机械毕业设计（论文）切头剪的设计【全套图纸】.doc

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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：切头剪的设计学生姓名：学 号：0604103631专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机06-8班指导教师： 切头剪的设计 摘要 中厚板轧机是轧钢设备中的主力轧机之一，代表一个国家钢铁工业发展的水平，世界上每个工业先进的国家都拥有若干套。各国的中厚板轧机和生产技术都各有其特色，钢板质量和各项经济指标也达到了较高的水平。剪切机的种类很多，其中滚切式切头剪采用双电机驱动的方式。滚切式切头剪是钢厂重要的剪切设备之一。位于粗轧机和精轧机之间，主要作用是在薄规格轧制时切去带钢的头部和尾部，它通过其弧形剪刀，以保证带钢成品有良好的头部和尾部形状，也有利于带钢的穿

2、带和减少甩尾的作用。本文中对切头剪的设计计算是通过给定的已知条件及参数，通过对切头剪及相关设备结构进行了深入了解，并从材料力学、动力学和经济学的角度出发，选择和确定了合理的设计方案。对切头剪的主传动系统进行了设计。重点包括电动机的计算选取；设计和校核了主要的零部件；以及其他传动装置和执行机构的设计等，同时确定了合适的润滑系统和维护检修方案。关键词：中厚板；切头剪；机械系统；剪切机；生产工艺；计算；校核Shear designAbstract Plate mill is a rolling mill in one of the main mill, on behalf of a national

3、 steel industry level, each developed country of the development of the world has several sets. Countries in plate mill and production technology for its features, quality steel and various economic indicators also reached a relatively high level. Where rolling cut ends with dual motor-driven approa

4、ch. Shear is one of the steel plant important cut devices. Located in roughing mill and mill, mainly between the thin gauge rolling strip cut to the head and tail, which, through its arc scissors, the finished product has a good head and tail shape to assuring, will also be conducive to the Strip an

5、d reduce the role of the tail. This article on the shear of the design calculation is known by the given conditions and parameters, by shear and related equipment provides an in-depth understanding of the structure and dynamics and strength of materials, from an economic point of view, selecting and

6、 determine a reasonable design. On the shear of the main transmission system design. Priorities include motor calculation selected; design and verification of the main parts; and other gearing and actuator, etc, at the same time determine the proper lubrication system and maintenance plan.Key words:

7、 plate; shear; mechanical systems; cut machine; production process; calculation; check目 录第一章 绪论11.1 中厚板的用途及分类11.2 国内外中厚钢板生产的发展概况21.3 5m 宽厚板轧机产品41.3.1 工艺41.3.2 布置工艺41.3.3 技术及装备51.4 中厚钢板生产工艺流程71.5 中厚板剪切机的基本类型和特点71.5.1 斜刀片剪切机81.5.2 圆盘式剪切机81.5.3 滚切式剪切机91.6 滚切式切头剪121.6.1 切头剪概述121.6.2 主要设备组成及技术性能141.6.3 主

8、要零件生产过程质量控制181.6.4 切头剪的特点19第二章 电动机的选择与计算212.1 概述212.2 定性选电机212.3 剪切力与剪切功222.3.1计算剪切力222.3.2 计算剪切功272.4 电机的校核22第三章 主要零件强度计算校核313.1 齿轮的设计计算313.2 偏心轴的设计计算及校核343.2.1偏心轴的设计343.2.2轴的校核373.2.3按疲劳强度校核轴的安全系数393.2.4刚度验算403.3 轴承的计算与校核403.3.1轴承的选择403.3.2轴承的校核413.4 联轴器的选择423.5 选择制动器433.6 键的选择与校核443.7 刀架的设计计算453.

9、8 箱体的设计46第四章 设备的安装，润滑与密封484.1 设备的安装484.2 设备的润滑48第五章 轴的可靠性设计505.1 基本概念505.2 轴的可靠性设计525.2.1轴的受力525.2.2轴的应力分布535.2.3材料的疲劳强度565.2.4轴在计算截面处的轴径58总结59参考文献60结束语61切头剪的设计第一章 绪 论11中厚板的用途及分类中厚钢板大约有200年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。其品种繁多，使用温度要求较广(一200600。C)，使用环境要求

10、复杂(耐候性、耐蚀性等)，使用强度要求高(强韧性、焊接性能好等)。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出了更高的要求。钢板是平板状、矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。板带钢按产品厚度一般可分为厚板和薄板两类。我国GBT 15574-1995规定：厚度不大于3mm的称为薄板，厚度大于3mm的称为厚板。按照习惯，厚板按厚度还可以分为中板、厚板、特厚板。厚度为420mm的钢板称为中板，厚度大于2060mm的钢板称为厚板，厚度大于60mm

