ДИСКОВЫЕ НОЖНИЦЫ

Полезная модель относится к прокатному производству, а именно к отделке проката, в частности, к обрезке боковых кромок толстых горячекатаных листов.
Для обрезки боковых кромок таких листов непосредственно после горячей прокатки обычно используют дисковые ножницы, содержащие две пары дисковых ножей, установленные с заданными зазорами (осевым и радиальным), зависящими, в основном, от толщины подрезаемых горячих листов. Конструкция дисковых ножниц достаточно подробно описана, например, в книге А.А.Королева «Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов», М., «Металлургия», 1985, с.241÷242, рис. VII.2.
При обрезке кромок толстых горячих листов (например, толщиной 6-30 мм) дисковые ножи устанавливаются с радиальным зазором между ними (или с отрицательным зазором - «перекрытием», так как при обрезке тонких листов ножи устанавливаются с перекрытием их цилиндрических рабочих поверхностей по вертикали).
Известны дисковые ножницы, у которых дистанционная втулка, расположенная между ножами, выполнена с отверстиями, параллельными ее оси, в количестве не менее трех и снабжена пальцами, установленными в указанных отверстиях. Недостатком таких ножниц (см. а.с. СССР №1009650 кл. В 23 19/00, опубл. 10.07.81 г.) является неопределенность величин радиальных и осевых зазоров для конкретной толщины разрезаемых листов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту являются дисковые ножницы по а.с. СССР №62367 кл. B 23 D 19/04, опубл. 01.08.78 г.
Эти ножницы, содержащие дисковые ножи, установленные с заданными осевыми и радиальными зазорами, характеризуются тем, что на
их нижнем валу расположен рядом с крайним дисковым ножом каждой крайней их пары дополнительный опорный диск с криволинейной образующей, который предотвращает продольное скручивание обрезаемой кромки. Однако такие ножницы непригодны для обрезки кромок толстых горячекатаных листов.
Действительно, у этих листов обрезаемая кромка, нагретая до температуры 500÷550°С не имеет тенденции к скручиванию, а дополнительный опорный диск с криволинейной образующей может стать причиной «забуривания» (т.е. застревания кромки между этим диском и верхним, расположенным над ним ножом), что приводит к браку листов и поломке ножниц.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, - повышение качества готовых обрезных толстых листов и продление рабочей кампании дисковых ножниц.
Для решения этой задачи дисковые ножницы для обрезки боковых кромок толстых горячекатаных листов толщиной 6-30 мм, содержащие дисковые ножи, установленные на валах, отличаются тем, что дисковые ножи установлены с осевым зазором между ними, равным
δ=0,0084×(h+6), где
h - толщина разрезаемого металла, мм
а величина радиального зазора Δ равна 0,1÷1,0 - мм для листов толщиной h=6÷10 мм и 0,08(h+8), мм для листов толщиной h>10 мм.
Приведенные соотношения получены при обработке экспериментальных данных и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации величин зазоров при обрезке боковых кромок толстых листов, что повышает качество кромок готового проката за счет профилактики дефектов типа «заусенец» и «рваная кромка», а также продляет рабочую кампанию ножей, которые отправляются на перешлифовку при появлении указанных дефектов.
Предлагаемые дисковые ножницы схематично представлены на Фиг.1.
На верхних 1 и нижних 2 валах установлены кромкообрезающие левые 3 (на рисунке) и правые 4 дисковые ножи диаметром D. Осевой зазор между ножами каждой пары - δ, а радиальный Δ. Указанные зазоры могут изменяться с помощью специальных механизмов, не показанных на рисунке.
Перед обрезкой кромок листов величины δ и Δ устанавливаются на ножницах в зависимости от толщины h металла согласно вышеприведенным зависимостям. Затем горячие листы задаются в ножницы, которые с помощью ножей 3 и 4 осуществляют обрезку боковых кромок. Расстояние между парами левых и правых ножей зависит от ширины листа и обрезаемых кромок, это расстояние l (см. Фиг.1) также устанавливается с помощью специального механизма (на рисунке не показан).
Опытную проверку заявляемого устройства осуществляли на дисковых кромкообрезных двупарных ножницах толстолистового стана 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью при обрезке кромок горячекатаных толстых листов (с h=6÷30 мм) из различных марок стали варьировали величины зазоров δ и Δ, оценивая результаты по качеству готовых листов и длительность рабочей кампании дисковых ножей.
Наилучшие результаты достигнуты при использовании предлагаемых дисковых ножниц. Отклонения от оптимальных величин δ и Δ ухудшали качественные показатели.
Так, при осевом зазоре δ<0,0084(h+6) на дисковых ножах появлялись «выкрошки» их ребер, что вынуждало замену ножей. При δ>0,0084(h+6) наблюдалось появление заусенцев на кромках листов, что приводило к их отсортировке. Аналогичный дефект наблюдался и при радиальном зазоре Δ<0,08(h+8) для листов толщиной h>10 мм. При Δ>0,08(h+8) для этих листов ускорялось затупление ребер дисковых ножей с необходимостью их замены.
Порезка листов толщиной h=6-10 мм на ножах, установленных с зазором Δ<0,1 мм увеличивало отсортировку листов по дефекту «заусенец», а при Δ>1 мм для листов этой толщины длительность рабочей кампании дисковых ножей уменьшалась почти на 40%.
Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным устройством.
По данным листопрокатного цеха ОАО «ММК» использование предлагаемой полезной модели на толстолистовых станах, аналогичных стану 2350 ОАО «ММК», повысит выход качественного обрезного толстолистового проката не менее, чем на 5% с одновременным увеличением срока службы дисковых ножей кромкообрезных ножниц ориентировочно на 30%.
Пример конкретного выполнения
1. Дисковые ножницы обрезают кромки горячих листов толщиной n=18 мм,
Величины необходимых зазоров дисковых ножей:
δ=0,0084×(h+6)=0.0084×(18+6)=0,2 мм;
Δ=0,08×(h+8)=0,08×(18+8)=2,1 мм.
2. Ножницы обрезают кромки листов толщиной n=8 мм. Величины необходимых зазоров дисковых ножей:
δ=0,0084×(h+6)=0,0084×(8+6)=0,1 мм;
Δ=0,08×(h+8)=0,08×(8+8)=0,5 мм.