1、第一章 緒 論11我國窄帶鋼生產現狀及產品結構的調整1.1.1 我國窄帶鋼行業的發展現狀 鋼材按外形可分為型材、板材、管材、金屬制品四大類。其中，板材是一種寬厚比和表面積都很大的扁平鋼材。按厚度不同分薄板（厚度25mm）三種。鋼帶就包括在鋼板類內，是寬度一定而長度極長的帶狀鋼材，大多卷成卷。寬度不小于600毫米的是寬帶鋼，寬度小于600毫米的為窄帶鋼。按照成型的方法不同，窄帶鋼有冷軋窄帶鋼和熱軋窄帶鋼之分。2005年1月開始鋼鐵行業在全國范圍內推行新的統計指標體系，鋼材品種從18個大品種細化為22個大品種，調整了型材分類、細化了板帶材分類。其中，板帶材中的特厚板、中厚板、薄板、鋼帶4個品種調整

2、為特厚板、厚板、中板、熱軋薄板、冷軋薄板、中厚寬鋼帶、熱軋薄寬鋼帶、冷軋薄寬鋼帶、鍍層板帶、涂層板帶、熱軋窄鋼帶、冷軋窄鋼帶12個品種。而在鋼鐵工業協會和國研網的統計中，2004年開始，對熱軋窄帶鋼和冷軋窄帶鋼有了專門的統計，見表1。表1 20042006年窄帶鋼行業生產變化情況 單位：萬噸年份窄帶鋼熱軋窄帶鋼冷軋窄帶鋼鋼協數據國研數據鋼協數據國研數據鋼協數據國研數據20042397.972009.092092.931736.41287.04272.6820053407.193108.113013.252690.05393.94418.0620064102.06 -3640.81-461.25

3、根據國研網的統計，2004年我國共生產窄帶鋼2009.09萬噸，其中，熱軋窄帶鋼1736.41萬噸，占86.43，冷軋窄帶鋼272.68萬噸，占13.57；2005年窄帶鋼產量 超 過3000萬噸并達到3108.11萬噸，其中，熱軋窄帶鋼產量2690.05萬噸，占85.66，冷軋窄帶鋼產量418.06萬噸，占13.45；2006年窄帶鋼產量繼續攀升，并突破4000萬噸，其中熱軋窄帶鋼產量突破3000萬噸并達到3640.81萬噸，占88.76，冷軋窄帶鋼產量461.25萬噸，占11.24。可以看到，雖然熱軋窄帶鋼的生產被列入國家限制發展行業范圍內，但我國窄帶鋼產品中的冷熱軋比仍在下降，產品結構矛

4、盾進一步突出。很顯然，我國窄帶鋼產量逐年增長的動力完全來自其不斷增長的社會需求。以表觀消費量表示。2004年我國窄帶鋼的需求量為2056.54萬噸，其中熱軋窄帶鋼消費量1741.98萬噸、冷軋窄帶鋼消費量314.56萬噸，分別占窄帶鋼總需求量的84.7和15.3；2005年窄帶鋼的需求量同樣突破3000萬噸，熱軋窄帶鋼和冷軋窄帶鋼分別消費2658.13和419.22萬噸；2006年，窄帶鋼的功效雙雙突破4000萬噸。表2 單位：萬噸年份窄帶鋼熱軋窄帶鋼冷軋窄帶鋼表觀消費量供需缺口表觀消費量供需缺口表觀消費量供需缺口20042056.53-47.451741.98-5.57314.56-41.8

5、820053077.3530.762658.1331.92419.22-1.1620064005.8696.203575.5865.23430.2830.97資料來源：國研網、中恒遠策收集我國的窄帶鋼行業一直存在著一定規模的供給缺口，2004年為47.45萬噸。隨著我國窄帶鋼產量和出口量的大幅上漲，2005年窄帶鋼行業開始出現需求缺口30.76萬噸，2006年這一缺口繼續擴大到96.20萬噸。也就是說，隨著我國窄帶鋼產能的擴大，窄帶鋼行業已經進入供大于求的發展階段，隨之而來的將是更加激烈的市場競爭。那么，如上表2 20042006年窄帶鋼的需求及其缺口變化情況整理過技術進步和產品結構的調整，實

6、現在鞏固原有消費市場基礎上新興市場的開拓將成為各大窄帶鋼尤其是熱軋窄帶鋼生產企業需要認真思考的問題。 1.1.2產品結構的調整 目前國外現有的熱扎窄帶鋼生產線以扎制優質合金鋼為主，面向深加工企業的窄帶鋼產品供不應求。而我國大量的窄帶鋼產品為普通碳鋼，主要用于焊管及冷彎型鋼行業，近年市場供大于求的現象愈趨嚴重。所以，窄帶鋼生產企業必須根據市場需求調整優化產品結構，不斷開發焊管，冷彎型鋼行業以外的用于深加工的新品種，填補窄帶產品的市場空白。就目前市場狀況，窄帶鋼產品結構的調整可以兩方面進行：一是大力開發優質碳素鋼、低合金鋼、深沖鋼、不銹鋼等新品種；二是大力開發薄、寬規格的新品種，在使用產品厚度達到