11、的钢板称为特厚板。有些地方习惯上把中板、厚板和特厚板统称为中厚钢板。 目前，我国中厚板轧机生产的钢板规格，大部分是厚度为4250mm，宽度为12003900ram，长度一般不超过12m。世界上中厚板轧机生产的钢板规格通常是厚度由3mm到300mm，宽度由1000mm到5200mm，长度一般不超过18m。但特殊情况时厚度可达380mm，宽度可达5350mm，长度可达36m，甚至60m。12 国内外中厚钢板生产的发展概况 20世纪80年代开始，国外除了大的厚板轧机以外，其他大型的轧机已很少再建。1984年底，法国东北方钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后面增加一架5000mm、宽厚板轧机，增

12、加了产量，且扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建一套5000mm宽厚板轧机，年产量达100万t，以满足大直径焊管和舰艇用的宽幅厚板的需求。1985年初，德国迪林根冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机，以满足1625mm(64in)大直径UOE焊管用板的需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制造了套4700mmHCW型轧机，替换下原有的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板的质量。 中厚板轧机是轧钢设备中的主力轧机之一，代表一个国家钢铁工业发展的水平，世界上每个工业先进的国家都拥有若干套。各国的中厚板轧机和生产技术都各有其特色，

13、钢板质量和各项经济指标也达到了较高的水平。总的说，目前Et本的厚板轧机性能和生产技术在世界上居于领先地位。 当代新型中厚板车间的特点是：轧钢机的大型化、强固化，轧机的产量高、质量好、消耗低，向连续化、自动化方向发展，不断取得技术进步。从轧机性能上看，经过多年的改造和新建工作，采用了许多新技术，轧机刚度大大提高。如新建24503000mm四辊式轧机刚度都达5000kNmm以上，有16套轧机配备了液压AGC，有5套实现了区域计算机控制，有5条配备滚切式双边剪和滚切式定尺剪，有两座步进梁式加热炉，有两座无氧化热处理辊底式炉，有4台盘辊式冷床和一台步进式冷床，有一台先进的快冷装置，一套在线多通道超声波

14、自动探伤装置。有一些厂已实现自动打印喷字操作。另外，测压、测厚、测宽、测长、测板形、表面质量检查及测平直度等仪表都在逐步完善中，但废边收集与取试样等操作仍处于人工繁重负担之中。目前,我国的中厚板轧机生产线已经达到41 条(含卷轧中板) ,生产能力3 707 万t 。从轧机性能上看,经过多年的改造和新建工作,采用了许多新技术,轧机刚度大大提高,3 500mm 四辊式轧机刚度已达到10 000kNPmm ,配备了液压AGC 实现了区域计算机控制。但由于受到资金和技术等因素的制约,我国中厚板厂剪切线设备还较落后,约60 %仍沿用斜刀片剪切机切头、切尾、切定尺和切边,少量圆盘式剪切机用于钢板的切边,处

15、于20 世纪5060 年代水平,严重影响钢板质量和产量的提高。见参考文献。我国中厚板生产的主力轧机是20003000mm四辊轧机，从主辅设备水平规模与国外先进的现代化轧机相比，有较大差距。主要表现在：(1) 尚有3套单机架三辊劳特式轧机和4台三辊劳特式粗轧机(2) 在轧机设备参数、装备水平上与国际先进水平相比，差距是非常大的。表11所示为我国中厚板轧机水平与国际先进水平的对比。轧机水平不高，将直接制约了产品品种的开发和产品质量的提高。在一些轧制压力仅为30。60MN的轧机上，难以实施真正意义上的控制轧制工艺技术。这也是我国目前相当部分的高、精、尖产品不能生产而需依赖进口的一个重要原因所在。(3

16、) 精整线水平低。相对于轧钢设备，国内各中厚板厂目世纪5060年代水平。这种局面的形成，同多年来中厚板厂的60仍沿用铡刀剪切边和切定尺使板边收集只有靠人工另外，冷床面积小，宽度小，轧不了长板，采用拉钢移送，使检伤，冷却也不均匀。(4) 自动化程度低，在线检测与控制水平落后。大部分只有部分轧机配备了AGC系统。钢板检验项目不齐全，特5全，缺乏有效的保证措施。1. 3 5m 宽厚板轧机131 产品 包括管线钢板、造船钢板、结构钢板、锅炉容器钢板、耐大气腐蚀钢板及模具钢板等。 厚度5150mm，最大将扩至400mm；宽度9004800mm；最大长度25m(轧制状态最大52m)，最大单重24t，将来扩

