RU2286865C2 - Combined circular edge breaking-up shear - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, equipment used in hot rolling lines for rolling of aluminum sheets.

SUBSTANCE: combined circular edge breaking-up shears comprise driven upper knife, lower circular knife fixed on shaft on which drum is secured. Edge breaking-up knives and flexible members are located on outer surface of drum. Upper knife is made in the form of disk. Each of said flexible members is made in the form of plate manufactured from springy material, with one end of plate being attached to drum surface.

EFFECT: increased strength of flexible members of shears under high temperature conditions.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, используется в линиях горячей прокатки листов из алюминия как оборудование, предназначенное для обрезки на ходу с двух сторон прокатанной полосы и одновременного дробления обрези.The invention relates to the field of metallurgy, is used in the lines of hot rolling of aluminum sheets as equipment designed for cutting on the go on both sides of the rolled strip and at the same time crushing the trim.

Необходимость установки комбинированных ножниц в линиях горячей прокатки алюминиевых полос обусловлена трудностями, связанными с невозможностью отведения из рабочей зоны ножниц отрезанных продольных кромок, которые, не имея достаточной жесткости из-за высокой их температуры, подвержены деформациям, потере формы и устойчивости.The need to install combined scissors in the hot-rolling lines of aluminum strips is due to the difficulties associated with the inability to remove the cut longitudinal edges from the working area of the scissors, which, without sufficient rigidity due to their high temperature, are subject to deformation, loss of shape and stability.

Известны комбинированные дисковые кромкокрошительные ножницы, конструкция которых описана в пояснительной записке №669060 ВНИИМЕТмаша «ПНШС - 2000 г.п. алюминиевых сплавов КРАМЗ. Ножницы дисковые кромкообрезные с кромкокрошителем и уборкой обрези», М., 1983 г., 7-12.Known combined circular edging shears, the design of which is described in explanatory note No. 669060 VNIIMETmash "PNSHS - 2000 g. Kramz aluminum alloys. Trimming disc scissors with edge grinder and trimming », M., 1983, 7-12.

На плитовине смонтированы правый и левый режущие суппорты, установленные с возможностью перемещения в зависимости от ширины листа, подлежащего обрезке кромок. На верхнем и нижнем приводных валах установлены дисковые ножи, которые размещают с перекрытием по вертикали; величина перекрытия рассчитывается в зависимости от физико-механических свойств материала полосы, ее толщины и других факторов. К суппортам крепятся проводки для отвода из зоны резания обрези.The right and left cutting calipers are mounted on the plate, mounted with the possibility of movement depending on the width of the sheet to be trimmed edges. On the upper and lower drive shafts mounted disk knives, which are placed vertically overlapping; the amount of overlap is calculated depending on the physicomechanical properties of the strip material, its thickness and other factors. Wiring is attached to the calipers to divert the trimmed area from the cutting area.

Работают комбинированные дисковые кромкообрезные ножницы следующим образом.Combined disc trimming shears work as follows.

Перемещают и закрепляют суппорты в положениях, при которых верхние и нижние дисковые ножи установлены таким образом, что расстояние между их торцами выбрано в зависимости от ширины полосы, продольная кромка которой подлежит обрезке на ножницах. Включают приводы ножниц, при этом дисковые ножи вращаются со скоростью, согласованной прокатываемой полосы, которую задают в ножи. Дисковыми ножами одновременно с двух сторон обрезают продольные кромки полосы, которые измельчают кромкокрошительными ножами, и образовавшуюся обрезь отводят к уборочному транспортному средству, а обрезанная полоса транспортируется далее в линии технологического потока.The calipers are moved and fixed in positions in which the upper and lower circular knives are installed so that the distance between their ends is selected depending on the width of the strip, the longitudinal edge of which is to be trimmed on the scissors. The scissor drives are turned on, while the disk knives rotate at a speed consistent with the rolled strip, which is set into the knives. The longitudinal edges of the strip are cut off with circular knives on both sides, which are crushed with edge-crushing knives, and the resulting trim is taken to the harvesting vehicle, and the trimmed strip is transported further in the process flow line.

