250t熱剪剪刃滑座失效分析

1、最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文250T熱剪剪刃滑座失效分析250T熱剪剪刃滑座失效分析摘要：250噸熱剪在軋鋼設(shè)備中的功能以及作用，從剪刃損壞 頻繁出發(fā)，發(fā)現(xiàn)剪刃滑座的故障，進(jìn)行剪刃滑座失效分析，以及剪刃 滑座設(shè)計(jì)強(qiáng)度與實(shí)際使用中需要的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而計(jì)算出設(shè)備需要改進(jìn)尺寸。以及改進(jìn)方式。針對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的使用情況，檢測(cè)原設(shè)計(jì) 是否合理，再加以改進(jìn)，進(jìn)而使設(shè)計(jì)完全符合生產(chǎn)需求。關(guān)鍵詞：熱剪剪刃失效強(qiáng)度一、問題的引出河冶科技股份有限公司連軋線上安裝有一臺(tái) 250噸熱剪。它每天 都要連續(xù)工作，用來保證下一道進(jìn)口工序的長(zhǎng)度尺寸。 特別是緊急處 理軋制高速鋼過程中不可避免的劈頭現(xiàn)象。 試運(yùn)行期間，

2、剪刃損壞次 數(shù)頻繁，大量的剪刃的消耗嚴(yán)重影響生產(chǎn)成本， 更換剪刃的過程制約 了連軋線的生產(chǎn)節(jié)奏。在研究剪刃如何損壞的過程中，檢查發(fā)現(xiàn)剪刃 滑座存在設(shè)計(jì)缺陷，是導(dǎo)致設(shè)備技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，剪刃消耗異常的主 要原因。從11年5月份生產(chǎn)到11年12月12日剪刃滑座失效，250T熱 剪在的7個(gè)半月（合222天）的時(shí)間內(nèi)，累計(jì)剪切9313.77噸鋼坯， 按照每一噸坯料需要剪切3次計(jì)算，合計(jì)約為9313.77*327938次。 平均每天剪切125.8次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到達(dá)設(shè)計(jì)要求的使用 100000次。二、原理分析熱剪的功能部分以及工作原理（一）、250噸熱剪從功能上主要分以下幾部分：1、熱剪主傳動(dòng)部分2、熱剪工作

3、機(jī)構(gòu)3、剪切壓料裝置4、電控 系統(tǒng)5、稀油潤(rùn)滑6、壓縮空氣系統(tǒng)7、干油潤(rùn)滑系統(tǒng)（二）、250噸熱剪的工作原理：熱剪主體由交流電機(jī)常轉(zhuǎn)，飛輪蓄能，剪切工作時(shí)電機(jī)和飛輪同 時(shí)作用，實(shí)現(xiàn)剪切。這時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速略微下降 8%至 12%然后在電機(jī)的 帶動(dòng)下，很快恢復(fù)至額定轉(zhuǎn)速。電機(jī)與飛輪之間為齒輪減速和皮帶傳 動(dòng)。這樣的撓性傳動(dòng)，適合于轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的傳動(dòng)，緩沖轉(zhuǎn)速波動(dòng)帶來 的沖擊。熱剪剪切形式為：下剪刃固定，上剪刃移動(dòng)。上剪刃支座體在曲 柄軸的帶動(dòng)下，兩側(cè)滑道的導(dǎo)向下上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剪切功能。熱剪主 體內(nèi)部傳動(dòng)為二極齒輪減速，輸入端與飛輪同軸；輸出端與曲柄軸同 軸。在輸入軸兩側(cè)分別裝有一臺(tái)離合器和一臺(tái)制動(dòng)器。熱

4、剪不工作時(shí)， 電機(jī)與飛輪常轉(zhuǎn)，輸入軸禁止（離合器打開；制動(dòng)器閉合）；剪機(jī)工 作時(shí)，由飛輪軸帶動(dòng)輸入軸以及曲柄旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)剪切（離合器閉合； 制動(dòng)器打開）。這樣由離合器與制動(dòng)器協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的通斷和 準(zhǔn)確的停位。離合器和制動(dòng)器均為氣動(dòng)干式磨檫片式。 熱剪剪切時(shí)為 防止翹尾現(xiàn)象，在熱剪入口端設(shè)計(jì)有壓板裝置，由氣缸帶動(dòng)一連桿機(jī) 構(gòu)使切料上壓板壓于熱坯上部，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定剪切。剪切結(jié)束后，壓板抬 起，熱坯開始向前運(yùn)動(dòng)，等待下一次剪切時(shí)，熱坯停止后，壓板壓下。 由PLC控制器實(shí)現(xiàn)熱剪自動(dòng)切頭、自動(dòng)切尾，所有動(dòng)作的相互連鎖以 及報(bào)警功能，同時(shí)還能與主軋線電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊。操作臺(tái)設(shè)置在熱 剪操作側(cè)，控制柜設(shè)置在