17、至45t。 产品按常规轧制、控制轧制和控轧控冷(TMCP)、热处理状态交货。普通轧制产品占总产量的52；控轧控冷产品占40；热处理产品占8。每年有168万t(占总量的12)的产品经涂漆后交货。 132 工艺布置 5m宽厚板轧机一期工程主厂房由板坯接收跨、板坯跨、加热炉区、主轧赔、主电室、磨辊间冷床跨、剪切跨、中转跨、热处理跨、涂漆跨以及成品库等部分组成，设备构成如图11所示。图1-1 中厚钢板平面布置简图1-坯二次切割线；2-连续式加热炉；3-高压水箱鳞箱；4-精轧机；5-加速冷却装置；6-热矫直机；7-宽冷床；8-特厚板冷床；9-检查修磨台架；10-超声波探伤装置；11-切头剪；12-双边剪

18、和剖分剪；13-定尺剪；14-横移修磨台架；15-冷矫直机；16-压力矫直机；17-热处理线；18-涂漆线； 1. 3. 3 工艺技术及装备1331 根坯库及加热炉连铸板坯直接送至宽厚板轧机的板坯接收跨。暂无合同的板坯在此跨临时堆放。有合同的倍尺连铸坯经横移装置从入库辊道过跨到二次切割线，在线切割成定尺坯。二次切割线主要由对中装置、测长仪、喷印机、火焰切割机、去毛刺机等设备组成。在加热炉输出辊道与预留粗轧机之间，设置高压水除鳞装置，由上下两对喷水集管组成，上喷水梁高度可根据板坯厚度进行调整，调节行程400mm。为便于合金钢等难除鳞钢种生产，高压水压力为215MPa。轧制线采用双5m机架布置，精

19、轧机架采用大力矩、高刚性、高轧制速度，以满足低温控轧要求；同时为投产后拓宽产品尺寸创造条件。立辊机架与水平机架呈近接布置。宽厚板轧机采用了当前最新的高精度轧制技术，除保证产品尺寸精度及外形质量满足用户要求外，还设计目标成材率为93，为世界一流水平。采用的高精度轧制技术包括：厚度招制技术、平面形状控制技术、板形控制技术。1333 剪切线 5m 宽厚板轧机有切头切尾剪、切边剪和定尺剪。切头切尾剪和定尺剪一般采用铡刀剪或滚切剪。切边剪有双边剪、圆盘剪和铡刀剪等。双边剪是两台剪机相对布置，间断剪切钢板两边;圆盘剪可连续剪切钢板两边;铡刀剪则为两台剪机相对错开布置，交替剪切钢板两边。当钢板较宽时，可配置

20、剖分剪，将宽钢板切成两块较窄的钢板。现代化剪切机组多采用双边剪与滚动剪接近布置的联合剪。圆盘剪的剪切厚度为25mm以下，其他剪机可剪切厚达40mm的钢板。当板厚超过40mm时，一般采用火焰或等离子切割。5m 宽厚板轧机采用步进式冷床，使铜板在冷却过程中表面无滑伤。厚度小于50mm钢板进入宽冷床冷却；厚度大于50mm钢板进入特厚板冷床冷却。冷却后的钢板送入检查台。借助翻板机由人工对其上下表面进行检查，对表面缺陷部位进行修磨。中厚钢板控制冷却装置的形式和特点如表1-3：表1-1 中厚钢板控制冷却装置的形式和特点形 式主要特点和用途快速控制冷却装置在线快速控制冷却，可生产API标准X75的厚度为85

21、0mm的管线管用钢板控制轧制和加速冷却装置设有弱冷和强冷两段，冷却速度设定范围广，可生产造船板和低温管线管用钢板多用途控制冷却装置在线快冷和直接淬火结合，可生产高强度钢板动态加速冷却装置在线辊式淬火、直接淬火与加速冷却联合，可生产高强度钢板、造船板和厚度15100mm管线管用钢板剪切线采用SMSDemag公司开发的多轴多偏心滚切式剪切机，该剪切机剪切时上弧形刀刃在下直型刀刃上滚动剪切，剪切变形区小，剪切钢板不易弯曲变形，毛刺少，剪切质量高。由于采用多轴传动，可剪切高强度的钢板，剪切速度快。剪切线采用自动剪切技术，根据钢板形状检测装置(PSG)的测量数据及上位机下达的剪切指令，对钢板进行优化剪切

