利用熱能進(jìn)行切割的一種技術(shù)。熱鋸機(jī)是熱軋車間重要的輔助設(shè)備,熱鋸機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響鋸切鋼材的質(zhì)量。

熱鋸機(jī)是熱軋車間里用得最多的設(shè)備,它一般裝設(shè)在軋鋼機(jī)后面的生產(chǎn)線上,在高溫狀態(tài)下鋸切異型斷面軋件,用于單根或整束軋件的切頭、切尾和切定尺長度。它的主要優(yōu)點(diǎn)是鋸切斷面平整,與剪切機(jī)比較,金屬?zèng)]有被強(qiáng)行塑性拉斷的部分,特別是型鋼的薄翼緣或腹壁不容易被壓壞,因而軋件切口處精度較高。

外文名

Hot sawing machine

應(yīng)用

鋸切異型斷面軋件

組成

熱鋸機(jī)主要由主傳動(dòng)

簡單介紹

熱鋸機(jī)是廣泛用于冶金廠型鋼,尤其是異型斷面型鋼軋制生產(chǎn)線上的一種切斷設(shè)備,一般被安裝在軋機(jī)后面的生產(chǎn)線上。它的主要作用是將軋機(jī)軋制出來的軋件切頭、切尾和切定尺。與其他切斷設(shè)備比較,熱鋸機(jī)具有設(shè)備簡單、重量輕、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。在很多情況下,整個(gè)軋鋼車間的生產(chǎn)量常因熱鋸機(jī)生產(chǎn)能力的限制而受到影響。熱鋸機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有三部分:鋸片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋸片送進(jìn)機(jī)構(gòu)和調(diào)整定尺的鋸機(jī)橫移機(jī)構(gòu)。

產(chǎn)品組成

熱鋸機(jī)主要由主傳動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和橫移運(yùn)動(dòng)三部分組成。其中主傳動(dòng)采用交流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)鋸片;進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)并采用四連桿式;橫移運(yùn)動(dòng)采用夾軌器橫移機(jī)構(gòu)。

主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

主傳動(dòng)方案主要有兩種方式:電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)。用電機(jī)直接傳動(dòng)因其傳動(dòng)效率高,空載能耗少,大型熱鋸機(jī)都用這種方式。但是為了防止電動(dòng)機(jī)工作時(shí)受熱態(tài)軋件的熱輻射影響,所以必須加設(shè)水冷保護(hù)罩等防護(hù)措施,而采用皮帶傳動(dòng),由于電動(dòng)機(jī)受熱軋件較遠(yuǎn),受熱軋件的熱輻射影響較小,不用采用專門的防護(hù)措施。

進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)

為了保證鋸口質(zhì)量,應(yīng)要求進(jìn)鋸平穩(wěn),速度能夠調(diào)整,鋸切壓力變化不大,軌跡是直線純平動(dòng)鋸切,并且鋸切不能使軋件發(fā)生彎曲,不能有擺動(dòng)等影響鋸切質(zhì)量的動(dòng)作產(chǎn)生。

典型的送進(jìn)傳動(dòng)方式有曲柄—搖桿式和齒輪齒條式兩種。前者解決鋸切是鋸片震動(dòng)和滑道磨檫的問題,而且鋸切質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,工作性能好,所以這里采用四連桿式送進(jìn)機(jī)構(gòu)。

橫移機(jī)構(gòu)

熱鋸機(jī)的橫向定尺方式有導(dǎo)軌滑板式和滾輪走行式兩種?;迨接捎邶X條是敞開的,極易被油泥、鐵屑塞滿,不易被清除,造成橫移困難。而滑動(dòng)式的下部安有四個(gè)滾輪,遠(yuǎn)離鋸片的兩個(gè)走行輪是主動(dòng)輪,由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。為防止進(jìn)鋸時(shí)鋸機(jī)在軌道上竄動(dòng),靠近軌道側(cè)的兩個(gè)行走輪設(shè)有外緣,遠(yuǎn)離軌道的兩個(gè)行走輪為平輪,以便于進(jìn)鋸機(jī)受熱膨脹后,用來減少輪子竄動(dòng)。

