CN109396566A - 一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，包括气缸刀架，气缸刀架上设有数个固定孔，每个固定孔内均设有刀刃气缸，所述的刀刃气缸均包括气缸活塞部件、去毛刺刀刃和气缸端盖，气缸活塞部件设于固定孔内，并通过气缸端盖固定于气缸刀架上，气缸活塞部件中气缸活塞杆的下段插设于下衬套中，下衬套的上端为台阶状结构，导向套套设于气缸活塞杆的上段，导向套的下端与台阶状结构的上端相接触，上衬套套设于导向套上，上衬套的下端与台阶状结构的下端相接触，固定挡环和防尘圈均设于气缸活塞杆的上端，去毛刺刀刃的下表面与气缸活塞杆的上端端面相连。本发明能够提高去毛刺机的使用寿命，确保去毛刺机的功能精度，保证板坯去毛刺效果。

Description

一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置

技术领域

本发明涉及钢板表面去毛刺机设备，更具体地说，涉及一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置。

背景技术

钢铁企业线板加工区域所使用的去毛刺机装置一般安装在自动火切机的后道，用于去除由连铸运输至厚板的长板坯料经过自动火焰切割后变成2块或3块子坯料时，板坯下表面产生的熔渣毛刺，还安装在加热炉的装料辊道上，用于部分经过人工火切后的板坯下表面切口处钢板熔渣的去除。

在现场使用过程中，经常出现的问题主要有：

1.去毛刺机刀刃在去除板坯头、尾边缘毛刺时，刀刃受板坯反作用力的影响而产生翻转力矩，刀刃固定的3颗内六角螺栓在频繁交变翻转力矩的作用下而剪切断裂，刀刃在去毛刺过程中会飞出，同时由于螺栓频繁断裂导致活塞杆上螺纹孔损坏，致使刀刃固定不稳，需停机更换新活塞杆方能重新安装刀刃；

2.汽缸压盖受活塞杆正、反向冲击，固定螺栓发生剪切断裂，汽缸盖被顶起后汽缸漏气，去毛刺机压缩空气的气压降低，导致活塞杆提升不到位；

3.活塞杆上安装有1个复合碳纤维材质的导向套，由于气缸采用压缩空气作为介质，气动部件在往复运动过程中产生干摩擦现象，导向套的自润滑性能必须优越，碳纤维虽然润滑性能好，但去毛刺机在使用过程中冲击振动大，该材质在冲击工况下易出现脆裂现象，导致活塞杆与衬套间隙变大，在去毛刺过程中活塞杆偏斜，常出现活塞杆受板坯横向反作用力而弯曲，最终导致活塞杆上下卡阻或活塞杆挤靠汽缸端盖导致端盖螺栓断裂，且复合碳纤维材质导致导向套价格昂贵，采购周期长，无法满足现场需求；

4.活塞杆密封失效，导致缸筒两腔窜气，活塞杆不动作，刀刃无法抬升去除毛刺；

5.由于连铸来料板坯有部分板型较差，呈下绕型，板坯经切割后长度变短，而去毛刺机前后辊道间距大，板坯在此行进过程中有明显叩头下撞现象，当行进至去毛刺机时，由于去毛刺机气缸架停在工作等待位置，叩头严重板型极易撞击去毛刺机气缸刀刃，从而造成设备损坏；

6.去毛刺机刀刃沿刀架布置在同一条轴线上，在去除毛刺时所有刀刃同时作用在板坯毛刺上，此时切削毛刺为线接触对去毛刺机产生的反作用力较大，板坯时常无法靠辊道带动，必须增加推杆作用才能完成去毛刺作业，较大的横向作用力在去毛刺汽缸上不利于去毛刺机气缸及其内部部件的使用寿命。

去毛刺机汽缸不动作或不到位等异常发生，将直接影响板坯表面质量问题，如果未经去毛刺或毛刺去除不干净的坯料进行加热后，再进行轧制将导致成型钢板头、尾部氧化铁毛刺压入，严重影响钢板表面质量，造成切边量增加，成材率降低，为此，生产过程中一旦发现去毛刺机异常，必须停机进行抢修处理确保去毛刺机功能精度。但是，常用的去毛刺机由25个刀片气缸组成，一旦其中任一个或几个刀片气缸不动作或刀片异常，生产人员在操作室内无法第一时间确认到位，最终板坯经加热炉装钢加热，轧机轧制后再到冷床区域冷却后，由质检人员发现钢板头尾有质量缺陷，再将信息反馈至扎线生产人员时，已经造成批量性的质量问题，严重情况下需将在炉坯料全部封锁后回炉处理，将极大影响正常生产运行。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，能够提高去毛刺机的使用寿命，确保去毛刺机的功能精度，保证板坯去毛刺效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，包括气缸刀架，气缸刀架上设有数个固定孔，每个固定孔内均设有刀刃气缸，所述的刀刃气缸均包括气缸活塞部件、去毛刺刀刃和气缸端盖，气缸活塞部件设于固定孔内，并通过气缸端盖压入固定孔内，固定于气缸刀架上，气缸活塞部件包括气缸活塞杆、下衬套、上衬套、导向套、固定挡环和防尘圈，气缸活塞杆的下段插设于下衬套中，下衬套的上端为台阶状结构，导向套套设于气缸活塞杆的上段，导向套的下端与台阶状结构的上端相接触，上衬套套设于导向套上，上衬套的下端与台阶状结构的下端相接触，固定挡环和防尘圈均设于气缸活塞杆的上端，去毛刺刀刃的下表面与气缸活塞杆的上端端面相连，去毛刺刀刃的上表面为刀刃面。

