鞍鋼1450酸洗機組雙滾筒式碎邊剪切機的改進

王明周　吳艷

摘 要：文章簡要介紹了鞍鋼1450酸洗機組中雙滾筒式碎邊剪切機的結(jié)構(gòu)。提出了對其刀頭齒輪箱裝配結(jié)構(gòu)的改進方案，并通過改進螺紋套材質(zhì)，解決傳動座及箱體在相對移動過程中出現(xiàn)的運動不平穩(wěn)問題。

關(guān)鍵詞：雙滾筒；碎邊剪；齒輪箱；裝配；改進

鞍鋼1450酸洗機組采用了雙滾筒式碎邊剪切機。在裝配過程中發(fā)現(xiàn)剪刃側(cè)隙調(diào)整在維護時不方便，而且試車時左、右傳動座及箱體在相對移動過程中出現(xiàn)了運動不平穩(wěn)問題，對此根據(jù)經(jīng)驗提出了改進方案。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

該雙滾筒式碎邊剪切機主要由傳動裝置、刀頭齒輪箱、調(diào)寬裝置、刀盤、入口導(dǎo)向裝置等組成。

1.1 傳動裝置

碎邊機分左右結(jié)構(gòu)，它們對稱分布在機組中心線兩側(cè)，分別由一臺直流電動機傳動。直流電動機通過行星減速機驅(qū)動下刀軸，下刀軸上的齒輪與上刀軸上的齒輪嚙合從而帶動了上、下刀盤的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了剪切。為了適應(yīng)圓盤剪剪切速度的變化，在碎邊剪的傳動電機后面裝有測速發(fā)電機，隨時將碎邊剪的剪切速度反饋到操縱臺上，以便及時調(diào)整碎邊剪的剪切速度。

1.2 刀頭齒輪箱

碎邊剪的刀頭齒輪箱分為左箱體和右箱體。左、右箱體都座在調(diào)寬裝置底座上。

1.3 調(diào)寬裝置

調(diào)寬裝置由傳動電機、絲杠、螺母、底座等組成。移動裝置的電機通過絲杠驅(qū)動螺母，使箱體對稱機組中心線同時移動或靠攏，根據(jù)所剪板材的寬度可隨時調(diào)整。最大、最小的極限位置由行程開關(guān)控制。

1.4 刀盤

刀盤是碎邊機的核心部分。刀盤采用42CrMo耐磨合金鋼；刀片采用6CrW2Si，這種材質(zhì)韌性好壽命長。刀盤圓周上開有六個與刀軸回轉(zhuǎn)軸傾斜25°的刀槽，刀片通過楔塊壓緊在刀盤上。兩滾筒上的傾斜角度大小相等、方向相反。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動時，兩刀刃各點逐漸接觸，進行剪切。從而使得刀盤剪切時不壓鋼、平穩(wěn)、節(jié)能。

1.5 入口導(dǎo)向裝置

圓盤剪和碎邊機出現(xiàn)事故率最高之處就是導(dǎo)槽，板邊必須順利導(dǎo)入碎邊機。以便一旦發(fā)生事故能及時得到處理。為此在導(dǎo)槽上設(shè)有能迅速打開的機構(gòu)。流槽裝有隔音層，以減少沖擊和噪音，一側(cè)設(shè)有能打開的門，裝、拆刀盤時不用卸下流槽、更換維修刀盤都很方便。

2 刀頭齒輪箱裝置裝配結(jié)構(gòu)的改進

2.1 調(diào)整齒輪嚙合側(cè)間隙的必要性

剪刃側(cè)向間隙調(diào)整通過電機帶動升降絲杠，從而使升降絲杠驅(qū)動上滾筒軸作軸向移動。由于分配齒輪是斜齒，上滾筒作軸向移動時通過嚙合齒輪使下滾筒轉(zhuǎn)動一個角度，從而使剪刃側(cè)向間隙得以調(diào)整，（該碎邊剪的剪刃側(cè)向間隙要求的調(diào)整范圍為0.15～0.6mm，上滾筒軸向移動量為7mm。）調(diào)整好后擰緊鎖緊螺母，消除螺紋間的間隙，以防剪切時滾筒竄動，影響剪刃側(cè)向間隙。為保證剪刃側(cè)隙的穩(wěn)定，減小齒輪的齒間沖擊，防止產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象，必須通過測配中間墊片（隔環(huán)）來調(diào)整上、下刀軸齒輪嚙合的齒側(cè)間隙，直至側(cè)隙為零。

2.2 齒輪嚙合側(cè)間隙的調(diào)整原理

齒輪裝配后，必須用隔環(huán)來調(diào)整副齒輪，以使其嚙合側(cè)間隙為零，齒輪與齒圈之間的距離必須先測量出，然后將隔環(huán)磨到相應(yīng)的厚度（測量值±0.02mm）裝好后打入圓柱銷。