7、12-15mm的同時，改善帶鋼的表面質量，從而代替冷扎產品。熱扎寬帶鋼扎機雖裝備水平高，生產規模大，但與窄帶相比生產成本相對較高。所以，小家電、小五金、刀具量具等“微細型”深加工企業，只要質量能滿足要求，采用窄帶鋼作為原料比寬帶鋼更合適，窄帶鋼的成材率及產品質量均不如寬帶鋼，但目前相當多的窄帶鋼生產線技術改造后成材率已達95%以上，有的甚至達到97%。可見窄帶產品結構的調整能否達到預期目標關鍵在質量，若能使窄帶鋼在尺寸精度、表面質量及組織性能等方面均得到明顯改善，則其市場必將拓寬，企業效益也將明顯提高。深加工企業所需帶鋼對其組織性能、尺寸精度、表面質量等要求較高，且鋼種多為超低碳鋼，低合金優質

8、鋼、高碳鋼、高錳鋼和低合金高強度鋼，市場需求量每年達300萬噸。我國窄帶鋼生產廠家若能據此調整產品結構，不斷開發新品種，則不反可使我國在鋼材資源利用上趨于合理化，而且可降低深加工企業的生產成本，同時也能將明顯提高窄帶鋼行業的經常效益。但在窄帶鋼生產線扎制上述產品時，需采取相關的技術措施，并需要對現有工藝設備進行必要的改造。1.2我國窄帶鋼生產狀況與市場演變趨勢分析 業內人士最近指出，在國外窄帶鋼生產逐漸減少的情況下，我國到目前為止，窄帶生產不但沒有減少，反而增加，說明其仍有生存空間。其原因是多方面的，主要有如下幾方面： 1市場需求層次多樣 我國寬帶軋機雖已具有一定規模，但總體講我國軋材生產還是

9、長材多，板帶少。國內眾多的中小型焊管機組，冷彎機組，窄帶冷軋機選擇熱軋窄帶鋼為原料，可以滿足市場要求。只有對帶鋼精度要求特別高的才選擇熱軋縱剪帶鋼。 2縱剪熱帶售價高 無論國內外，熱軋縱剪帶鋼的價格要高于寬帶卷價格的3%-4%，這主要是為了補償縱剪環節的消耗(電耗、設備折舊及維修費、人工費等，約100元/噸)，目前國內市場縱剪帶鋼售價比熱軋窄帶鋼高200-300元/噸，甚至更高。 3窄帶鋼噸材投資低 與熱連軋寬帶軋機相比，熱軋窄帶軋機設備簡單，能全部國內制造，投資費用低，噸材投資不到1000元/噸，是熱軋寬帶及縱剪投資的一半左右，因此易于建設投產。 4窄帶生產成本低 熱軋窄帶生產盡管成材率低(

10、個別的接近熱軋穿帶軋機)，但窄帶軋機使用價格較低的方坯或矩形坯，其國內市場價比板坯約低100元/噸(國外方坯比板坯低10-15美元/噸)，坯料的差價補償熱軋窄帶鋼成材率低造成的金屬損失的費用(約30元/噸)尚有余。 熱軋窄帶的燃料、勞動力、軋輥等消耗相對高，是窄帶成本增加因素。但是我國目前，特別是他方企業工資水平低，窄帶軋輥便宜，有些企業甚至使用低價燃料等，因此這些影響成本上升的因素，使成本上升并不明顯。 由于窄帶鋼噸材投資低，其成本中的折舊費低，維修費及財務費等均低，上述因素造成窄帶鋼生產成本比一般寬帶縱剪至少低200-250元/噸。 有的窄帶鋼生產企業還自身配有冶煉、連鑄系統，可使用自產的

11、更為便宜的原料鋼坯。因此熱軋窄帶鋼售價比熱軋縱剪帶鋼便宜200-400元/噸以上也有利可圖。因此熱軋窄帶鋼在目前頗有競爭力，很有生存空間。 寬帶冷軋機軋速高、產量大，適于生產低碳軟鋼及高強度鋼等，而冷軋窄帶鋼軋機適于生產彈簧、碳工、低合金鋼帶、捆扎帶、自行車用帶、也具有一定優勢，能滿足批量小，品種多等要求。 分析認為，目前窄帶鋼生產的經濟效益是現實的，但并不能說窄帶軋機是生產帶鋼最先進的工藝裝備，其不足的地方是勞動生產率較低，產品精度較差，環保狀況不好。今后隨著我國鋼鐵企業裝備水平不斷提高及工藝優化，產品結構優化，工資水平提高，環保要求嚴格等，這些因素皆不利于窄帶鋼生產發展。有可能再過一段時間