所述的下衬套与固定孔之间，下衬套与上衬套之间，导向套与气缸活塞杆之间均设有密封圈。

所述的气缸活塞杆的下段与下衬套之间设有格莱密封组件。

所述的去毛刺刀刃上开设有3个螺栓孔，去毛刺刀刃下表面开有固定沉孔，气缸活塞杆的上端端面设有6个螺栓孔，固定沉孔套设于气缸活塞杆的上端，并再通过螺栓使去毛刺刀刃固定连于气缸活塞杆的上端。

所述的导向套为聚甲醛材质。

所述的气缸活塞杆表面设有镀铬层。

所述的去毛刺刀刃中心位置还设有螺纹顶丝孔。

所述的固定孔上设有卡槽，气缸端盖固定在卡槽中。

所述的数个刀刃气缸在气缸刀架上沿气缸刀架轴线方向呈±1度夹角设置一排。

所述的气缸刀架上还设有数块防撞挡块，防撞挡块均为U字形状，U字形状的两端设于一排刀刃气缸的两侧边。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，能够提高去毛刺机气缸的使用寿命，避免了去毛刺刀刃连接固定螺栓会被剪切断裂，提高了去除切削的效果，避免了去毛刺机气缸收到巨大的反作用力。

附图说明

图1是本发明气缸刀架的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中Y-Y方向的剖视图；

图4是本发明气缸活塞杆的结构示意图；

图5是图4的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1至图5所示，本发明所提供的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，包括气缸刀架1，气缸刀架1通过焊接与C型槽钢底座12固定，气缸刀架1上设有25个固定孔2，每个固定孔2内均安装有刀刃气缸20，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，所述的刀刃气缸均包括气缸活塞部件、去毛刺刀刃3和气缸端盖4，气缸活塞部件包括气缸活塞杆6、下衬套7、上衬套8、导向套9、固定挡环10和防尘圈11，气缸活塞杆6的下段先安装格莱密封组件13，然后将气缸活塞杆6下段与格莱密封组件13一同安装至下衬套7中，安装时在下衬套7内表面及气缸活塞杆6圆柱面上涂适量润滑脂，以便于安装及避免密封损坏，下衬套7的上端设置为台阶状结构，导向套9具有4个，依次套设在气缸活塞杆6的上段，导向套9的下端与台阶状结构的上端相接触，上衬套8套在4个导向套9***上，上衬套8的下端与台阶状结构的下端相接触，气缸活塞杆6的上端套有固定挡环10，固定挡环10与导向套9的上端相接触，防尘圈11设于气缸活塞杆6的顶部。将气缸活塞部件安装在气缸刀架1上的固定孔2内，利用气缸端盖4将气缸活塞部件压入固定孔2内，固定孔的开口部上开设有卡槽14，而气缸端盖4又通过4颗内六角螺栓5固定在卡槽14中，卡槽14有效抵御了正、反向去毛刺时对内六角螺栓5的横向冲击力，避免内六角螺栓5剪切断裂。去毛刺刀刃3的下表面开有固定沉孔15，固定沉孔15套设在气缸活塞杆6的上端，去毛刺刀刃3的上表面为刀刃面。

较佳的，所述的下衬套7与固定孔2内表面之间，下衬套7与上衬套8之间，导向套9与气缸活塞杆6之间均设有密封圈16。

较佳的，影响气动元件使用寿命的最大因素为摩擦，为此所述的导向套9为聚甲醛材质，常称为“赛钢”，相较于原来尼龙材质，聚甲醛有着很高的硬度和刚性，具有高度抗蠕变和应力松弛能力，优良的耐磨性，自润滑性，尺寸稳定，有光泽，摩擦阻力低的特效，在活塞杆运动中能提供有限支撑和导向作用，另外，使得气缸活塞杆6与导向套9配合面粗糙度也由原来的0.8提高至类似气缸活塞杆6表面粗糙度要求的0.4。

较佳的，所述的气缸活塞杆6表面设有镀铬层，使其表面硬度达到HRC55-60，减少气缸活塞杆6与导向套9之间的摩擦。

较佳的，所述的格莱密封组件13是由高耐磨聚四氟乙烯复合材料矩形圈和O形橡胶圈组成，O形橡胶圈提供足够的密封力，对矩形圈的磨耗提供补偿作用，可实现双向密封，格莱密封组件13与聚甲醛导向套9配合使用能极大提高去毛刺机气缸的使用寿命。