22、。1334精整区精整区设备及工艺包括：火焰切割、质量检查修磨、冷矫直、热处理、涂漆等。平直度不合要求的钢板，需进行冷矫直。冷矫直机采用彤五辊变辊数矫直机，最大矫直力为35MN。对于薄规格产品，采用小辊距九辊矫直机，对厚规格产品采用大辊径五辊矫直机，钢板有效矫直厚度范围比常规矫直机扩大50，采用小变形量最大矫直厚度可达50mm，能满足部分热处理后钢板冷矫直的需求。对于厚规格钢板，当平直度不合要求时，可用压力矫直机进行压平处理。14 中厚钢板生产工艺流程根据产品方案和坯料条件选择。在满足压缩比条件下，宜采用连铸坯或初轧坯为原料，并尽量采用连铸坯热装和控制轧制、控制冷却技术。控制轧制是在钢中加入微量

23、合金元素(如铌)，控制好轧制条件，使钢的结晶组织细化的方法，可提高钢板的屈服强度及韧性。控制冷却是把控制轧制后的钢板，以适当的冷却速度冷却到预定的温度的方法。除控制轧制外，还有热机轧制，它是通过控制板坯的加热、轧制和冷却工艺，以控制钢的显微组织，提高钢板的强度及韧性，改善钢板的焊接性能。中厚钢板轧制一般分为三个阶段：首先沿板坯长度方向或斜向轧制14道次;接着将轧件旋转90展宽轧制到成品规格所要求的宽度;最后将轧件再转90，沿长度方向轧制到成品板所要求的厚度。厚度小于40mm的钢板需进行热矫直，平直度不符合要求的冷钢板还需要进行冷矫直。钢板经切头切尾、切边后剪切成定尺，并根据钢板质量标准要求进行

24、无损探伤、热处理、抛丸和涂层。最后，经检查、修磨后打印入库。引自文献11 .5中厚板剪切机的基本类型和特点剪切机是用于将钢板剪切成规定尺寸的设备。按照刀片形状和配置方式及钢板情况,在中厚板生产中常用的剪切机有:斜刀片式剪切机(通称铡刀剪或斜刃剪) 、圆盘式剪切机、滚切式剪切机(通称滚切剪)三种基本类型。其中,应用最多的是斜刀片式剪切机,其次是圆盘式剪切机。滚切式剪切机是近年来出现的一种新型剪切机,它在现代化的中厚板生产中将具有更多的优越性和更强的生命力。三种剪切机刀片配置如图1-2 所示。图 1-2 剪切机刀片配置图(a) 斜刃剪; (b) 圆盘剪; (c) 滚切剪1. 5 .1 斜刀片剪切机

25、剪切机的两个剪刃是成某一角度配置的,即其中一个剪刃相对于另一个剪刃是倾斜配置的。在生产中多数上刀片是倾斜的,其倾斜角度一般为16角,并且剪切机下刀片固定不动,上刀片向下运动剪切钢板。如图1 (a) 所示。其优点主要有:对钢板温度适应性强,既适用于热状态也适用于冷状态钢板的剪切;对钢板厚度适应性强,40mm 以下的钢板均能剪切。主要缺点:一是剪切时斜刀片与钢板之间有相对滑动,剪切厚度大于20mm 的板材时,由于刀片行程长,易使板材产生横向弯曲,在剪切侧边时板边不齐,影响板材的剪切质量;二是由于间断剪切,空程时间长,能达到的剪切次数少,产量受到限制,并浪费能源。引自文献2。1. 5 .2 圆盘式剪

26、切机圆盘式剪切机的两个刀片均是圆盘状的,如图1(b) 所示。常用来剪切钢板的侧边,也可用于钢板纵向剖分成窄条。其主要优点是可连续纵向滚动剪切,速度快,产量高,质量好。缺点:一是剪切厚度限于25mm 以内;二是对于小批量规格品种多,钢板宽度变换频繁,则需要频繁调整其两侧边剪刃间的距离。1. 5. 3 滚切式剪切机1. 5. 3. 1滚切式剪切机的概述滚切式剪切机自20 世纪70 年代应用于生产后,得到了一定的发展，是国外近几年发展起来的一种新式钢板剪切设备。这种剪切机剪切板材的切口光滑、板材无变形、切边平直度高、能耗小、寿命长、产量高, 圆弧滚切式剪切机按工作性质, 可分为切边剪、剖分剪、定尺剪