產(chǎn)品分類

熱鋸機(jī)

熱鋸機(jī)的類型很多,按送鋸方式來劃分,可以分為:擺式熱鋸機(jī)、杠桿式熱鋸機(jī)、固定式熱鋸機(jī)、滑座式熱 鋸機(jī)及四連桿式熱鋸機(jī)。

擺式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,占地面積小,但鋸機(jī)的行程有限,振動(dòng)大,故現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。

杠桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,占地面積小,操作方便,但這種鋸的生產(chǎn)率低,故一般用于鋸切小型鋼材和取樣。

固定式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,事故少,生產(chǎn)率高。但在鋸切質(zhì)量上存在一定的問題,主要是軋件的“斜頭’’、“扁角’’和“彎頭"較嚴(yán)重。這種鋸機(jī)的另一個(gè)缺點(diǎn)是不能用于多臺(tái)鋸機(jī)聯(lián)合鋸切,所以,裝設(shè)兩臺(tái)鋸機(jī)比較困難(只能另布置一條作業(yè)線)。

滑座式熱鋸機(jī),無論是滑動(dòng)送進(jìn)還是車輪送進(jìn),其設(shè)備重量都較大。四連桿式熱鋸機(jī),它的設(shè)備重量比滑座式熱鋸機(jī)輕。它主要由鋸切機(jī)構(gòu)、進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)三部分組成。它的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)是四連桿機(jī)構(gòu),通過合理的選擇每個(gè)桿的尺寸,可以保證鋸片基本上是水平移動(dòng)。曲柄的下端有與它做成一體的扇型平衡重,以平衡可動(dòng)系統(tǒng)的重量,降低送進(jìn)電動(dòng)機(jī)的能耗。四連桿式熱鋸機(jī)具有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn),使用效果較好,多用于大型或軌梁軋鋼車間。

降噪措施

一、鋸片上開槽開孔降噪設(shè)計(jì)

在鋸片上刻槽和應(yīng)力釋放孔,可以極大地降低聲輻射,但卻會(huì)影響鋸片的機(jī)械強(qiáng)度,因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須兩者兼顧,在不影響強(qiáng)度的條件下最大限度地降低噪聲。刻槽、鉆孔應(yīng)滿足3個(gè)必備條件:

(1)保證鋸片的機(jī)械強(qiáng)度,達(dá)到要求的工作效率;

(2)破壞鋸片的幾何對(duì)稱性,切斷聲波的傳播途徑;

(3)滿足現(xiàn)有的加工條件。

二、鋸片上加阻尼及卡盤

設(shè)計(jì)了4種阻尼墊圈:橡膠型;橡膠塑料復(fù)合型;阻尼合金型;新型高阻尼系數(shù)材料??紤]到烘烤和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件的限制,卡盤設(shè)計(jì)成外緣擋圈型,以防止阻尼墊在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)被拋出。

三、改變鋸片本身的材料和結(jié)構(gòu)

將圓盤鋸的中間部分用銅合金來代替,即將鋸片鑲在銅合金上,但要使鋸片有足夠的徑向工作長度,保證進(jìn)刀量。這種銅合金是一種新型材料,其阻尼遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼,且其彈性模量也比鋼大,因此可將噪聲大大地降低。通過大量試驗(yàn)還證實(shí)了這種材料的機(jī)械性也很好,因此圓盤鋸的強(qiáng)度要求完全可以得到保證。其關(guān)鍵在于解決鋸片與銅合金的鑲嵌問題。

四、改防護(hù)罩為吸聲隔聲罩

熱鋸機(jī)本身安有防護(hù)罩,其用途是抑制冷卻水和鋸花飛濺,防止鋸片破裂飛出??蓪⒎雷o(hù)罩改為隔、吸聲罩。材料的選擇原則:

(1)要經(jīng)受高速水的長期沖刷;

(2)能耐受一定的溫度;

