第13章锯切机械(改)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/23,*,*,第13章 锯切机械,13.1 热锯机,13.2 冷锯机,13.3,飞锯机,2021/9/23,1,用途,：切断异型断面轧件,，以获得断面整齐的定尺产品。,锯机,飞锯机,冷锯机,热锯机,冷飞锯机,热飞锯机,锯切机械,2021/9/23,2,13.1 热锯机,热锯机一般装设在轧机后面的生产线上。,2021/9/23,3,锯切,中型车间热锯机,2021/9/23,4,锯切,大型车间热锯机,圆盘锯锯片,2021/9/23,5,13.1.1热锯机的结构型式,锯片,传动,机构,锯片,送进,机构,锯机,横移,机构,电动机直接传动,电动机经三角皮带,锯机的主要机构,早期的热锯机是,固定式,的，既无横移机构也无送进机构，锯切时用气动小车将轧件送往锯片。,2021/9/23,6,2021/9/23,7,滑座式热锯机（,图,10-1）,在大型及中型型钢车间得到广泛应用，早期的滑座式热锯机，滑座的送进是沿着,滑道,滑动前进的，因滑道磨损快，需要经常更换滑道衬板，维护不便；此外，当滑道磨损后，滑座不能保持平直地向前滑行，从而增加了送进和锯切功率的消耗，还增加了锯切时热锯机的振动幅度。因此，现在我国多用,滚轮,送进代替滑道送进。,2021/9/23,8,2021/9/23,9,图10-1a、b是滚轮送进的滑座式热锯机的结构图。这种热锯机的锯片是由,电动机,直接传动的，在电动机周围有水箱和水帘进行冷却和防护。通过,滚轮,实现热锯机的送进操作。,2021/9/23,10,滑座式热锯机，不论是滑动送进或车轮送进，其设备重量都较大。,四连杆式热锯机,，它的设备重量比滑座式热锯机轻，而且装设有开式的,送进齿轮,、,齿条传动,，工作行程也比较大。所以，近年来应用较多。图,10-2,为,1800mm,四连杆式热锯机的结构图。,2021/9/23,11,2021/9/23,12,13.1.2 热锯机的基本参数,结构参数,工艺参数,锯片直径 D,锯片厚度,夹盘直径 D,1,锯轴高度 H,锯片最大行程 L,锯齿形状,锯片圆周速度v,进锯速度,每秒锯切断面面积,f,热锯机,基本参数,2021/9/23,13,（1）,锯片直径D,它是热锯机最主要的结构参数，常以锯片直径D做为热锯机的主要系列,标称,，如1500mm、1800mm、热锯机。,锯片直径,D,决定于,被锯切轧件的断面尺寸,。要保证锯切最大高度的轧件时，锯轴、上滑台和夹盘能在轧件上面自由通过,（,图,10-3）,同时，为使被锯切断面能被完全锯断，锯片下缘应比辊道表面最少低,40,80mm（,新锯片可达,100,150mm）,。,1.结构参数,2021/9/23,14,2021/9/23,15,初选锯片直径D时，可按被锯切的最大轧件高度用以下经验公式计算,对于方钢 D=10A+300 (A 方钢边长)10-1a,对于圆钢 D=8d+300 (d 圆钢直径)10-1b,对于角钢 D=3B+350 (B 角钢对角线长度)10-1c,对于槽钢，工字钢 D=C+400 (C钢材宽度)10-1d,根据计算的锯片直径值，参考有关系列标准和资料加以最后确定。锯片直径的允许重磨量为,5%,10%,。,2021/9/23,16,（2）,锯片厚度,锯片,厚度,过大,，将增加锯切功率损耗；,过小，将会,降低锯片强度,，并,增加锯切时锯片的变,形。,一般按以下经验公式选择：,2021/9/23,17,（3）,夹盘直径D,1,锯片用,夹盘,和,螺栓,夹紧装在锯轴上。当锯片直径一定时，,夹盘直径D,1,过大,，锯片,能锯切的轧件最大高度减小,；D,1,过小，锯切时锯片变形和轴向振动加大，导致锯片寿命降低。,D,1,=（0.350.50）D,一般按以下经验公式选择：,2021/9/23,18,（4）,锯轴高度H,H为锯轴轴心（即锯片中心）到辊道上表面的高度（图10-3）,。