При отделении продольных кромок от полосы в каждой зоне резания начинается внедрение верхнего и нижнего дисковых ножей в металл полосы (начало резания) и завершается отрезание участка кромки, где кромки верхнего и нижнего ножей сходятся. Начинается прорезание отрезанного участка кромки кромкокрошительными ножами. Со стороны кромкокрошительного ножа прилагается усилие реза, направление которого совпадает с направлением установки ножа. При этом в точке, которая одновременно принадлежит и продольному краю полосы и отрезаемой кромке, действует сдвигающая горизонтальная составляющая усилия резания. В результате при перерезании отрезанной кромки в направлении, не совпадающем с движением полосы, имеет место увод, отрыв отрезаемой кромки с появлением на продольной кромке полосы трещин, рванин, что снижает качество готового продукта.When separating the longitudinal edges from the strip in each cutting zone, the introduction of the upper and lower circular knives into the metal of the strip (the beginning of cutting) begins and the cutting of the edge section is completed, where the edges of the upper and lower knives converge. The cutting of the cut edge section with edge-cutting knives begins. From the side of the edge-crushing knife, a cutting force is applied, the direction of which coincides with the direction of installation of the knife. At the same time, at a point that simultaneously belongs to both the longitudinal edge of the strip and the cut edge, a shear horizontal component of the cutting force acts. As a result, when cutting the cut edge in a direction that does not coincide with the movement of the strip, there is a withdrawal, separation of the cut edge with the appearance on the longitudinal edge of the strip of cracks, flaws, which reduces the quality of the finished product.

Таким образом, недостатком описанного устройства является неудовлетворительное качество полосы, обрезанной на ножницах.Thus, the disadvantage of the described device is the unsatisfactory quality of the strip cut on the scissors.

Известно устройство для резки тонкого листового материал, описанное в авторском свидетельстве СССР №582922, В 23 D 19/04, более близкое к заявляемым ножницам и принятое в качестве прототипа.A device for cutting thin sheet material is described in the USSR author's certificate No. 582922, 23 D 19/04, closer to the claimed scissors and adopted as a prototype.

В его состав входят верхний приводной барабан (верхний нож), который связан через зубчатые зацепления с приводным нижним ножом, сочлененным с приводом, и выполненным из набора ножевых дисков, закрепленных на приводном валу с образованием барабана, на наружных поверхностях которого размещены упругие элементы (вкладыши), размещенные в промежутках между режущими кромками ножей. Кроме того, на дисках, размещенных с двух сторон от установленного упругого элемента, выполнены кольцевые углубления, предназначенные для заполнения упругим элементом при его сжатии во время резания полосы. Очевидно, что упругие элементы изготовлены из материала на основе термостойкой резины.It consists of the upper drive drum (upper knife), which is connected via gears to the lower drive knife, articulated with the drive, and made of a set of knife disks mounted on the drive shaft to form a drum, on the outer surfaces of which elastic elements are placed (liners ) placed between the cutting edges of the knives. In addition, on the disks placed on both sides of the installed elastic element, annular recesses are made to fill the elastic element when it is compressed during cutting of the strip. It is obvious that the elastic elements are made of material based on heat-resistant rubber.

Работает устройство для резки тонкого листового материала следующим образом.A device for cutting thin sheet material as follows.

Лента, подлежащая разрезанию, подается между вращающимися нижним и верхним ножами, который с усилием прижимает ее к рабочим поверхностям нижнего ножевого барабана. При этом под воздействием усилия прижима упругие элементы продавливаются вместе с материалом ленты, лента прижимается к режущим кромкам ножевого барабана и разрезается в продольном и поперечном направлениях, при этом упругие элементы заполнят кольцевые прорези. После завершения контакта с верхним барабаном упругие элементы восстанавливают свою прежнюю форму и занимают исходное положение, выталкивая кусочки обрези из дисковых крошительных ножей.The tape to be cut is fed between the rotating lower and upper knives, which presses it with effort to the working surfaces of the lower knife drum. At the same time, under the influence of the clamping force, the elastic elements are pressed along with the material of the tape, the tape is pressed against the cutting edges of the knife drum and cut in the longitudinal and transverse directions, while the elastic elements fill the annular slots. After the contact with the upper drum is completed, the elastic elements restore their former shape and take their initial position, pushing the trim pieces from the disk crumbling knives.