12、后，我國窄帶鋼生存空間將會相對變小，將同國外狀況類似逐漸減少，那些競爭力差的窄帶軋機有可能遭到淘汰。但也應當指出，這種減少將是逐步的，可能不會很快。1.3我國帶鋼市場未來發展特點分析1 熱扎帶鋼產量增長快速,存在供大于求的可能.到今年我國帶鋼產量在2500萬噸左右,隨著新項目的增多,到2006年生產能將達到3900萬噸,產量將在2800萬噸左右.雖然今后幾年我國帶鋼市場需求仍會有較大增長,但估計到今年市場需求也緊在2500萬噸,且由于熱扎帶鋼的下游項目如冷扎帶鋼的產能不足,將會引起熱扎帶鋼市場形成供大于求的局面。2 中寬帶鋼生產規模將不斷擴大。我國市場對帶鋼的需求呈多層次，以前我國500mm以

13、下窄帶鋼和100mm以上的寬帶鋼均有較大供應量，但在520-900mm寬度間的帶鋼供應不多。目前我國在建帶鋼項目中以中寬帶為主，今后幾年我國將新增中寬帶產能近千萬噸，所以這個寬度范圍的帶鋼供應很快就會被彌補。而隨著中寬帶鋼扎制技術的提高及寬度的延伸，未來中寬帶將占據一部分寬帶鋼的市場份額。同時由于中寬生產規模的擴大，企業間的競爭也將會越發激烈。3帶鋼市場將受到薄板市場和建材市場的雙重影響。窄帶鋼作為寬帶鋼的過度產品，其需求在一定程度上受薄板市場影響。如果薄板市場價格上漲，則部分需求會轉向帶鋼，反之有些企業則會選擇寬帶鋼。同時由于生產帶鋼的坯料一般可以用于生產建筑鋼材，而且許多帶鋼企業也擁有棒材

14、生產線，所以當國內建筑鋼材市場價格出現波動時，這些鋼廠可以用鋼坯流向來調整帶鋼和棒材的生產，進而影響帶鋼產量。另外帶鋼很大一部分被用來制造焊管和型材，所以帶鋼價格受線材、型材等建筑鋼材市場走勢的影響會較大。4熱扎帶鋼的延伸產品未來會有一定市場空間。目前我國冷扎寬帶鋼和鍍層類薄板的市場需求很大，但國內產能嚴重不足。而帶鋼作為我國薄板產能不足的補充產品，如果能利用熱扎帶鋼增加冷扎帶鋼和鍍層類帶鋼的產量，不僅可以提升帶鋼的附加值，而且也可以很好地彌補我國此類寬帶產品產能不足，畢竟市場需求較大。特別是用熱扎帶鋼生產冷扎帶鋼和鍍層帶鋼成本相對于寬帶鋼較低，這對生產低端產品的用戶是具有較大吸引的。而要想生

15、產熱扎帶鋼的延伸產品，拓展市場空間，就必須注重熱扎帶鋼的開發來為冷扎帶鋼提供原料。目前，我國熱扎帶鋼以普通碳素鋼為主，優質碳素鋼（t8、t10a、45#等）和部分合金鋼如65mn、40mn等少量較少，這將是熱扎帶鋼企業在品種方面一個努力的方向。5生產帶鋼的經濟效益仍會存在較長時間。在我國目前的國情條件下，板材類的需求仍會保持多層次，同時帶鋼的生產技術和品種質量水平也會有所提高，到2010年前我國小五金、自行車等行業選用帶鋼的比例仍會保持相當規模，但今后隨著我國鋼鐵企業薄板的生產規模不斷擴大，裝備水平和工藝技術水平的不斷提高和產品結構的優化，帶鋼生產的發展空間將會縮小。那些競爭力差的窄帶扎機有可

16、能遭到淘汰，2010年后，中寬帶生產線也會逐步減小，帶鋼所占我國薄板帶的消費比例將降低。1.3.1提高軋機的裝備水平在提高軋機裝備水平方面有以下特點：1 將現有的二輥和四輥不可逆式軋機逐步改造成四輥可逆式軋機，實行帶張力軋制和卷曲，以簡化操作和使軋制過程穩定，從而提高軋制精度和產品質量的控制水平。2 將條件好的廠或車間的單機逐步改造成連軋機，以提高生產率和改善產品的質量。3 加緊改造和建設一批具有大壓下和極強板形控制能力的新型軋機，如hc軋機和異步軋機等。4 逐步實現單機自動化和計算機控制，對軋機進行精確的調整和對軋制過程進行實時調節，以大幅度地提高產品質量的控制水平。1.3.2 提高廠（車間

17、）的總體裝備水平在這方面，可采用連續（半連續）臥式酸洗機組進行酸洗，采用裝備水平比較高的軋機進行軋制和平整，采用連續式（光亮）退火爐進行退火等等，只有提高整個廠（車間）的總體裝備水平，并使各個工序的裝備水平相互匹配，都有可能生產技術水平。1.3.3 加強和應用現代化的檢測手段應積極采用先進的現代檢測手段，對設備、生產過程和產品質量等進行精確的檢測和監督。只有這樣，才能不斷地改進和完善工藝制度，提高生產技術這一點，對高、中碳鋼和合金鋼帶生產來說，尤為重要，改善和建設高精度軋機應根據具體情況，對我國的冷軋機窄帶鋼軋機進行合理的分工，迅速改造和建設一批高精度軋機，專門用來生產小批量、多品種的高精度、