27、按结构形式划分, 可分为二轴二偏心型、三轴三偏心型、一轴三偏心型等几种形式。但无论是何种形式, 如何划分, 都有一个共同特点, 它们都是圆弧形上剪刃、平直形下剪刃。在剪切钢板时, 圆弧形上剪刃沿下剪刃作垂直和滚动的复合运动, 因此得名, 圆弧剪刃滚切式钢板剪切机简称“ 滚切剪”。特别适合于中厚板的切边(滚切式双边剪) 、切定尺(滚切式定尺剪) 和纵向切分(滚切式剖分剪) 。引自文献4。滚切式剪切机取代斜刃剪和圆盘剪已成为国际上中厚板厂技术改造和新建的发展趋势。国产滚切式切头剪设计制造技术正在不断提高,主要技术性能和剪切质量已基本上达到国际同类设备水平,完全可以替代进口以满足中厚板厂生产的需要。

28、滚切式双边剪由于机构复杂、自动化程度高,电气元件、自动控制精度和可靠性技术等方面与国外还有差距,目前国内还不能完全自行设计及制造。中国二重2001 年为济钢厚板厂自主开发设计的我国第一台三轴三偏心式滚切式双边剪,受技术等因素的制约,在调试和正常生产过程中均不同程度的出现了钢板跑偏等问题。虽然滚切式双边剪国产化还需等待,但由于滚切式剪切机的剪切方式彻底改变了斜刃剪的剪切形式,有着斜刃剪和圆盘剪不可比的优势,因此将会应用到越来越多的中厚板生产厂。滚切式剪切机是炉卷轧机生产线的主要设备，其功能是对冷钢板进行切头切尾、切样和定尺剪切。该滚切式剪切主要用于中厚板的剪切，是国内最先进的设备，该生产线的生产

29、规模为年产110万吨钢板，生产的钢种为碳素结构钢、低合金结构钢、造船板、锅炉板、压力容器钢、汽车大梁板、桥梁钢、管线钢等。1. 5. 3. 2滚切剪的分类及剪切原理目前,滚切剪有两种型式,一是双边剪用的三轴三偏心型式或定尺剪和剖分剪用的两轴两偏心型式。另一种为双边剪用的一轴三偏心型式或定尺剪和剖分剪用的一轴两偏心型式。两者的原理相同,仅结构型式不同,并各有特点。其主要区别在主传动型式上,前者为圆柱齿轮传动,后者为蜗轮蜗杆传动。滚切剪的剪切原理见图1-3。由于两根左右曲柄轴之间存在相位差,左右曲柄轴由电机经减速机同步传动而带动连杆,使上刀架在导向杆的作用下实现滚切式剪切的过程。图 1-3滚切剪的

30、剪切过程原理1 - 偏心轴;2 - 连杆;3 - 上刀架;4 - 导向杆;5 - 下刀架;6 - 被剪切钢板1. 5. 3. 3 滚切剪的优点滚切剪的上刀片是以半径为R 的圆弧组成,在剪切过程中,沿钢板剪切方向上下刀片的重叠量不变,在上下刀片开口度相同的条件下,斜刃剪的上刀行程比滚切剪上刀行程大30 %40 %。滚切剪的偏心半径小,在剪切力一定时,剪切力矩小。滚切剪的上刀行程小,对被剪切钢板的压弯变形小,避免了钢板端部和棱边的弯曲,剪切质量好。滚切剪的剪切次数可达24 次Pmin ,最高可达到30 次Pmin ,剪切效率高。滚切剪有快速换剪刃装置, 换刀时间只需30min。滚切剪有上下剪刃间隙

31、调整装置,上下剪刃的间隙可根据钢板厚度进行调整,间隙调整精度高,速度快,并用切口干净毛刺少。滚切剪剪切板材的厚度最大可达到50mm ,而圆盘剪和斜刃剪的剪切板材厚度最大只能达到25mm和40mm。滚切剪剪切机组采用计算机控制,钢板运送和长度测量由夹送辊和测长辊或激光测长装置组成,定尺系统精度高,使用维修方便。引自文献5。1.6 滚切式切头剪1. 6. 1 概述切头剪是钢厂重要的剪切设备之一（如图1-4）。位于粗轧机和精轧机之间，主要作用是在薄规格轧制时切去带钢的头部和尾部，以保证带钢成品有良好的头部和尾部形状，它通过其弧形剪刀，根据滚动剪刀的原理剪切厚度为5-50mm的钢板，为后续的双边剪和定