,热锯机一般采用被切轧件不动，由热锯机向被切件运动而达到锯切的目的。为此，H不能过小，否则会在热锯机送进锯切过程中将被切件推开而不能进行锯切；同时，当锯片直径D一定时，H又不能过大，否则无法保证重磨后的锯片最小直径下缘应低于辊道上表面的要求。,一般可按以下经验公式选择：,H=D/2-（45120）,2021/9/23,19,（5）,锯片行程L,锯片行程L由,被锯切轧件的最大宽度,和,并排锯切,的,最多根数,而定。热锯机的送进机构应保证具有大于L的行程。,某些热锯机的基本结构参数如表10-1所示。,2021/9/23,20,2021/9/23,21,2工艺参数,（1）,锯片圆周速度v,提高锯片圆周速度v，可以在同样,送进速度u,的条件下，减少每个锯齿所锯切的,切屑厚度,，从而,减小每齿的受力。,换言之，如果每齿所能承受的载荷一定，则提高v可为提高u创造条件，亦即可以提高生产率。但是随着v的增加，由于离心力而引起的径向拉应力也将增加，从而降低了锯齿所能承受的锯切能力。因此，一般应用的锯片圆周速度口在100120m/s以下，v,max,140m/s。,2021/9/23,22,（2）,进锯速度（或称进给速度、送进速度）u,根据被切轧件断面的大小，进锯速度,u,也应做相应的调整，一般取u=30300mm/s。,u除了应和轧件断面相适应外(大断面所用的u小)，也要和v相适应。因为,如果v过低而u过高，切削厚度增加，锯切阻力将增加；相反，如果v过高而u过低，切屑厚度太薄，锯屑容易崩碎成为粉末，将使锯齿尤其是齿尖部分迅速磨损。,这两种情况都会影响锯齿寿命。,2021/9/23,23,（3）,每秒锯切断面面积,（,锯机生产率或锯切生产率,）,f,f,是热锯机的一项主要工艺参数，它不仅关系到热锯机的生产率和锯切质量，而且，也是计算热锯机锯切力和锯切功率的主要参数。一般所采用的,f,值如表,10-2,所示。,2021/9/23,24,JB/T 2094-1999 热锯机 基本参数,2021/9/23,25,适用,：在热状态下锯切矩形钢坯及成型断面钢材的热锯机。,2021/9/23,26,13.1.3 锯齿形状和锯片材料,（1）,锯齿形状,合理的锯齿形状应该满足下列条件：,锯齿强度好，锯切能耗少，使用寿命长，噪声低，制造和重磨成本经济,。,常用的热锯机锯齿齿形有,狼牙形,、,鼠牙形,和,等腰三角形,三种。,如图10-4所示。,2021/9/23,27,2021/9/23,28,（2）,锯片材料和锯齿热处理,锯片材料通常采用,65Mn,制成。,锯齿齿尖一般采用高频感应加热或接触电加热法进行淬火，齿尖硬度为,HRC=56,63,。锯片整体热处理后板面硬度为,HRC=29,37,。,2021/9/23,29,（3）,锯齿冷却,锯切时，切削和摩擦产生大量热量，而且热锯机锯片还直接与高温轧件接触，使锯齿部分温度迅速升高，故必须进行强力冷却，以免齿尖退火。,此外，有时切屑粘附在齿尖或齿槽中，继续锯切时将降低齿尖的锋利程度，或使切屑压实在齿槽中形成“,塞齿,”现象。,这两种情况都导致锯切力迅速增大，从而损坏锯齿和锯片。为此，采用较大流量的高压水进行冷却，是提高锯齿和锯片寿命的有效措施。某些热锯机采用的高压水水压已大于,3MPa,。,2021/9/23,30,13.2 冷锯机,13.2.1 圆盘式高速金属冷锯机,为提高,锯切断面质量,和,定尺精度,，现代的大型和中型型钢轧钢厂，逐渐用,冷锯机,代替热锯机，进行轧件的切头、切尾和定尺锯切。,2021/9/23,31,圆盘式金属冷锯机,的锯片圆周速度v和进锯速度u，与圆盘式金属热锯机相似：v130m/s，u200300mm/s。比机械厂用于下料的圆盘式金属冷锯机的圆周速度v10m/s要大得多。,圆盘式高速金属冷锯机的结构型式与圆盘式热锯机相似，但其锯切功率计算方法并不相同。,圆盘式高速金属冷锯机的功率现场测定，也是一种确定锯切功率的重要方法。