较佳的，所述的气缸活塞杆6的上端端面加工有6个60°等分的螺栓孔17，去毛刺刀刃3上加工有3个120°等分螺栓孔，安装去毛刺刀刃3时，去毛刺刀刃3上的3个螺栓孔对应气缸活塞杆6上的3个螺栓孔17，并再通过螺栓18固定连接，气缸活塞杆6上的另外3个螺栓孔17为备用，一旦螺纹孔17损坏可实现快速切换至备用螺纹孔17安装，而不需要更换整根气缸活塞杆6。

较佳的，去毛刺刀刃3上的固定沉孔15原来深度为4.8mm，去毛刺刀刃3与气缸活塞杆6配合孔、轴为间隙配合，去除气缸活塞杆6端部倒角，实际接触长度仅为2.8mm，在去除毛刺时，去毛刺刀刃3的固定螺栓18极易扳断，为此将固定沉孔15加深至7.8mm，以增加接触长度，同时将孔、轴配合改进为过渡配合，避免螺栓18直接受力。

较佳的，所述的去毛刺刀刃3中心位置还设有一个螺纹顶丝孔19，在拆除或调整去毛刺刀刃3安装角度时，可利用螺栓顶丝反作用力将去毛刺刀刃3从气缸活塞杆6上顶出。

较佳的，所述的25个刀刃气缸20在气缸刀架1上沿气缸刀架1轴线方向呈±1度夹角设置一排，使得在去除毛刺时，无论去钢板头部还是尾部毛刺时，始终首先以一点接触板坯下部毛刺，然后靠辊道驱动力带动钢板逐渐斜向切削板坯下方毛刺，减少受力面积，提高了切削效果，避免了去毛刺机气缸受到巨大反作用力。

较佳的，所述的一排刀刃气缸20的两侧边均还设有防撞挡块21，防撞挡块21为U字形状，设有3块，1块焊接在气缸刀架1中心线位置，其余2块按板坯宽度沿气缸刀架1中心线位置往两侧布置。防撞挡块21安装高度高于气缸活塞杆6未伸出时的去毛刺刀刃3上表面位置(见图1中标识A)，并低压气缸活塞杆6完全伸出后去毛刺刀刃3上表面位置(见图1中标识D)。当叩头严重的板坯通过去毛刺机进行毛刺清理时，去毛刺刀刃3上表面在原始位置(见图1中标识A)，此时该位置低于防撞挡块21，叩头板坯头部或尾部撞击防撞挡块21而缓冲通过去毛刺机的气缸刀架1后停止，刀刃气缸20动作，气缸活塞杆6伸出去毛刺刀刃3仅仅贴合在钢板下表面位置(见图1中标识C)，此时辊道再次转动，将板坯运行通过去毛刺机的气缸刀架1，去毛刺刀刃3利用板坯相对作用力将板坯下表面的毛刺去除干净。

当使用一段时间工作位置去毛刺刀刃的刀刃面磨损或固定螺栓孔损坏后，可通过拆除内六角螺栓，再将一颗内六角螺栓拧入去毛刺刀刃的螺纹顶丝孔，利用反作用力将去毛刺刀刃从气缸活塞杆上顶出，将去毛刺刀刃旋转一定角度后重新安装后恢复正常使用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，包括气缸刀架，气缸刀架上设有数个固定孔，每个固定孔内均设有刀刃气缸，其特征在于，所述的刀刃气缸均包括气缸活塞部件、去毛刺刀刃和气缸端盖，气缸活塞部件设于固定孔内，并通过气缸端盖压入固定孔内，固定于气缸刀架上，气缸活塞部件包括气缸活塞杆、下衬套、上衬套、导向套、固定挡环和防尘圈，气缸活塞杆的下段插设于下衬套中，下衬套的上端为台阶状结构，导向套套设于气缸活塞杆的上段，导向套的下端与台阶状结构的上端相接触，上衬套套设于导向套上，上衬套的下端与台阶状结构的下端相接触，固定挡环和防尘圈均设于气缸活塞杆的上端，去毛刺刀刃的下表面与气缸活塞杆的上端端面相连，去毛刺刀刃的上表面为刀刃面。

2.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的下衬套与固定孔之间，下衬套与上衬套之间，导向套与气缸活塞杆之间均设有密封圈。

3.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的气缸活塞杆的下段与下衬套之间设有格莱密封组件。

4.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的去毛刺刀刃上开设有3个螺栓孔，去毛刺刀刃下表面开有固定沉孔，气缸活塞杆的上端端面设有6个螺栓孔，固定沉孔套设于气缸活塞杆的上端，并再通过螺栓使去毛刺刀刃固定连于气缸活塞杆的上端。

5.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的导向套为聚甲醛材质。

6.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的气缸活塞杆表面设有镀铬层。

7.如权利要求4所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的去毛刺刀刃中心位置还设有螺纹顶丝孔。

8.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的固定孔上设有卡槽，气缸端盖固定在卡槽中。

9.如权利要求1所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的数个刀刃气缸在气缸刀架上沿气缸刀架轴线方向呈±1度夹角设置一排。

10.如权利要求9所述的一种适用于板坯去毛刺机的刀片气缸装置，其特征在于，所述的气缸刀架上还设有数块防撞挡块，防撞挡块均为U字形状，U字形状的两端设于一排刀刃气缸的两侧边。