32、尺剪的剪切提供了良好的基础。也有利于带钢的穿带和减少甩尾的作用.当轧机出现堆钢事故时，操作工可以迅速拍下紧急剪切按钮，此时中间坯被切断，粗轧机急停，有钢机架快开，精轧带钢穿过后急停。这样可以大大减少处理事故时间。图1-4 切头剪滚切式切头剪是在斜刃铡刀剪的基础上,将上剪刃做成圆弧形,如图 1-5 所示。呈弧形的上刀刃在剪切时相对于平直的下刀刃作滚动。此时,在整个剪切范围内刀片重叠量不变,剪切变形区小,被剪切板材不易弯曲变形,毛刺少,剪切质量高。并且,滚切式剪切机运动的上刀片与被剪板材之间只产生很小的相对运动,刀片磨损较小。切头剪主要组成部分包括固定侧机架、非固定侧机架、上剪刃台、下剪刃台、剪架

33、体、连杆等主要部件。 图 1-5 滚切式剪切机 1. 6. 2 主要设备组成及技术性能 1. 主要设备组成钢板定位装置、入口侧夹送辊和废钢推钢机、测量辊、滚切式剪切机、切头运输设备、升降辊道。2. 主要设备作用及技术性能2.1 钢板定位装置2.1.1 作用 在操作滚切式剪切机前完成钢板在轨道上的对中。2.1.2 主要部件 钢板定位设备分为提升臂组件和位移挡板。提升臂组件是由通过纵向梁连接在一起的5或6个臂组成的。横移挡板装置由一个带轨道的固定框架和一个带轮子的小车组成。小车带有一个很小的制动爪与钢板接触，提升臂支撑钢板，横移挡板执行横移运动。2.2 入口侧夹送辊和废钢推钢机2.2.1 作用：用

34、夹送辊将钢板装送入切分剪，夹送辊框架上装有废钢推钢机，用于将切掉的尾端推到切分剪的废钢溜槽里。2.2.2 主要部件 夹送辊设备 夹送辊设备由安装在基础上的固定和活动部分组成，通过千斤顶螺杆进行位移侧的横向移动，由电机驱动千斤顶螺杆。可移动装置用簧板和楔块夹紧，用液压解除夹紧装置。每个机架都有上下夹送辊（共4 个辊子）。下夹送辊有带齿槽的同步轴，自对中式设计并带齿轮联轴节。同步轴系浮动式轴，无延伸要求,因为在宽度调节过程中轴进入到两个夹送辊里面。每侧配备一个液压缸，用于对上辊进行操作。每侧有一套用于下夹送辊精调用的定位螺栓，可保持恒定的轧制线。每个辊配有辊子抛光装置。每个夹送辊由电动齿轮马达驱动

35、。 废钢推钢机 有2个装置与夹送辊机架相连，一个安装在固定夹送辊上，另一个安装在可移动的夹送辊上。把钢板尾端推向废钢溜槽。每个推钢机被设计成铰接结构，用一个液压操作臂来完成推钢操作。2.2.3润滑 轴承和滑块采用甘油润滑。在传动箱里的减速齿轮和轴承用稀油润滑。2.3 测量辊2.3.1 作用 对通过剪机的钢板进行跟踪测量长度。2.3.2 主要部件 测量辊 从动辊安装在剪机的入口和出口处。入口侧的测量辊安装在自己专用的支架上，出口侧的支架是剪机框架的一部分。辊子的升降靠一个气动缸完成。 润滑 轴承采用甘油润滑。2.4 滚切式切头剪2.4.1 作用 对冷钢板进行切头切尾。2.4.2 主要部件1) 机

36、架 2 个立式焊接钢制机架、进口和出口侧设有横梁隔板，下剪刃刀架做为结构挡板。2) 下剪刃支架 与剪机主机架为一体，用弹簧张紧缸支承平直下剪刃。3) 上剪刃支架 为焊接钢结构，可在主机架上垂直滑动，利用簧板张紧缸固定上部弧形剪刃，连杆与圆柱形底座相接，进行滚动式切割，用围绕剪刃中心转动的摇臂（导杆）在滚动切割时进行导向，用配有可更换的金属簧片的滑动导向装置完成水平方向的导向，使用压缩弹簧向前推动滑动导卫。4) 上下剪刃 上剪刃为弧形，下剪刃为平直形，在上剪刃的2个刀刃上和下剪刃的4个刀刃上使用了特殊钢，剪刃用螺栓固定在剪刃的衬板上。5) 上剪刃连杆和导杆 由2 个主连杆传递剪切力和滚动剪切运动

