圆盘剪剪切质量分析及调整步骤

圆盘剪剪切跑偏电气解决方案现代中厚板精整工序和推拉酸洗机中关键的设备，可以实现对运动着的钢板的连续纵向剪切，具有生产效率高的特点，相比于滚切式双边剪不但结构简单，而且投资约为其的一般，因此圆盘剪在国内中厚板厂中有较为广泛的应用。

然而在生产中发现，钢板在剪切过程中有诸多的因素会引起剪切跑偏的现象，包括剪切部件间的速度差、刀盘侧隙和重叠量等。

如果发生钢板跑偏之后还需要进行二次的剪切，既降低了钢板的成材率，浪费原料，又耗费了时间、人力和财力。

本文针对圆盘剪剪切跑偏中存在的问题进行分析并对应的给出了电气化的解决方案，对于各生产工厂具有一定的参考价值。

1、圆盘剪剪切原理和结构材料的剪切过程可分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。

（1）剪切开始阶段，带钢表面同时受到上下剪刃的剪压，发生弹性变形。

（2）随着剪压的增大，超过带钢的屈服极限时，带钢内部发生塑性变形，金属晶粒出现滑移。

（3）剪切过程进一步的进行，剪刃逐步的深入到带钢内部，在上下剪刃刃口处出现集中应力，导致在滑移区方向上产生微小裂纹。

由于存在一定剪刃间隙量，在剪切力的作用下，剪刃之间的钢带形成弯矩，从而使得刃口处裂纹迅速扩展，最终形成断裂区。

以圆盘式双剪边装置为例，其组成部件主要包括了激光划线和磁力对中装置、圆盘剪、碎边剪、夹送辊、钢板导槽、废料溜槽等。

2、圆盘剪剪切跑偏的原因分析与解决方法2.1圆盘剪刀片方面在圆盘剪刀方面发生的问题主要（1）圆盘直径尺寸不一致，导致剪切速度的不同，从而产生跑偏。

另一个问题是计算机输入直径尺寸值与实际值不同，导致的线速度度不一致产生跑偏。

（2）刀片刀锋处的淬火硬度均匀性差，剪切阻力不均衡导致跑偏。

（3）圆盘刀片的崩口或塌陷。

解决方案：在进行圆盘剪刀安装前，必须详细检查各组刀片间的直径差值，控制在0.1mm以下，并且在输入刀片直径时准确无误，在此情况下发生了跑偏现象时，必须马上停止，重新检查、调整和输入。

圆盘剪剪切机理分析及应用探讨摘要圆盘剪是酸洗机组上的关键设备之一，其主要作用是通过对带钢设定宽度的精确剪切并控制边部缺陷，为轧机的轧制提供一定的保障。

切边质量的好坏直接影响产品的质量等级、产量，甚至产品的报废。

因此，本文分析了圆盘剪剪切机理及应用。

关键词切边；圆盘剪；边部质量1 圆盘剪的剪切机理分析圆盘剪剪切钢板时，刀盘以相等于带钢运动速度做圆周运动，形成一对无端点的剪刃。

板带剪切过程是上下刀的刃口距离随着刀盘不断转动逐渐减小，中间的板带被刀片不断地切入，使板带材料发生变形，最终被完全切断的过程[1]。

板带剪切过程可分为弹性变形、塑性变形和断裂分离3个阶段。

按现代金属物理学的观点，金属内部存在大量的位错，金属塑性变形的实质就是位错的运动，材料的屈服极限就是开动位错使之运动所需的临界应力值。

材料内部的位错数量越多，开动位错就越困难，屈服极限也就越高。

位错运动的结果是使位错数量增加、位错堆积，增加了进一步塑性变形的困难，因而材料的屈服极限提高。

当位错堆积、增加到一定程度时，如果继续加大应力值，则会在位错的堆积处产生裂纹，金属就会断裂分离。

弹性变形阶段，上、下刀盘与板带接触并挤压，板带产生弹性压缩且有穹弯，略有材料挤靠上、下刀盘侧面的趋势，随着刀盘的相互靠近，穹弯愈加严重，侧向间隙越大，穹弯越大，此时应力未超过材料的弹性极限，一旦上、下刀盘分离，则板带可恢复原形。