18、高強度帶鋼，以滿足特殊行業的用材的需要。在這方面，冷軋寬帶軋鋼機是無能為力的，應是冷軋窄帶鋼軋機技術改造和發展的重要方向之一。1.3.4 精整機組 按其用途，連續精整機組大體可分為準備機組、作業機組和成品機組三大類。 準備機組：用來處理加工作業線作準備的機組。主要是進行重卷、修邊等工序。重卷是為了滿足作業機組的卷徑要求，小卷焊成大卷，松卷卷成緊卷。修邊是為了防止帶鋼在以后軋制中出現裂紋；同時還可對帶鋼兩邊的缺陷進行修邊。 有時為了滿足出廠規格，對成品要進行卷。這樣的重卷機組不應屬于準備機組。 成品機組：用來完成將作業機組已處理加工的成品帶卷進行剪切、腳直、涂油及成品包裝等工序。對熱軋廠來說，熱

19、軋卷就是成品。因此，成品機組還應包括熱軋帶卷的平整分卷、縱切、橫切等工序的作業機組。1 縱切機組（分條機組）：用來把成卷寬帶鋼，分切成幾條窄帶鋼。2 橫切機組：用來把成卷帶鋼，剪成一定定尺長度的鋼板。3 矯直機組：用來矯平帶鋼，使帶鋼的表面獲得所要求的平整度。目前在連續矯直機組中，常采用輥式矯直機、張力輥組聯合矯直機、張力輥組聯合矯直設備、連續拉伸矯直設備及連續拉伸彎曲矯直設備等。4 涂油機組：用來對帶鋼表面涂油，以防止帶鋼表面生銹。5 磨光機組：用來對帶鋼表面或兩側邊進行磨光，以獲得良好的帶鋼表面，滿足用戶的要求。6 包裝（捆扎）機組：用來包裝鋼板的包裝機組；用來捆扎成成卷帶鋼的捆扎機組。目

20、前包裝（捆扎）工作大部分實現自動化和半自動化。1.4雙邊剪的類型和作用1.4.1 雙邊剪的類型雙邊剪按其用途和構造可分為兩大類：兩對刀盤的和多對刀盤的。兩對刀盤的只用來剪切帶材的邊部，故稱切邊圓盤剪或切邊剪；多對刀盤的圓盤剪在剪切帶材邊部的同時并將帶材縱切成多條較窄的帶材，故稱為分條雙邊剪或分條剪。按雙邊剪的傳動方式又有拉剪和動力剪之分；所謂拉剪，即刀盤沒有傳動裝置，直接由機后的拉力輥及卷曲機等設備將帶鋼拉過的圓盤剪進行剪切；橫剪或縱剪機組里的圓盤剪均在傳動系統中將裝有離合器，使用時可根據情況由離合器脫開傳動裝置，使其按拉剪工作。1.4.2 雙邊剪的作用雙邊剪通常設置在精整作業線上，用來將運動

21、著的鋼板的縱向邊緣切齊或切成窄帶鋼。根據其用途可分成兩種形式：剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。剪切板邊的圓盤剪每個圓盤刀均懸臂地固定在單獨的傳動軸上，刀片的數目為兩片，這種圓盤剪用于中厚板的精整加工線、板卷的橫切機組和連續酸洗等作業線上。剪切帶鋼的圓盤剪用于板卷的縱切機組、連續退火和鍍鋅等作業線上。這種圓盤剪的刀片數目是多對的，一般刀片都固定在兩根公用的傳動軸上，也有少數的圓盤剪刀片固定在單獨的傳動軸上。雙邊剪在連續剪切鋼板的同時對其切下的板邊要進行處理，通常在圓盤剪后面設置碎邊機，將板邊剪成碎段送到專門的滑槽中去。此外，對于薄板邊也有用卷取機來處理的，其缺點是需要一定的手工操作，卸卷時要

22、停止剪切等。為了使已切掉板邊的鋼板在出圓盤剪時能夠保持水平位置，而且邊則向下彎曲，往往將上刀片軸相對下刀軸移動一個不大的距離，或者將上刀片直徑做得比下刀片小些，此時，被切掉的板邊將劇烈的向下彎曲。為了防止鋼板進入雙邊剪時向上翹曲，通常在雙邊前面靠近刀片的地方裝有壓輥。1.5雙邊剪的結構不同機組中的雙邊剪因操作要求不同，結構上也略有區別。切邊剪主要在酸洗、鍍鋅和橫剪等機組上，用以剪切帶鋼的兩個側邊。雙邊剪上只安裝兩對懸臂的刀盤。兩對刀盤分別裝在左右機架的上下刀軸上，傳動裝置通過一根長軸傳動左右機架內的齒輪，帶動上刀盤旋轉而進行剪切。分條剪主要用于縱剪機組，剪機上裝有刀盤多對。傳動裝置通過萬向聯軸