2.3 刀頭齒輪箱結(jié)構(gòu)的改進

如下圖所示，左箱體中序1齒輪的旋向為左旋，配合齒圈3及齒輪5的旋向為右旋。右箱體中序2齒輪的旋向為右旋，其配合齒圈4及齒輪6的旋向為左旋。考慮到現(xiàn)場工作一段時間后齒面磨損造成嚙合齒側(cè)隙增大，要將側(cè)隙調(diào)整到零，必須增大隔環(huán)厚度尺寸，原來使用的隔環(huán)就只能報廢。為此，將刀頭齒輪箱裝置的裝配結(jié)構(gòu)進行改進，把該左、右箱體中的上、下刀軸、齒輪及其法蘭等相關(guān)件整組進行對換。按這種結(jié)構(gòu)，要將齒輪嚙合側(cè)隙調(diào)整為零，必須減小隔環(huán)厚度，這樣只需要配磨原裝隔環(huán)厚度即可。

3 分析、解決傳動座相對移動過程中出現(xiàn)的運動不平穩(wěn)問題

該種碎邊剪切機在總裝完后，進行試車時，兩端傳動座及齒輪箱體相對移動的過程中，有明顯的異常噪聲出現(xiàn)，運動不平穩(wěn)。

3.1 分析原因

兩端傳動座及箱體相對移動的過程中，有明顯的異常噪聲出現(xiàn)，運動不平穩(wěn)。出現(xiàn)該問題的原因可能有：（1）調(diào)寬裝置中左、右傳動軸與螺紋套之間的牙側(cè)間隙過小。（2）傳動座與底座滑板間隙不均勻或間隙值過大。（3）滑動面潤滑油脂量不足。

3.2 檢測、調(diào)整、試車

檢測設(shè)備各部件的配合尺寸，重新調(diào)整、組裝各部件。

（1）將已經(jīng)組裝的傳動座與左、右箱體吊開。將左、右螺紋套拆下，檢測其Tr80X10LH-7H內(nèi)螺紋的尺寸，同時，檢測傳動軸上Tr80X10LH-7e外螺紋的尺寸，均合格。再次將左、右螺紋套及其法蘭按正確方向裝于傳動軸相應(yīng)軸徑處，調(diào)整好各軸承座位置，保證軸孔同心，正反向盤動連接軸，轉(zhuǎn)動及左右螺紋套全行程轉(zhuǎn)動，均靈活，無卡阻現(xiàn)象。

（2）將已組裝的左右傳動座吊放到底座上，均移放三處位置，檢測其滑動面應(yīng)均勻接觸。吊開傳動座，給滑動面涂足量潤滑油脂。

（3）將已組裝的左、右傳動座吊放到底座上，按圖使兩傳動座對稱中心與兩底座對接面重合，與傳動軸上螺紋套及法蘭連接，調(diào)整側(cè)滑板，使其單面間隙調(diào)整至0.15，檢查各處無誤，盤動傳動軸，左、右傳動座相對運動3個以上周期，運動靈活，平穩(wěn)，無卡阻現(xiàn)象。

（4）將已組裝左、右箱體吊放到底座上，按上述傳動座總裝方法，檢測、涂油、調(diào)整，并與傳動座、減速機連接，調(diào)整使其連軸器兩端同軸度達0.03內(nèi)。檢查各處無誤，盤動傳動軸，左右箱體相對運動3個以上周期，運動處靈活，平穩(wěn)，無卡阻現(xiàn)象。

（5）先點動，再連續(xù)轉(zhuǎn)動傳動軸端電機，兩端傳動座、齒輪箱體相對移動過程仍有明顯的異常噪聲，運動不平穩(wěn)。噪聲比首次試車時稍有好轉(zhuǎn)。

（6）將左、右箱體吊開后，左、右傳動座相對移動時無異常噪聲，運動平穩(wěn)。再將左、右箱體裝配好后進行試車，又出現(xiàn)了明顯的異常噪聲、運動不平穩(wěn)。

3.3 分析、解決問題

在屢次試車過程中，傳動軸正向轉(zhuǎn)動時噪聲很大，當(dāng)反向轉(zhuǎn)動時噪聲相比減小很多，這說明傳動座運動不平穩(wěn)問題肯定與傳動軸有著密切的聯(lián)系。已檢測傳動軸與螺紋套之間的牙側(cè)間隙是合格的。仔細觀察傳動軸，可以看到傳動軸與螺紋套之間有接觸不均勻的痕跡。審查圖紙發(fā)現(xiàn)：該螺紋套材質(zhì)是35鋼，硬度HB187-229；傳動軸材質(zhì)是35CrMo，硬度HB250-350。據(jù)此，將調(diào)寬裝置中左、右螺紋套改用為材質(zhì)硬度比較小的材質(zhì)為ZCuAl10Fe3的螺紋套進行試車，兩端傳動座、齒輪箱體相對移動了5個周期，整個過程中各處動作穩(wěn)定、靈活、無卡阻等異?，F(xiàn)象。其余各部件試車均無誤。

4 結(jié)束語

鞍鋼1450酸洗機組采用了雙滾筒式碎邊剪切機，將該碎邊剪左、右刀頭齒輪箱中的上、下刀軸、齒輪及法蘭等相關(guān)件整組進行對換，可以更經(jīng)濟、簡便地調(diào)整齒輪嚙合側(cè)隙。將調(diào)寬裝置中材質(zhì)為35鋼的左、右螺紋套改為材質(zhì)硬度比較小的ZCuAl10Fe3的螺紋套?？梢院芎玫亟鉀Q試車時左、右傳動座及箱體相對運動不平穩(wěn)問題。