正是由于穹弯的存在，带钢经后两个阶段时将会有反弹而挤压摩擦刀盘，对其边部造成一定的不利条件，如图1（a）示意。

塑性变形阶段，随着上、下刀盘的靠近，板带变形达到材料的屈服极限，部分材料被刀盘侧面挤压，产生塑性变形，得到光亮的剪切断面，由于侧向间隙的存在，塑性变形的同时还伴有材料的弯曲和拉伸，剪切继续进行，材料内应力不断增大，在刃口处由于应力集中，此处的最大内应力超过材料的断裂极限，开始出现微小裂纹，如图1（b）所示。

断裂分离阶段，随着上、下刀盘切入材料的深入，刃口处的裂纹不断向材料内部扩展，在侧隙合理时，上下裂纹最终将相互对接，材料随即断开，得到带钢的剪切断面。

圆盘剪的剪切原理及剪切缺陷分析发布时间：2021-12-10T07:26:58.021Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：马斌[导读] 同时，消除了上游原材料的边缘缺陷，避免了产品质量下降，为下游生产线提供了安全保障。

南京钢铁股份有限公司江苏南京 210000摘要：圆盘剪又称切边剪，是带材和板材生产线的关键设备之一。

其主要功能是通过精确控制钢板宽度，满足客户对产品宽度的严格要求。

同时，消除了上游原材料的边缘缺陷，避免了产品质量下降，为下游生产线提供了安全保障。

关键词：圆盘剪；剪切；缺陷圆盘剪是生产板材的主要设备，用于剪切带钢边缘缺陷，保证全带钢宽度的一致性，提高带钢宽度精度，广泛应用于推拉酸洗装置、连续酸洗装置、酸洗-轧机联合装置、精整装置、重卷装置，是生产带材的重要设备。

同时，剪切机是轧机最重要的辅助设备之一，也是金属材料切割的机械设备。

圆盘剪近年来已广泛应用于中厚板剪切生产中，具有划痕小、剪切质量好、磨损小等优点，能保证钢板平整度及断面光滑。

1圆盘剪概述圆盘剪全称是圆盘式剪切机，当圆盘被剪切时，剪刃和轧件以相同速度运动，并经历连续的圆周运动，形成一对无端点剪切。

其一般放置在带材和板材剪切线上，对运动板材或带材两侧边缘进行纵向剪切，使剪后带钢或板材边缘准确、干净、无毛刺。

按用途分为切边剪和分条剪；根据传动形式，有拉剪和动力剪。

拉剪是由后拉力辊或卷取机拉动的无传动圆盘剪。

动力剪有自己的传动装置，其中一些还配有离合器。

使用拉剪时，离合器可根据情况打开。

2圆盘剪的剪切原理圆盘剪由上下两片圆形刀片组成，用于剪切钢板边缘，两片刀片垂直排列，有一定形式的错位，使上下刀片形成一定程度的重叠量及侧间隙。

钢板边缘进入圆盘剪接触剪刃后，刀片向带钢施加剪切力，刀盘旋转，剪刃刃口间距减小，带钢开始逐渐变形，先弹性变形，再塑性变形，当变形量累积到一定程度时，剪裂产生并进一步扩展，废边与整个钢板分离，完成整个剪切过程，基本上包括以下四个连续阶段。