5、軋制區(qū)的控制室中。具體根據(jù)實(shí)際使用情況現(xiàn)場(chǎng)分析以及在線生產(chǎn)員工的反饋。得出以下結(jié)論：上剪刃滑座的機(jī)構(gòu)形式不合理，在剪切時(shí)，上剪刃受到側(cè)向的切 力，上剪刃懸空過長(zhǎng)，造成剪刃定位強(qiáng)度不足，剪刃易損壞，滑座強(qiáng) 度不足。在剪切時(shí)，棒料壓緊點(diǎn)距離剪刃太近，剪切時(shí)棒料不能壓死， 棒料上翹，上剪刃受到側(cè)向的切力。查找設(shè)備具體技術(shù)參數(shù)。畫出剪刃滑座受力模型。250T熱剪的技術(shù)參數(shù)：剪切軋件斷面：6300 mm?剪切強(qiáng)度：400N/?剪切力：2500KN結(jié)合實(shí)際使用情況中正常剪切坯料尺寸為 80mm勺正方形坯料。以及250噸熱剪的零部件尺寸，得出熱剪悶鋼卡料時(shí)坯料極限翹 起高度。如圖1圖1剪切時(shí)，坯料上翹極限高

6、度從上圖建立力學(xué)模型進(jìn)行剪刃剪切時(shí)的受力分析，見下圖圖2剪刃剪切時(shí)受力分析圖Fn二熱剪剪切力，F(xiàn)t二支反力方向，F(xiàn)c二剪刃滑座受力，TanB 二Fn/Ft-L=290mm L1=450mm剪刃滑座在250噸熱剪的內(nèi)部，只能做上下相對(duì)滑動(dòng)，剪切時(shí)就 可以簡(jiǎn)化成一個(gè)懸臂梁，從受力圖建立剪刃滑座受力的力學(xué)模型進(jìn)行 受力分析圖3剪刃滑座受力圖Fc二剪刃給剪刃滑座的推力Fc*L=FL1對(duì)剪刃滑座損壞位置進(jìn)行強(qiáng)度校核8 max二M/W-對(duì)于懸臂梁|M|max=Fcl-滑座固定剪刃的支架 b=520mm h=100mmW二bh?/6-由以上公式計(jì)算出剪刃滑座需用強(qiáng)度8 =2500000*620*9*0.29

7、*6/(2111*5*0.52*0.01 )442Mpa三、解決方案根據(jù)公式，更改剪刃滑座結(jié)構(gòu)可以改動(dòng)的部分包括1、剪刃長(zhǎng)度，以及滑座卡槽深度。2、滑座固定端厚度。根據(jù)公式初步計(jì)算數(shù)值，更改后剪刃滑座，以及剪刃。圖4更改后剪刃滑座受力分析圖再次校核強(qiáng)度8 =203Mpa<295Mp強(qiáng)度到達(dá)使用要求。四、效果以及結(jié)論重新設(shè)計(jì)的剪刃以及剪刃滑座制作安裝后，目前設(shè)備使用正常， 未出現(xiàn)卡鋼后剪刃滑座變形的情況。針對(duì)悶鋼后鋼坯跳起的問題。又 添加了一個(gè)壓緊裝置，用以壓緊鋼坯。為保證鎖緊裝置與剪切系統(tǒng)的 同時(shí)運(yùn)行，保證每次剪切時(shí)都可以可靠的壓緊坯料。壓緊裝置的控制 信號(hào)同時(shí)引用熱剪的PLC中的剪切信號(hào)。通過它控制剪切與壓緊的同 時(shí)進(jìn)行。圖5新增的壓緊裝置參考文獻(xiàn)：（1）hmjswnwh229864材料力學(xué)常用公式EB/OL. 2012-05-27.http : /？url二FisJGNhy_YBHGd3qkQLu3vUvfL-vYH 05sLALIfru5Z1EJF2l