23、器轉動上下兩根刀軸進行剪切。上述兩種雙邊剪形式雖不同，但結構大致相同，它們都由左右機架，上下刀軸，底座，移動機構，傳動裝置和調整機構等組成。1.6中小型帶鋼縱剪機組設備組成1.6.1縱剪機組的設備組成縱剪機組主要用于帶鋼的切邊和分條，以滿足用戶對帶鋼不同寬度的要求。縱剪機組的設備組成與其工藝水平有關，機械化與自動化程度較高，全液壓操作的機組應包括以下主要設備：開卷機、對中機構、圓盤剪、卷取機及電氣、液壓系統等。對中機構與圓盤剪之間的距離一般應在設備允許的前提下盡量短，以加強對帶鋼的導向作用，圓盤剪與卷取機之間的距離一般作為活套區，用于儲存卷取機前下垂的帶鋼，主動剪時也用于緩沖帶鋼。為解決圓盤剪

24、與卷取機的同步問題，其間還沒有帶鋼長短的反饋裝置。由此，活套區的確定主要應考慮所需儲存帶鋼的長度，保證帶鋼不產生彎曲塑性變形。為減少被動剪切精度的影響，還要考慮卷取機在卷取帶鋼時受壓臂分盤的影響，不能使帶鋼邊部產生太大的散射角。故活套區長度應不小于58mm。不同規格的剪切機組，工作方式有所不同。當剪切帶鋼的厚度s67mm時，宜采用綜合剪切方式，以避免卷取機及拖動電機過于龐大；1.5mm=s=67mm時，可以采用被動剪切方式。1.6.2典型設備的作用以及結構參數的確定1開卷機：用于支撐，轉動鋼卷，并使其開卷，其類型有雙錐頭開卷機，雙柱頭開卷機和懸臂式開卷機三種。其中，雙錐頭開卷機適應性較強。此開

25、卷機結構簡單，維修方便。每個錐頭的橫向移動靠液壓或機械傳動機構。其中，制動器用于保證工作時不散卷；傳動機構作為開卷的動力。主動剪切時開卷速度應與主機匹配，被動剪切時取612m/min即可。2 對中機構：位于圓盤剪之前，將帶鋼對準圓盤刀，以便在工作時不跑偏，并隨帶鋼的位置隨時調整。工作時多為雙動力操作，可先夾緊帶鋼，再讓帶鋼左右移動，使帶鋼對準圓盤刀。3 圓盤剪：是生產線的主機，用來完成對帶鋼的切分。切分刀具為圓盤刀，其直徑的大小取決于被剪切帶鋼的厚度，同時還要考慮刀的重磨量，主軸的直徑及兩主軸的軸承座尺寸等因素，一般在滿足切分要求的前提下圓盤刀的尺寸應盡量小，以保證刀的加工精度。上下圓盤刀工作

26、時一般相互重疊，其重疊量與剪切帶鋼厚度及材質有關。上下配對剪切的兩刀片的側向間隙取代鋼厚度的0.030.07倍，但不應小于0.01mm。4 卷取機：其作用是將所剪切的帶鋼收集成卷，主要由傳動機構和卷筒組成。傳動機構動力的選擇隨剪切機組的工作方式不同而異，采用被動剪切或綜合剪切方式時，卷取動力主要由剪切阻力和開卷阻力決定。被動剪切時，全部阻力均由卷取機承擔；采用綜合剪切方式時，卷取機只承擔全部阻力的1/23/4，其余由圓盤剪承擔。中小型縱剪機組的設計是一個復雜的過程，合理地確定剪切機組的工藝布置、設備結構形式及設備參數又是設計中非常重要的工作。1.7 雙邊剪的類型與作用1.7.1 雙邊剪的分類雙

27、邊剪廣泛用在板、帶生產車間各輔助機組中，如橫剪機組、縱剪機組、重卷檢查機組、酸洗機組、鍍錫機組及焊接機組等。雙邊剪按其用途和構造可分為兩大類：兩對刀盤的和多對刀盤的。兩對刀盤的圓盤剪只用來剪切帶材的邊部，故稱切邊圓盤剪或切邊剪；多對刀盤的圓盤剪在剪切帶材邊部的同時并將帶材縱切成多條較窄的帶材，故稱分條圓盤剪或分條剪。按雙邊剪的傳動方式又有拉剪和動力剪之分；所謂拉剪，即刀盤沒有傳動裝置，直接由機后的拉力輥及卷取機等設備將帶鋼拉過圓盤剪進行剪切；如某廠1700冷扎酸洗機組的圓盤剪。橫剪或縱剪機組里的圓盤剪均在傳動系統中裝有離合器，使用時可根據情況由離合器脫開傳動裝置，使其按拉剪工作。1.7.2 雙