(3)防止被切割時(shí)產(chǎn)生的鐵粉堵塞。

常用吸聲材料有礦渣棉、細(xì)金屬絲綿、石棉。礦棉和石棉的機(jī)械強(qiáng)度低,經(jīng)受不住高速水的長期沖刷且孔隙充水后吸聲功能減弱,而細(xì)金屬絲棉吸聲系數(shù)又較低,所以都不宜采用。因此選擇微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。微穿孔吸聲防護(hù)罩的設(shè)計(jì)主要考慮以下參數(shù):材料、厚度、孔徑、穿孔率、腔深,吸聲罩與鋸片兩側(cè)間隙的大小,吸聲罩與鋸片周邊間隙的大小等。

鋸片使用壽命

熱鋸機(jī)

鋸片的使用壽命不僅與鋸片本身的材質(zhì)和齒形有關(guān),還與鋸機(jī)的鋸片的圓周線速度、鋸片的進(jìn)給速度、鋸片 冷卻水等工藝參數(shù)以及鋸機(jī)的穩(wěn)定性有關(guān)。

(1)鋸片的圓周線速度

為了提高生產(chǎn)率和減少鋸片的軸向震動(dòng).鋸片的圓周線速度最好大于100m/s。但是鋸片的圓周線速度過大,由離心力引起的鋸片內(nèi)的拉應(yīng)力也越大,可能導(dǎo)致鋸片軸孔破裂。目前國內(nèi)金屬鋸片的材料一般為彈簧鋼.根據(jù)彈簧鋼強(qiáng)度的限制鋸片的圓周線速度不應(yīng)超過140m/s。因此,鋸片的圓周線速度一般在100~140m/s之間。

(2)鋸片的進(jìn)給速度

進(jìn)鋸速度是影響鋸片壽命最主要的因素。為了提高鋸機(jī)的生產(chǎn)率,生產(chǎn)時(shí)希望進(jìn)鋸速度越快越好。但進(jìn)鋸速度越快,鋸片磨損速度急劇加快。鋸切同規(guī)格軋件時(shí)的進(jìn)給速度越大,鋸片磨損越快;對(duì)于不同規(guī)格軋件,規(guī)格越小,磨損越慢,相應(yīng)的進(jìn)給速度可以加大。所以.生產(chǎn)時(shí)應(yīng)根據(jù)型鋼斷面大小對(duì)進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)整.反映到控制上就是鋸片進(jìn)給速度隨電機(jī)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)整。為了解決生產(chǎn)節(jié)奏和鋸片磨損對(duì)進(jìn)給速度要求的矛盾,采用未接觸軋件時(shí)快速進(jìn)鋸、低速鋸切、高速返回的控制模式。在低速鋸切階段.不同規(guī)格型鋼的進(jìn)給速度也是可調(diào)的.因此應(yīng)該用比例換向閥代替普通換向閥來調(diào)整不同的進(jìn)給速度。所鋸切的型鋼溫度越高,鋸切時(shí)的進(jìn)給速度應(yīng)該越快些。最理想的狀況是在液壓系統(tǒng)增加壓力傳感器,這樣在鋸切過程中鋸片的進(jìn)給速度會(huì)隨著所受的壓力的變化而變化,從而實(shí)現(xiàn)鋸片達(dá)到最佳使用壽命。

(3)鋸片冷卻水

鋸片的冷卻也是影響鋸切使用壽命的主要因索之一。鋸切時(shí),鋸齒間的鋸屑如果不能及時(shí)清理會(huì)造成“糊齒”現(xiàn)象,大大降低鋸片使用壽命。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際悄況來看,鋸片冷卻水的壓力在10MPa時(shí)的鋸片使用壽命比0.5MPa時(shí)的壽命延長一倍多。

(4)鋸機(jī)的穩(wěn)定性

從現(xiàn)場(chǎng)看,固定鋸的鋸片壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于移動(dòng)鋸的壽命。那是因?yàn)橐苿?dòng)鋸的穩(wěn)定性比固定鋸差,在鋸切過程中鋸片振擺使其兩側(cè)面與被軋件接觸產(chǎn)生摩擦損耗的功率多,鋸齒磨損更嚴(yán)重,鋸片壽命也就降低了。所以鋸機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越合理,其穩(wěn)定性越好,鋸片使用壽命越長。