250t热剪剪刃滑座失效分析

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文250T热剪剪刃滑座失效分析250T热剪剪刃滑座失效分析摘要：250吨热剪在轧钢设备中的功能以及作用，从剪刃损坏 频繁出发，发现剪刃滑座的故障，进行剪刃滑座失效分析，以及剪刃 滑座设计强度与实际使用中需要的强度进行对比，进而计算出设备需要改进尺寸。以及改进方式。针对设备现场的使用情况，检测原设计 是否合理，再加以改进，进而使设计完全符合生产需求。关键词：热剪剪刃失效强度一、问题的引出河冶科技股份有限公司连轧线上安装有一台 250吨热剪。它每天 都要连续工作，用来保证下一道进口工序的长度尺寸。 特别是紧急处 理轧制高速钢过程中不可避免的劈头现象。 试运行期间，

2、剪刃损坏次 数频繁，大量的剪刃的消耗严重影响生产成本， 更换剪刃的过程制约 了连轧线的生产节奏。在研究剪刃如何损坏的过程中，检查发现剪刃 滑座存在设计缺陷，是导致设备技术指标不达标，剪刃消耗异常的主 要原因。从11年5月份生产到11年12月12日剪刃滑座失效，250T热 剪在的7个半月（合222天）的时间内，累计剪切9313.77吨钢坯， 按照每一吨坯料需要剪切3次计算，合计约为9313.77*327938次。 平均每天剪切125.8次，远远没有到达设计要求的使用 100000次。二、原理分析热剪的功能部分以及工作原理（一）、250吨热剪从功能上主要分以下几部分：1、热剪主传动部分2、热剪工作

3、机构3、剪切压料装置4、电控 系统5、稀油润滑6、压缩空气系统7、干油润滑系统（二）、250吨热剪的工作原理：热剪主体由交流电机常转，飞轮蓄能，剪切工作时电机和飞轮同 时作用，实现剪切。这时飞轮转速略微下降 8%至 12%然后在电机的 带动下，很快恢复至额定转速。电机与飞轮之间为齿轮减速和皮带传 动。这样的挠性传动，适合于转速不稳定的传动，缓冲转速波动带来 的冲击。热剪剪切形式为：下剪刃固定，上剪刃移动。上剪刃支座体在曲 柄轴的带动下，两侧滑道的导向下上下移动，实现剪切功能。热剪主 体内部传动为二极齿轮减速，输入端与飞轮同轴；输出端与曲柄轴同 轴。在输入轴两侧分别装有一台离合器和一台制动器。热

4、剪不工作时， 电机与飞轮常转，输入轴禁止（离合器打开；制动器闭合）；剪机工 作时，由飞轮轴带动输入轴以及曲柄旋转，实现剪切（离合器闭合； 制动器打开）。这样由离合器与制动器协调动作，实现动力的通断和 准确的停位。离合器和制动器均为气动干式磨檫片式。 热剪剪切时为 防止翘尾现象，在热剪入口端设计有压板装置，由气缸带动一连杆机 构使切料上压板压于热坯上部，实现稳定剪切。剪切结束后，压板抬 起，热坯开始向前运动，等待下一次剪切时，热坯停止后，压板压下。 由PLC控制器实现热剪自动切头、自动切尾，所有动作的相互连锁以 及报警功能，同时还能与主轧线电控系统实现通讯。操作台设置在热 剪操作侧，控制柜设置在

5、轧制区的控制室中。具体根据实际使用情况现场分析以及在线生产员工的反馈。得出以下结论：上剪刃滑座的机构形式不合理，在剪切时，上剪刃受到侧向的切 力，上剪刃悬空过长，造成剪刃定位强度不足，剪刃易损坏，滑座强 度不足。在剪切时，棒料压紧点距离剪刃太近，剪切时棒料不能压死， 棒料上翘，上剪刃受到侧向的切力。查找设备具体技术参数。画出剪刃滑座受力模型。250T热剪的技术参数：剪切轧件断面：6300 mm?剪切强度：400N/?剪切力：2500KN结合实际使用情况中正常剪切坯料尺寸为 80mm勺正方形坯料。以及250吨热剪的零部件尺寸，得出热剪闷钢卡料时坯料极限翘 起高度。如图1图1剪切时，坯料上翘极限高

6、度从上图建立力学模型进行剪刃剪切时的受力分析，见下图图2剪刃剪切时受力分析图Fn二热剪剪切力，Ft二支反力方向，Fc二剪刃滑座受力，TanB 二Fn/Ft-L=290mm L1=450mm剪刃滑座在250吨热剪的内部，只能做上下相对滑动，剪切时就 可以简化成一个悬臂梁，从受力图建立剪刃滑座受力的力学模型进行 受力分析图3剪刃滑座受力图Fc二剪刃给剪刃滑座的推力Fc*L=FL1对剪刃滑座损坏位置进行强度校核8 max二M/W-对于悬臂梁|M|max=Fcl-滑座固定剪刃的支架 b=520mm h=100mmW二bh?/6-由以上公式计算出剪刃滑座需用强度8 =2500000*620*9*0.29

7、*6/(2111*5*0.52*0.01 )442Mpa三、解决方案根据公式，更改剪刃滑座结构可以改动的部分包括1、剪刃长度，以及滑座卡槽深度。2、滑座固定端厚度。根据公式初步计算数值，更改后剪刃滑座，以及剪刃。图4更改后剪刃滑座受力分析图再次校核强度8 =203Mpa<295Mp强度到达使用要求。四、效果以及结论重新设计的剪刃以及剪刃滑座制作安装后，目前设备使用正常， 未出现卡钢后剪刃滑座变形的情况。针对闷钢后钢坯跳起的问题。又 添加了一个压紧装置，用以压紧钢坯。为保证锁紧装置与剪切系统的 同时运行，保证每次剪切时都可以可靠的压紧坯料。压紧装置的控制 信号同时引用热剪的PLC中的剪切信号。通过它控制剪切与压紧的同 时进行。图5新增的压紧装置参考文献：（1）hmjswnwh229864材料力学常用公式EB/OL. 2012-05-27.http : /？url二FisJGNhy_YBHGd3qkQLu3vUvfL-vYH 05sLALIfru5Z1EJF2l