28、邊剪的結構分析不同機組中的雙邊剪因操作要求不同，結構上也略有區別。切邊剪主要用在酸洗、鍍錫和橫剪等機組上，用以剪切帶鋼的兩個側邊。圓盤剪上只安裝兩對懸臂的刀盤，兩對刀盤分別裝在左右機架的上下刀軸上，傳動裝置通過一根長軸傳動左右機架內的齒輪，帶動上刀盤旋轉而進行剪切。分條剪主要用于縱剪機組，剪機上裝有刀盤多對。傳動裝置通過萬向聯軸器轉動上下兩根刀軸進行剪切。上述兩種圓盤剪形式雖不相同，但結構大致相同，它們都由左右機架，上下刀軸，底座，移動機構，傳動裝置和調整機構等組成。1機架圓盤剪的兩個機架都是左右對稱布置，刀盤，上下刀軸和調整機構都裝在機架上。機架均為框架式或箱形焊接結構，易于制造，成本較低，

29、框架式機架用于分條剪時，采用工字鋼和鋼板焊接而成，機架較窄，兩個刀軸有兩個軸承座分別裝于左右機架之中。機架上可設有刀盤重合度調整裝置和作業線高度調整機構。機架下部裝有滑塊調整裝置。在生產率高的機組中，剪刃摩擦較快，需要經常更換，縮短換刀時間對提高作業率有很大意義，所以切邊拉剪機上采用了旋轉機架換刀。為了剪切各種不同寬度的帶鋼，圓盤剪一般均有機架移動裝置，用以調整兩對刀盤的開口度，機架移動裝置由帶減速器齒輪的電動機，電磁離合器和帶有左右螺紋的螺桿及螺母組成。調整機架開口度時，電動機帶動螺桿使左右機架對稱于機組中心線離開或移近，滑軌上裝有寬度標尺，操作時可按標尺上的讀數進行調整。底座上還裝有行程開

30、關，控制機架間移動的最大和最小開口度。作業線高度調整如圖1.1圖 1.1 作業線高度調整機構示意圖1.固定底座；2.活動底座；3.機架移動機構；4.調整螺母；5.螺桿；6.下刀軸軸承座2機架移動裝置為了能剪切不同寬度的板帶材，設有機架移動機構裝置，用以調整刀盤的間距用更換定距套和刀盤來實現。機架移動裝置可手動和機動（液壓馬達）操作，如圖1.2。圖1.2 機架移動裝置示意圖1.絲杠； 2.絲母；3.支座；4.液壓馬達；5.連軸器；6.索緊螺母；7.活動底座 手動機構由手輪、絲杠（1）、絲母（2）、聯軸器（5）等組成。當手動調整機架刀盤開口度時，手輪旋轉扭動絲杠（1）帶動絲母（2）、聯軸器（5）等

31、，拉動左側機架，使刀軸脫開左機架軸承，移動過程是離開或移近機組中心線。滑軌上裝有刻度標尺，操作時可按標尺上讀數進行調整。當機動調整時，開動液壓馬達(bm1-80)(4)驅動，即可完成上述動作。3上下刀軸上下刀軸為固定刀盤的主要部件。切邊剪和分條剪的刀軸結構不同。切邊剪的刀軸為懸臂式，上下刀軸各有兩個軸承，軸承之間的傳動齒輪。廣泛采用液壓螺母將刀盤固定在刀軸的端部，這種螺母使用方便可靠、結構簡單。液壓螺母中有油腔，配有密封圈和壓環，槽的一邊配有一個帶單向閥的注油嘴，另一邊有一個減壓螺釘。鎖緊刀盤時，先將刀盤裝在刀軸上，將液壓螺母安裝在刀軸上并擰緊到螺母與被壓件之間的空隙不大于s值的位置。為提高作

32、業率，適應剪切不同寬度帶材的要求，分條圓盤剪一般使用兩套機架（包括左右機架和上下軸），一套在作業線上工作，另一套則在作業線外換裝刀盤與調整。為猜裝方便，傳動裝置的萬向聯軸器與機架的上下刀軸采用快速裝拆的離合器聯結。分條剪和切邊剪刀軸傳動裝置的結構略有不同，分條剪刀軸的傳動裝置由電動機，減速分配箱，兩根萬向聯軸器和快速離合器等組成。4雙邊剪調整機構刀盤重合度一般用調整上刀軸來控制，切邊剪刀盤重合度調整機構系由減速器的立式電動機、分配圓柱齒輪、螺母和螺桿等組成，螺桿下端固定在上刀軸軸承座上面的方槽內。調整時，開動電動機使兩個螺母同時旋轉，螺桿則上下移動，同時也帶動上下刀軸的軸承座移動，從而改變上刀