37、，导杆对上剪刃支架在垂直面上的滚动切割进行导向，2个主连杆带有用于安装曲轴轴套的圆柱形底座，导杆带有用于剪机机架轴套的圆柱形底座，在与上剪刃支架连接的圆柱体上可以进行水平剪刃缝隙的调节，所有的连杆均用锻钢制造。6) 曲柄轴 为锻钢制造，配有普通轴承，通过圆柱形轴套支撑连杆，通过双键槽将第三级齿轮安装在曲轴上。7) 剪刃缝隙的调节 在上剪刃支架和剪机出口侧机架之间有楔块调节装置，在入口侧有预压紧弹簧以确保楔块之间完全接触，在金属簧板上的所有滑动表面都有自润滑，用4个千斤顶螺栓使楔块上下移动，由电机驱动的千斤顶螺栓具有机械同步。8) 夹紧辊和开槽辊 将最后一块板子平稳笔直地送入切分剪内，夹紧辊固定

38、在入口夹送辊机架上，开槽辊通过弹簧机构被固定在下剪刃机架上，用液压缸提升从动夹紧辊，通过位移夹送辊的运动产生横移，通过万向轴由电机驱动开槽辊。9) 压下机构 在切割过程中压紧装置将钢板牢固地压到下剪刃上，通过连接机构完成3个压下板的升降，每个压下板由2 个液压缸驱动。10) 钢板支架 在切割过程中保持钢板的稳定（在钢板切头期间不使用），位于剪切机侧面，横跨升降辊道，在“启动切割”侧，由液压缸提供动力，用一个立辊导向装置为钢板支架确定正确的钢板对中位置。11) 齿轮箱和传动装置 完全密封在剪机机架上，是三级齿轮传动，由2 台交流电机提供动力，并带有用于保护整个剪机过载安全的液压安全接轴的齿轮式联

39、轴节，每个联轴节带有一个液压制动销，在联轴节上有一个事故弹簧夹紧制动装置。12) 剪刃更换装置 剪刃更换装置位于操作侧，可以在轨道上行走的用来抽出和插入剪刃装置的小车，小车通过一个液压马达和一个螺旋式蜗轮机构进行液压操作，减速机与链轮连接，小车上的推拉式链条靠链轮来驱动，剪刃通过液压快速分离装置进行拆卸，用位于下剪刃支架内侧的一个齿条和齿轮装置来提升下剪刃并同时取上剪刃，小车上的钩子直接与剪刃卡盘相连接。13) 润滑 齿轮箱采用循环式稀油润滑，普通轴承和滚珠轴承用集中式甘油润滑系统润滑。2.5 切头运输设备2.5.1 作用 运送切头和切割试样。2.5.2 主要部件 切头溜槽 切头溜槽固定在剪切

40、机下面并与下剪刃支架相连，用于将切头和取样送到运输机上，为了减少切头落下时的撞击和产生的噪音，所设计的溜槽使用了橡胶材料，运输机旁装有缓冲器结构，可以阻挡卸落的废料并把它们归拢到运输机上。 运输装置 运输机由齿轮电机通过齿轮联轴节来驱动，传动带装置有重型铰连和整体式侧翼板防止切头堆在一起，一个限位开关用于在废钢堆积时让电机停机，而另一个断路开关则是在维修时锁定运输机。 运输辊道 用球面滚柱轴承支撑的实心辊子，用一台交流电机通过一个齿轮箱、齿轮以及链条装置进行驱动，在电机和齿轮箱之间装有齿轮联轴节，在齿轮箱和驱动辊之间装有齿轮接轴。 出料辊道 出料辊道分为2段：第一段用于卸下试样，第二个段用于卸

41、下切头，用一台交流电机通过一个齿轮箱、齿轮以及链条装置来驱动这两个区段，电机和齿轮箱之间装有齿轮联轴节，齿轮箱和驱动辊之间装有齿轮接轴。 试样/切头输出系统 卸料系统分为2部分，第一部分用于输出试样，第二部分用于输出切头，将切头和试样送到两个单独的固定式钢制接收装置里。2.6 升降辊道2.6.1 作用：在切头剪剪切时支撑钢板头部，确定试样切割长度，在剪切完成后运送钢板。2.6.2主要部件升降辊道 为完成升降辊道的功能可进行偏心运动和横移运动，通过两对液压缸和连杆机构完成偏心运动，通过直接连接的液压缸进行横移，辊道框架由轮子和轨道支撑，辊子通过万向伸缩式接轴、链条和链轮机构由齿轮电机驱动，实心钢

