[科普中國(guó)]-切割設(shè)備

介紹

切割機(jī)從切割材料來(lái)區(qū)分，分為金屬材料切割機(jī)和非金屬材料切割機(jī)。

金屬材料切割機(jī)分為火焰切割機(jī)、等離子切割機(jī)、激光切割機(jī)、水刀切割機(jī)等；非金屬材料切割機(jī)主要是刀具切割機(jī)。

切割機(jī)從控制方式來(lái)區(qū)分，分為數(shù)控切割機(jī)和手動(dòng)切割機(jī).

數(shù)控切割機(jī) 就是用數(shù)字程序驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，隨著機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨機(jī)配帶的切割工具對(duì)物體進(jìn)行切割。這種機(jī)電一體化的切割機(jī)就稱(chēng)之為數(shù)控切割機(jī)。

激光切割機(jī)為效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較小。等離子切割機(jī)切割速度也很快，切割面有一定的斜度?；鹧媲懈顧C(jī)針對(duì)于厚度較大的碳鋼材質(zhì)。

在鋼鐵冶金領(lǐng)域，主要使用火焰切割機(jī)和剪切機(jī)兩大類(lèi)。

火焰切割機(jī)結(jié)構(gòu)原理使用預(yù)熱氧和燃?xì)饣旌先紵幕鹧媸骨懈羁p處的金屬熔化，并利用高壓切割氧的能量把熔化的金屬吹掉，形成切縫，切斷鑄坯。燃料有高壓精制焦?fàn)t煤氣、天然氣、丙烷和乙炔等?；鹧媲懈顧C(jī)設(shè)備簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，投資省，并不受鑄坯斷面尺寸和溫度的限制，切口平整不變形;缺點(diǎn)是切割時(shí)有一定量的金屬損耗?；鹧媲懈顧C(jī)廣泛用于板坯、方坯、圓坯和異型坯的定尺切割和頭、尾切割等?；鹧媲懈顧C(jī)由切割槍(割炬)、切割車(chē)、同步機(jī)構(gòu)、割槍小車(chē)、氣、水分配系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)等組成。(見(jiàn)圖1)切割車(chē)的車(chē)架為鋼板和型鋼焊接結(jié)構(gòu)。4個(gè)車(chē)輪在輥道兩側(cè)的軌道上行駛，切割時(shí)與拉坯速度同步，切割完成后，快速返回到起始位置，等待下一次切割。同步機(jī)構(gòu)是使切割車(chē)與鑄坯在無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件下完成切割的機(jī)構(gòu)。2

種類(lèi)常用的有夾鉗式、背負(fù)式和坐騎式等幾種方式。夾鉗式靠氣缸使兩側(cè)夾臂的夾頭夾住鑄坯。背負(fù)式靠自重或氣缸的推力使夾緊臂直接壓在鑄坯上達(dá)到與鑄坯同步的目的，適用于寬板坯和寬度變化大的板坯連鑄機(jī)上。坐騎式為切割槍小車(chē)直接騎在板坯上，這種方式已很少采用了。割槍小車(chē)是用于支承切割槍并使之運(yùn)動(dòng)的裝置。割槍運(yùn)動(dòng)方式有直線(xiàn)式和擺動(dòng)式兩種，安裝在切割車(chē)上。割槍小車(chē)的速度可靈活調(diào)速，有起切、正常切割、高速返回和高速接近等不同的速度。切割槍對(duì)鑄坯進(jìn)行切割。它由槍體和割嘴組成。割嘴的種類(lèi)也很多，主要有內(nèi)混式、外混式和內(nèi)預(yù)混式。以?xún)?nèi)預(yù)混式為最好，加熱效率高，焰心長(zhǎng)，有利于優(yōu)質(zhì)快速切割。還有一種帶噴粉的割嘴，用于高合金鋼和不銹鋼鑄坯的切割。氣水分配系統(tǒng)包括氧氣、燃?xì)?、壓縮空氣和冷卻水的各種閥門(mén)、管線(xiàn)以及測(cè)量?jī)x表等。切割設(shè)備的電控系統(tǒng)一般采用PLC控制。

切割方法火焰切割方法有割炬切割和切割機(jī)切割兩種。

割炬切割

割炬又稱(chēng)火焰槍。采用的燃?xì)獠煌?，火焰槍的?gòu)造也不同。常用的是氧—乙炔火焰槍。乙炔壓力為0.01～0.12MPa，氧氣壓力為0.50～1.0MPa。兩種氣體分別通過(guò)各自的通路在火焰槍內(nèi)混合燃燒，噴出的火焰大小和性質(zhì)可調(diào)節(jié)。人工手持火焰槍進(jìn)行切割，通常用于大管坯和板坯軋后的切斷或用于鋼材矯直后去除缺陷的補(bǔ)充切割。