33、軸與下刀軸的中心距。上、下刀軸的軸承座之間的彈簧用以消除螺紋間的自由間隙。切邊剪重合度調整機構的傳動方式除采用圓柱齒輪外，也可采用蝸輪蝸桿傳動，蝸輪旋轉螺桿，螺桿則在機架上的螺母中上下移動，并帶動上刀軸軸承座上下移動。分條機的重合度調整機構由一臺立式帶減速器的電動機、圓錐齒輪對、旋轉螺母和螺桿等組成。螺桿下端固定在上刀軸軸承座上面方槽內，由于機架能夠將兩機架上的圓錐齒輪用伸縮軸聯接，則電動機使兩機架的上刀軸的軸承同步上下移動，將刀軸上各刀盤的重合量調整到同一數值。切邊剪刀盤側向間隙一般由調整下刀軸的軸向位置來控制。分條剪的刀盤側向間隙，是在更換刀盤時用中間隔套來確定，工作時不在調整。刀盤磨損后

34、進行修磨時外徑將減小，重新安裝在減切機上，必須調整作業線的高度，才能保證正常剪切。調整量一般不大，也不頻繁，通常采用手動斜楔調整機構，下刀軸軸承座的下面與斜楔配合，轉動螺桿即能移動斜楔，改變下刀軸的高度。第二章 雙邊剪的主要參數2.1雙邊刀片尺寸雙邊刀片尺寸包括圓盤刀片直徑d及其厚度。雙邊刀片直徑d主要決定于鋼板厚度h，其最小允許值與刀片重疊量s和最大咬入角有下列關系d=(h+s)/(1-cos)。通常取咬入角=10o15o，（值也可根據剪切速度v來選取）如圖2.1、2.2但實際上d/h變化很大，帶材厚度超過6mm或薄帶鋼和極薄帶鋼的d/h變化則更大。按上式選刀盤直徑是有問題的，因此雙邊剪刀盤

35、直徑常根據實際經驗確定。圖 2.1 雙邊剪切示意圖2.2 雙邊剪刀片咬入角1與剪切速度v的關系曲線按表2-1、表2-2、表2-3選取。表2-1 剪切帶鋼時的刀盤直徑，毫米 帶 材 厚 度刀 盤 直 徑熱 扎31.26.354.512.7230320320400600冷 扎理論基礎 m=n(m1+m2)+m3, 公斤.毫米式中： m作用在刀軸上的扭矩， 公斤.厘米; m1 一對刀盤剪切所需的扭矩， m1=pdsin, 公斤.厘米; m2刀盤軸支承中的摩擦扭矩， m2=pdf, 公斤.厘米其中 d軸承內徑，厘米； f軸承摩擦系數； m3消耗于從活套中曳引帶材的扭矩， m3=0.5pld， 公斤.厘

36、米；其中 pl活套給于帶材的拉力，公斤； n工作刀盤的對數；由手冊查得 f=0.003;mm=2（78.80+0.68）+0=178.96n.m (在無活套的機組中m=0)。關系曲線如圖3.2圖3.2 圓盤剪刀盤重合量、側向間隙與冷軋帶鋼厚度的關系曲線3.2電動機的選擇電動機的選擇范圍應包括：電動機的種類、形式、容量、額定電壓、額定轉速及其各項經濟指標等。而且對這些參數就綜合進行考慮。選擇電動機的容量是電力傳動系統能否經濟和可靠進行的重要問題。如果電動機容量大小，長期處于超載運行，造成電動機絕緣過早地損壞；如果容量過大，不僅造成設備上的浪費，而且運行效率低，對電能的利用也很不經濟。因此，選擇電

37、動機時，首先就是在各種工作方式下選擇電動機的容量。電動機功率的計算：滾動軸承效率聯軸器帶傳動減速器；摩擦傳動。 ； n=查機械設計師手冊取 n=5.5 kw。考慮到實際工作環境經濟性情況，選擇一般異步電動機y（ip44）封閉式三相異步電動機。y系列電動機具有高效，節能，啟動轉矩大，性能好，噪音、振動小，可靠性高、功率等級和安裝尺寸符合iec校準以及便用維護方便等優點。工作防方式：額定電壓為380v；額定頻率為50hz；使用海拔高度不超過1000mm；3kw及以下y接法，4kw以上為接法。y132s-4 封閉式三相異步電動機技術參數：額定功率為5.5kw；滿載時轉速為1440r/min；電流為1

38、1.6a；效率為85.5%；功率因數堵轉電流為7.0a；堵轉轉矩為2.2；最大轉矩為2.2；轉動慣量為0.0214；質量為68kg。3.3帶傳動的設計計算已知參數： p = 11，kw； n.r/min; ,r/min設計計算項目設計計算依據結論工況系數k工作平穩，查表1.1計算功率/kw= kp6.05選v帶型號根據v帶選型圖spa型小輪直徑/mm推薦標準值100驗算帶速（m/s）v= n/60000,一般為525m/s7.54大輪直徑/mm= n/n2,一般取標準值200從動輪轉速/（r/min）= n/ n，720從動輪轉速誤差（- n2）/ n2應不超過0.05-0.04初定中心距a0