螺旋焊管生产用圆盘剪的剪切质量分析0 引言圆盘剪是用来进行纵向连续剪切带材的剪断机，也是螺旋焊管机组和纵剪机组中钢带工作宽度定尺的设备。

由于这种剪断机的剪刃是圆盘形的，所以称为圆盘剪。

它除了确定钢带宽度精定尺外，还起到消除或减少钢带轧制过程中所形成的月牙弯（俗称镰刀弯）的作用。

圆盘剪自身不带传动装置，而是靠递送机进行拉力剪切。

圆盘剪的工作部分，是由上剪刃与下剪刃形成的一对剪刃口来完成钢带剪切。

根据剪切需要可采用一对多对剪刃。

螺旋埋弧焊管机组一般采用两对剪刃剪切钢带边缘，纵剪机组则采用一对或多对剪刃进行纵剪钢带。

在制管行业中，虽然圆盘剪的结构、外形、尺寸各有差异，但剪切原理和用途是相同的，影响剪切质量的因素也是相同的。

探讨剪切质量的主要目的，在于提高钢带的剪切质量，提高生产率，降低生产成本。

同时也为日常生产和维修工作中，安装和调试剪刃、分析和判断故障提供依据。

1 螺旋焊管用圆盘剪剪切钢带过程分析螺旋焊管用圆盘剪剪切钢带的过程包括以下四个连续阶段。

（1）挤压阶段（又称弹性变形阶段）：钢带在动力机（递送机）张力牵引下，进入上、下剪刃所形成的刃口，剪刃开始挤压钢带，钢带产生弹性压缩弯曲。

这一阶段钢带内的应力还没有超过弹性极限。

（2）滑移阶段（又称塑性变形阶段）：剪刃继续挤压钢带，钢带内部产生的应力达到屈服点，晶界移滑。

特别是当剪刃间隙大的时候，钢带纤维的弯曲和拉伸也就越大，在这一阶段的后期，靠近刃口的应力与带钢的剪切应力相等。

（3）剪裂阶段：剪刃继续挤压钢带，刃口处钢带内应力超过了分子间的结合力，这时钢带沿着滑移面方向产生裂纹。

理想的裂纹应是上、下刃口的连线，但由于上、下剪刃有间隙，所以理想的裂纹是很难存在的。

也就是说，剪切的带钢边都存在或大或小的毛刺，而毛刺的大小由裂纹起始点的位置来决定。

（4）分离阶段：剪刃继续挤压带钢，裂纹发展为裂缝。

剪断的板条，由于受到上剪刃外侧摩擦力的作用而向上翘曲脱离钢带。

钢带则在牵引力的作用下，继续向前运行，从而完成剪切全过程。

中板圆盘剪剪切跑偏分析及改进实践摘要：本文结合现场生产实际，通过对圆盘剪剪切原理及剪切过程进行分析，总结圆盘剪剪切过程中发生的钢板跑偏设备故障产生的原因，提出了有效技术措施。

关键词：圆盘剪跑偏剪切重叠量调整1前言福建三钢集团有限公司中厚板轧钢厂于2007年2月全线建成投产，是福建省第一条的中厚板生产线，二期工程改造完成后产能达到120万吨/年，圆盘式双边剪是中厚板生产线精整区主要设备之一，用于对轧制钢板进行边部纵切，将钢板剪切至要求的成品宽度。

在实际生产过程中，由圆盘剪剪刃间隙调整、剪刃直径，钢板对中精度，轧制板型、碎边剪及设备安装制造精度等原因引起钢板剪切时产生跑偏，造成剪切不及时，严重影响了剪切效率及产品质量，本文结合现场生产实际对圆盘剪剪切过程中发生的钢板跑偏的原因进行总结，并提出有效的改进措施。

2圆盘剪设备技术参数3 圆盘剪剪切跑偏原因分析及改进措施经过几年的生产实践过程观察总结，造成圆盘剪剪切跑偏的主要原因有剪刃间隙调整、刀盘直径，钢板对中精度，刀口钝化、碎边剪及设备安装制造精度等。

具体原因分析及改进措施如下：3.1 两侧剪刃垂直间隙和水平间隙调整的影响圆盘剪剪切钢板过程中理论两侧刀盘垂直间隙和水平间隙是完全一致的，实际上剪刃间隙是影响跑偏和剪切质量最重要的因素，生产过程中，由于存在刀轴窜动，剪刃间隙调整机构传动动精度，刀口直径磨损及钝化差异，操作人员需要根据剪切实际现象进行剪刃间隙补偿性调整，而非理论上严格的将两侧间隙调整一致。

首先我们通过圆盘剪剪切过程中的剪切力分析来找出剪刃垂直间隙即重叠量大小剪切力之间的关系，进而找出剪刃垂直间隙和水平间隙影响跑偏的解决办法。

圆盘剪剪切力公式为：Z1 被剪掉的板边宽度与板厚的比值d/h，影响因素系数由式3-1可以看出，当剪切钢板材质、板型一定时，剪切力大小主要与剪切时剪刃的咬入角a以及受d/h影响的系数Z1有关。