切割機(jī)切割

由工作原理類(lèi)似于火焰槍的切割炬、定尺機(jī)構(gòu)和切縫清理裝置組成。定尺機(jī)構(gòu)有機(jī)械式、脈沖式和光電式，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定尺。切縫清理裝置專(zhuān)門(mén)清理切縫口粘附的殘?jiān)苑烙绊戃堉茣r(shí)鋼材的表面質(zhì)量。清理方法有用刮刀刮掉粘渣的，也有用一組高速旋轉(zhuǎn)的尖角錘頭打掉粘渣和毛刺的。火焰切割機(jī)多作為連鑄機(jī)后鋼坯的在線(xiàn)切割設(shè)備，切割大斷面方坯、板坯及大管坯，還用來(lái)切割厚度大于50mm的成品鋼板。

剪切機(jī)結(jié)構(gòu)原理

電動(dòng)—機(jī)械剪(圖2)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)制動(dòng)離合器、剪切機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。上切式采用單偏心曲軸，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但此段輥道必須升降。下切式采用雙偏心曲軸，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。電動(dòng)機(jī)械剪還需設(shè)用于儲(chǔ)能的大飛輪?？傊妱?dòng)機(jī)械剪設(shè)備復(fù)雜，笨重，近年來(lái)，在連鑄機(jī)上用得較少。

液壓機(jī)械剪設(shè)備本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，廣泛用于小方坯連鑄機(jī)上。液壓剪一般采用平移式，剪切液壓缸裝在小車(chē)上，切割時(shí)與鑄坯拉速同步。也有上切和下切之分，下切式主液壓缸裝在下面。剪切時(shí)，上刀片壓在鑄坯上，下刀片向上提升完成剪切。液壓剪還有直剪和斜剪之分，直剪為刀片上下運(yùn)動(dòng)。斜剪刀片在45°方向運(yùn)動(dòng)，剪切質(zhì)量好，剪口變形小。1

分類(lèi)按驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)和液壓兩種;按其與鑄坯同步運(yùn)動(dòng)方式分?jǐn)[動(dòng)式和平移式;按剪切運(yùn)動(dòng)方式分上切式和下切式。

用于將軋件剪切成 規(guī)定尺寸的機(jī)械稱(chēng)為剪切機(jī)，按照 刀片形狀與配置以及軋件情況的不同，剪切機(jī)可分為以下四類(lèi)：

(1)平行刀片剪切機(jī)。這種剪切機(jī)的兩個(gè)刀片是彼此平行的，通常用于橫向熱剪切初軋坯(方坯、板坯)和其它方形及矩形斷面的鋼坯，故又稱(chēng)為鋼坯剪切機(jī)。此類(lèi)剪切機(jī)有時(shí)也用兩個(gè)成型刀片來(lái)冷剪軋件(例如管坯及 小型圓鋼等)，此時(shí)刀刃的形狀與被 剪切的軋件斷面形狀相同。

(2)斜刀 片剪切機(jī)。這種剪切機(jī)的兩個(gè)刀片中的一個(gè)相對(duì)于另一刀片成某一角 度，一般上刀片是傾斜的，其傾斜角為1°～6°。此類(lèi)剪切機(jī)常用于冷剪和熱剪鋼板、帶鋼、薄板坯及焊管坯等，有時(shí)亦用于剪切成束的小型鋼材。

(3)圓盤(pán)式剪切機(jī)。這種剪切機(jī)的兩個(gè)刀片做成圓 盤(pán)狀，此類(lèi)剪切機(jī)用 來(lái)縱向剪切鋼板及帶鋼的邊或?qū)摪搴蛶т摽v向剪切成窄條，這時(shí)一般均布置在連續(xù)式鋼板軋機(jī)的縱切機(jī)組作業(yè)線(xiàn)上。

(4)飛剪機(jī)。這種剪切機(jī)用于橫向剪切運(yùn)動(dòng)著的軋件。 此類(lèi)剪切機(jī)一般都是裝在連續(xù)式軋機(jī)軋制線(xiàn)上，或鋼板橫切機(jī)組作業(yè)線(xiàn)上，用來(lái)剪切軋件頭、尾部及將軋件剪切成定尺長(zhǎng)度。