齿 轮 对 a、b 互 相 脱 离 啮合, 齿轮对 a 的右片径向齿轮与齿轮对 b 的左片径向齿轮(内 有 大 齿 圈)背 靠 一 起 正在 O3 处 相 铰 , 通 过 液 压 马 达 5 经 一 对 内 外 齿啮合的齿轮使之轮绕 O3 扭转, 进而抵达调动 O2 与 O1 的相 对身分, 即调动 R 的方针。调剂好所需求的 R 后, 径向啮合齿轮 对 a 、b 再各自啮合正在一同, O3 处分离, 动手新的剪切。因为不 是无级调剂, 往往正在这调剂之后, 需求进程无级变速箱等方法, 再微调带钢的送料速率。图中倍尺呆板变速箱 6、呆板偏爱计构 7、呆板偏爱计构 8 首要是用于空切即倍尺。呆板偏爱 8 与液压 偏爱 7 联结操纵, 能够整倍数的调动剪切带钢长度。 2 翁格尔飞剪 海外的产物。这类飞剪机除上述的根本策画因电气技巧的繁荣 而一贯变换更新外, 同时还豪爽利用新兴技巧; 如利用传感技巧 调剂等间隙等。高新技巧的豪爽利用当然改进和进步了飞剪机 的归纳职能, 但了使得其价钱非常高贵。我邦几百条民营企业因 价钱题目而无力添置, 险些都是操纵技巧含量很低的静剪, 行为 钢 板 的 配 送 生 产 线 的 主 要 设 备 。由 于 静 止 剪 切 的 静 剪 速 度 很 低 , 即剪切钢板是正在结束景况下实行, 所以坐蓐功效非常低下。使厂 房 、设 备 、人 力 的 投 资 等 都 制 成 巨 大 财 产 及 资 源 浪 费 。 引进的三代飞剪机归纳职能的一贯改进和进步, 一方面是 高新技巧正在古代的呆板筑设上利用的结晶, 也是策画者一贯追 求呆板机构策画的最佳化的结果; 同时也评释, 机电一体化策画 是相辅相成、相得益彰的。本文的剖释, 欲望能给策画者以开采, 上述匀速体系与传动体系, 使飞剪机机闭的繁杂性可睹一 革新策画出我邦自身具有独立常识产权的呆板筑设。 斑。引进后的几年间, 飞剪机的上下刀座都一贯崭露过开焊, 上 刀 梁 断 裂 等 事 故 [2]。 第二代引进的是所谓的翁格尔飞剪机, 如图 2b 所示。电机 参考文献 1 黄华清.轧钢呆板[M].北京:冶金工业出书社, 1979.330 ̄331. 2 刘海昌, 汪筑春, 刘抗强.飞剪力能参数探索[J].中邦冶金,2006,4:38 ̄39.。

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