式中ε0 为钢板断裂时的相对切入深度，s为剪刃垂直间隙，D为剪刃直径。

圆盘剪的操作和调整
（1）换刀时要严格检查4把刀片的直径是否一致。

同一轴上的两把刀片的直径应当应当相等。

上下轴的刀片直径差不得大于1.5mm.要严格检查刀刃有无磕伤、掉肉。

刀片在轴上要打紧。

（2）同一侧上下刀片之间的轴向间隙应该等于剪切带钢厚度的1%～5%，剪切软钢带时间隙取小些。

上下刀片之间的重合量应为剪切带钢厚度的一半。

（3）圆盘剪剪切时发生缺陷应及时处理。

圆盘剪剪切时产生的缺陷及处理方法如下： 1）切不断。

这是由于刀刃磨损严重，或者间隙过大造成的。

应予以调换或换刀；或者是由于刀轴背母松扣造成刀刃间隙过大，应打紧。

2）毛刺高。

剪切后两边缘有较高的隆起的毛刺，着是因为刀刃磨损了，应换刀。

3）划伤。

带钢表面（底面或上面）有一道道的划伤，这是因为上下托板与带钢摩擦造成的，应该调整托板的高度并进行整修。

4）切边有波浪边。

这是由于带钢跳导向立辊的孔槽，带钢在圆盘剪内摆动和波动引起的。

5）碎边切不断。

这是因为碎边刀磨损严重造成的。

经调整后仍然无效时应更换碎边刀。

:剪的间隙调整和控制圆盘剪是冶金工厂连续或半连续式生产线上的重要设备，其主要功能是剪切带钢的两边不规则的毛边，使带钢的外形达到产品的要求。

邯钢酸洗镀锌厂推拉式酸洗线是从奥地利*****公司引进的现代化生产线，其中圆盘剪是酸洗线的重要设备，采用双头回转式圆盘剪，圆盘剪和碎边剪共用一个调整机构。

由于圆盘剪在剪切过程中经常出现溜槽卡钢现象，影响了带钢的剪切质量和正常生产，产品质量也难以保证，给生产带来了很大的困难。

一、圆盘剪的组成和工作原理圆盘剪主要由底座左右卡紧台和左右机架组成，左右机架分别在左右卡紧台上，可在液压马达的驱动下旋转180。

左右卡紧台靠液压缸由电液比例阀调整分开或合拢，当圆盘剪开口度调整好后，卡爪在卡紧油缸作用下卡住底座，回转架位置确定后，定位油缸将夹住底座上的滑动横轨，使其固定不断。

两根剪轴平行安装在机架内，悬臂端装有剪刃和刀盘，由液压螺母销紧，两根轴分别通过滚动轴承装在偏心套中，下轴轴向不能窜动，上剪轴可通过调整螺母轴向移动，用来调整上下剪刃的侧间隙，两个偏心套端部都装有互相咬合的齿轮，与机架上部蜗轮蜗杆相连，调整上下剪刃的重叠量，机架下部装有大齿轮，机架插在卡紧台主轴上，大齿轮与卡紧台上下齿轮啮合，小齿轮由液压马达驱动。

圆盘剪安装有带驱动的两个回转式圆盘头，切边宽度设定、剪刃的重叠量和间隙量根据带宽规格自动设定，两侧刀头分别由AC-VVVF电机驱动，用于带钢切边（圆盘剪构成示意图如图1）。

二、影响圆盘剪切边质量的因素影响圆盘剪剪刃切边质量的因素主要有带钢的板形、圆盘剪前纠偏装置、圆盘剪设定参数基准点的影响、带钢厚度的宽度、剪刃的硬度、耐磨性等。

（一）板形的影响酸洗板产品规格为0.8-6.0mm,通常生产的规格为1.5-4.0mm。

热轧带钢常见的板形缺陷有：边浪、中浪、褶皱、镰刀弯、头尾宽度偏差大等，这些板形缺陷的存在，致使带钢在运行过程中运动轨迹不规则，圆盘剪前纠偏能力满足不了，使带钢跑偏，造成圆盘剪切边不均，有边丝，碎边剪切不断，堆钢或卡钢现象。