42、制辊子（20 25 肖氏硬度C 级），通过集中式润滑系统对辊颈轴承进行甘油润滑。1. 6. 3 主要零件生产过程质量控制 主要焊接件固定侧机架、非固定侧机架、前架体的质量控制固定侧及非固定侧机架、前架体要求选用检验合格的厚钢板焊接制成。钢板切割面平面度控制在1.03.5 mm 之内、热切割长度的精度控制在4.5 mm 之内、并留有足够的加工余量。焊接坡口打磨百分之百露出金属光泽, 并挑选有经验的焊工进行施焊, 满足图纸技术要求。焊后消除应力, 退火温度控制在580 左右。控制好焊接件喷砂及涂漆质量。主要铸钢件上剪刃台、下剪刃台及连杆的质量控制切头剪上、下剪刃台及连杆选用符合要求经过正回火, 并

43、能够满足机械性能要求的铸钢件。严格控制正火温度92020 、并采用超声波探伤、磁粉探伤方法来控制活件内部质量和表面质量使其达到要求。主要加工件质量控制要求控制各相关尺寸公差和形位公差及表面粗糙度, 保证加工件的质量。主要加工件有固定侧机架、非固定侧机架、上下剪刃台、前架体及连杆。固定侧机架、非固定侧机架在数控机床上主要拉表检查基准面及齿距, 保证符合要求。保证两定位基准面到机架底面等互差小于0.1mm。上刃台在机床上主要拉表检查控制滑板面平行与把合剪刃面的平行度不大于0.05 mm, 把合剪刀两个面互相垂直不大于0.03 mm, 各面平面度不大于0.03 mm。下刃台在机床主要拉表检查保证下刃

44、台把合剪刃的上表面与两侧齿面基准面垂直度不大于0.05 mm。在机床上控制齿距公差, 保证把合刀刃的两垂直面垂直度不大于0.03 mm, 平面度不大于0.03 mm。连杆在镗床上主要控制两侧面平行度不大于0.03 mm, 孔距9000.2 mm。前架体在数控机床主要控制总长5 900mm。保证两偏心轴孔距3 500 mm 的尺寸要求。1. 6. 4切头剪的特点切头剪主要有以特点:该切头剪控制系统采用了优化的剪切模型，运行稳定，故障率低，维护方便，剪切精度高，安全可靠。为创造了很大的经济效益。 第二章 电动机的选择与计算21 概述切头剪的结构特点：剪切机的两个偏心轴通过中心距为360mm的直齿圆

45、柱齿轮，利用传动比为41的传动方式使上剪刀在垂直方向上的速度相同，支持轴的轴承为调心滚子轴承，主要承受径向载荷，同时也承受了少量的轴向载荷，轴承外滚道为球面形状，具有调心作用，内外圈轴线相对偏斜角的允许值为。润滑方式为配备专门的油雾润滑系统，动力来源为有两台功率为450KW的直流电动机提供动力。2 .2定性选电机电动机分交流电动机和直流电动机两种，由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护不便等缺点，因此无特殊要求不宜采用。剪切机的电机有两种工作制：一种是启动工作制，在传动系统中没有专门的飞轮，这种电机应有最小的加速时间，能够保证在要求的转角内完成启动、加速、剪切、制动与停止：另一

46、种是连续工作制，在传动系统中装有飞轮。由于该剪切机在旋转一周的时间内能够完成整个过程，且在该处也不起碎断作用，所以应选用启动工作制的电机。引自文献6。考虑到剪切机要实现可变速和自动控制以及平滑的调速和反应灵敏的要求，所以采用直流电机。其具有以下优点：1、结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便； 2、适用于不易然，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上；3、由于起动性能较好，也适用与某些要求起动转矩较高的机械。所设计切头剪切机已知原始数据： 剪切带钢速度 V=1 m/s； 剪切带钢强度 =1200 MPa ； 剪切带钢厚度 h=640 mm，取40mm； 剪切带轮宽度 B=12003650 mm；取3500mm； 剪刃的重合度 S=0.57 mm取1mm；剪切角 =2 根据选择直流电机的型号为：Z4-450-42额定功率：P=450kw额定转速：n=1000r/min 2. 3剪切力与剪切功2. 3. 1计算剪切力目前切头剪切力计算公式是B.B 诺沙里公式，剪切力P 由3 部分组成，即 PP1+P2+P3