39、/mm推薦：a0 =（0.750.8）（+）240初算帶長lc/mm721.4 選定基準長度ld/mm查 表 800 定中心距 a280/mm=268/mm304 驗算包角160單根帶基本額定功率p/kw查表2.61傳動比i2功率增量查表0.16長度系數k查表0.81包角系數k查表0.95單根帶許用功率p/（kw）2.13v帶的根數z4v帶單位長度質量q/（kg/m）查表0.12單根v帶的出拉力f/n286軸上的壓力f/n1690第四章 雙邊剪傳動系統的設計4.1傳動方案的確定電動機 減速器 齒輪箱 聯軸器 圓盤剪刀軸方案說明：1 高生產率的帶鋼剪切生產，要求設備盡可能地少維修或免維修，提高設

40、備的利用率，為適應這一要求，剪切機的傳動齒輪采用硬齒面齒輪。2 上下一對刀片的間距可通過上面的絲桿來調節。3 減速箱與齒輪箱內要有充分的潤滑冷卻。4.2傳動齒輪的設計4.2.1 選擇齒輪材料，確定許用應力 根據綜合力學性能選用45鋼表4.1 齒輪常用材料及力學性能材料牌號熱處理方法強度極限屈服極限硬度hrc（齒面）45調質，表面淬火6473734050注：機械設計124頁根據圖表選取齒根的彎曲疲勞極限應力；根據圖表選取齒面的接觸疲勞極限應力為。（參考機械設計p125-p126）。4.2.2確定許用彎曲應力理論公式：其中： 試驗齒輪的應力修正系數，取=2； 彎曲疲勞強度計算的壽命系數，取=1；彎

41、曲強度的最小安全系數。取=1.6。 = 。4.2.3齒輪名義轉矩t1的計算理論公式：n.m4.2.4載荷系數的選擇 考慮齒輪的制造精度，取k=1.3。4.2.5 齒輪參數的確定初步選定齒輪參數：齒樹；齒寬系數。由機械設計教材圖5-38取 外齒輪的復合齒形系數y=4，；按表5-1，又考慮到硬齒面齒根彎曲強度取m=6。中心距: a=mz=640=240 mm;計算幾何尺寸：d=mz=640=240; b=d=0.5240=120 mm.4.2.6校核齒面的接觸強度轉矩t=2764 n.m;齒面接觸疲勞極限應力；齒面接觸疲勞強度的校核公式為：；一對齒輪均為鋼制，所以取彈性系數；則 =112。齒面許用

42、接觸應力 其中 s接觸強度的最小安全系數，因為是重要傳動，所以取s=1.4；接觸的疲勞強度計算的壽命系數，一般取=1； 工作硬化系數，兩齒輪均為硬齒面，故取=1；則 =，滿足，故符合要求。4.2.7幾 何 尺 寸 的 計 算名稱代號計算公式備注模數m根據強度計算或結構需要而定6壓力角分度圓直徑dd ,齒頂高ha6齒根高hf7.5全齒高h13.5頂隙cc=0.25m1.5齒頂圓直徑da252齒根圓直徑df225基圓直徑db225.5齒距pp=18.84齒厚ss=9.42齒槽寬e9.42中心距aa240基圓齒距pb=pcos17.74.3減速器的確定減速器傳動比的分配原則：1.使各級傳動的承載能力

43、大致相等（齒面接觸強度大致相等）；2.使減速器能獲得最小的外形尺寸和能量；3.使各級傳動中大齒輪的侵油深度大致相等，潤滑最為簡單。減速器傳動比的確定：刀軸的最大轉速為；總傳動比。減速器的選用：根據傳動比和減速器承載能力表選擇型號為zq-400-40-z的減速器，其中心距為 400 mm,公稱傳動比i=40，高速軸許用功率p=5.7kw，（機械設計師手冊 表3-8-42）。第五章 刀軸的設計5.1選擇軸的材料選用調質處理的45鋼。表5.1軸的材料，主要力學性能，許用彎曲應力材料牌號熱處理力學性能許用彎曲應力抗拉強度極限抗拉屈服極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限優質碳素鋼調質5.2 初步估算軸徑理論公式

44、：式中 材料常數由機械設計書表取；軸所傳遞的功率，.；。由于安裝軸上有鍵槽所以軸徑應增加，則，取。5.3 軸上零件的軸向定位刀盤的一端靠套筒定位，另一端靠螺母定位，刀與刀之間由定位套筒定位，裝拆比較方便，兩端軸承常用同一尺寸，以便加工、安裝和維修，為了便于裝拆軸承，軸承處軸肩不宜太高，同時為避免軸上有應力集中，故刀軸兩端有軸肩。刀盤與軸的周向定位刀盤與軸的周向定位采用平鍵連接，滾動軸承的內圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差為。5.4確定各段軸徑和長度定位軸肩的高度一般取h=(0.070.1)d,軸環寬度b1.4h,套筒內徑與軸一般為動配合，套筒結構、尺寸可視需要靈活設計，但一般套筒壁厚大于mm。，非定位軸肩高度一般