,2021/9/23,32,13.2.2 带锯机,见录像。,2021/9/23,33,13.3 飞锯机,飞锯机主要装设,在连续焊管机组后面,，将正在运行的焊管切成定尺长度。对飞锯机基本的工艺要求是：,1）,飞锯机必须和运行着的钢管同步,，亦即在锯切过程中，锯片既要绕锯轴转动，又要与钢管以相同的速度移动；,2）根据用户要求，,飞锯机应能锯切不同的定尺长度,；,3）,要保证锯切的切口平整,。在整个锯切过程中，锯片都应和钢管轴线垂直，并且要使切头部分不弯不扁，以免钢管弯曲。,2021/9/23,34,为了满足上述工艺要求，飞锯机应有以下机构：,1）,锯切机构,飞锯的锯切机构多为直接传动方式(间接传动方式较少)；,2）,同步机构,这是飞锯的重要组成部分，也是区别飞锯机与其他锯机的主要标志；,3）,定尺机构,一般由专门的送进机构和空切机构组成。,2021/9/23,35,根据同步机构的型式来分，飞锯机有两大类。,1.具有,直线往复运动,同步机构的飞锯机,最简单的方式是使运行中的钢管带着锯切机构一起前进。锯切完毕，松开夹在钢管上的夹紧装置，锯切机构返回原位，钢管继续向前移送。此种方式虽然严格保持同步，但只用于钢管运行速度较低,(,一般不超过,1m/s),的生产流程中。,2021/9/23,36,较为复杂的方式是应用气动系统将锯切机构往复移送。但是，也只用于低速(一般在2m/s以下)移送的钢管锯切中。,具有直线往复运动同步机构的飞锯机虽有不少优点，如结构紧凑、设备较轻、在一定范围内可以锯切任意定尺等。但由于往复运动时惯性作用的影响，不适用于以较高速度运行的钢管锯切。因此，在现代的焊管机组中应用较少。,2021/9/23,37,2具有,回转运动,同步机构的飞锯机,这种结构的飞锯机因惯性作用影响较小，所以可使所锯切的焊管速度达到10m/s以上。这种结构的飞锯机可分为两大类。,2021/9/23,38,（1）,行星轮系式回转机构,这种飞锯机的示意图如图10-8所示。,2021/9/23,39,测速装置,1,将焊管的速度通过,测速发电机,测量，并将信号送给,回转机构,电动机,2,，再经过,减速机和行星轮系,使,回转台,3,以相应于焊管的速度回转。装在立轴上的太阳轮固定不动，中间轮和回转台,3,一起回转，所以回转台,3,就是行星轮系,(,装于回转台,3,的内部,),的系杆。取行星轮与太阳轮齿数相同，使行星轮绕自己轮心的转速为零。在回转台,3,两端的两个行星轮上各装着立轴，在此两立轴上又各装有托架和锯片电动机,4,，由它传动锯片,5,。由于行星轮和它的立轴皆没有绕自己轴心的转动，所以，在回转台,3,转动过程中，托架保持其原始位置方向不变。因此，只要安装时使锯片垂直钢管轴线，则回转台,3,不论转到何位置，锯片始终保持垂直钢管轴线，从而保持切口平整。,2021/9/23,40,由于驱动锯片的电动机4装在回转台3上，所以其电源通过滑环装置6输入。进行锯切时，由专门的叉形装置7将钢管抬起来送给锯片切断。,这种飞锯机构的优点为：,锯片在全部锯切过程中都和钢管的轴线垂直,；回转台,3,两端都有锯切机构，动平衡较好，并且，如果一台锯片损坏，可以用另一台锯片继续进行锯切；结构简单、使用可靠。其缺点为：回转部分设备重量较大，因此变速回转时动载荷较大；当钢管运行速度较高,(,高于,5m/s),时，叉形装置,7,在锯切完毕后，应下降放开钢管，但这时常失去导向作用，从而使钢管偏离轧制线。,2021/9/23,41,（2）,四连杆式回转机构,四连杆式回转机构可分为两种。一种为,立式,(四连杆机构在垂直平面内回转)；一种为,卧式,(四连杆机构在接近于水平平面内回转)。,立式四连杆飞锯机的安装和检修比较方便，机构比较简单。但其缺点是动平衡不易调好，容易形成四连杆系统自上向下回转时有加速现象，自下向上回转时有减速现象，即在转一周的过程中速度不均，将影响同步效果和定尺精度。,2021/9/23,42,为了克服后一缺点，常将立式四连杆飞锯机改成卧式四连杆飞锯机。为了锯切