По сравнению с аналогом на описанных ножницах получают листы более высокого качества, так как при поперечном разрезании обрези отсутствует сдвигающая составляющая, что способствует получению качественных продольных кромок на готовом продукте.Compared to the analogue, the described scissors produce sheets of higher quality, since there is no shear component during transverse cutting of the trim, which contributes to obtaining high-quality longitudinal edges on the finished product.

Однако следует отметить, что при дроблении обрези из листовой заготовки имеет место значительный износ материала упругих элементов и от воздействия высоких температур материала разрезаемой заготовки, составляющих 300-400°С, что снижает их долговечность и долговечность устройства для резки в целом.However, it should be noted that during the crushing of the trim from the sheet blank there is significant wear of the material of the elastic elements and from the influence of high temperatures of the material of the cut blank, comprising 300-400 ° C, which reduces their durability and the durability of the cutting device as a whole.

Таким образом, недостатком прототипа является неудовлетворительная долговечность устройства для разрезания листового материала.Thus, the disadvantage of the prototype is the unsatisfactory durability of the device for cutting sheet material.

В основу изобретения поставлена задача создания комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц с повышенной долговечностью.The basis of the invention is the task of creating a combined disk edge crushing scissors with increased durability.

Задача повышения долговечности комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц решается за счет технического результата, который состоит в повышении стойкости упругих элементов ножниц в условиях действиях высоких температур.The task of increasing the durability of the combined disk edge crushing scissors is solved by the technical result, which consists in increasing the resistance of the elastic elements of the scissors under conditions of high temperatures.

Для достижения указанного технического результата в комбинированных дисковых кромкокрошительных ножницах, содержащих приводной верхний нож, нижний дисковый нож, закрепленный на одном приводном валу с барабаном, несущим размещенные на его наружной поверхности кромкокрошительные ножи и упругие элементы, расположенные в промежутках между кромкокрошительными ножами, согласно изобретению верхний нож изготовлен в виде диска, а каждый из упомянутых упругих элементов выполнен в виде пластины из пружинного материала, один конец которой прикреплен к поверхности барабана.To achieve the technical result, in combined circular edging shears containing an upper upper knife, a lower circular knife fixed to one drive shaft with a drum carrying edge-cutting knives and elastic elements located in the spaces between the edge-cutting knives, according to the invention, the upper the knife is made in the form of a disk, and each of the mentioned elastic elements is made in the form of a plate of spring material, one end of which replays the drum surface.

В результате сравнительного анализа предлагаемого технического решения и прототипа установлено, что они имеют общие признаки:As a result of a comparative analysis of the proposed technical solution and prototype, it was found that they have common features:

- приводной верхний дисковый нож;- drive upper circular knife;

- нижний дисковый нож, закрепленный на одном приводном валу с барабаном, несущим размещенные на его наружной поверхности кромкокрошительные ножи и упругие элементы, расположенные в промежутках между кромкокрошительными ножами;- a lower circular knife mounted on one drive shaft with a drum carrying edge-crushing knives and elastic elements located in the spaces between the edge-crushing knives located on its outer surface;

и отличительные признаки:and distinguishing features:

- верхний нож изготовлен в виде диска;- the upper knife is made in the form of a disk;

- выполнение каждого из упругих элементов в виде пластины из пружинного материала;- the implementation of each of the elastic elements in the form of a plate of spring material;

- размещение упругих элементов в промежутках между кромкокрошительными ножами;- placement of elastic elements in the gaps between the edge crushing knives;

- прикрепление одного конца каждого упругого элемента к поверхности барабана.- attaching one end of each elastic element to the surface of the drum.

Таким образом, заявляемое решение имеет новые формы выполнения конструктивных элементов, новые материалы изготовления конструктивных элементов, новые связи между элементами ножниц.Thus, the claimed solution has new forms of structural elements, new materials for the manufacture of structural elements, new ties between the elements of the scissors.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.Between the distinguishing features and the achieved technical result there is a causal relationship.

Благодаря тому в комбинированных дисковых кромкокрошительных ножницах верхний нож изготовлен в виде диска, а каждый из упомянутых упругих элементов выполнен в виде пластины из пружинного материала, один конец которой прикреплен к поверхности барабана, стало возможным увеличить срок службы упругих элементов, что привело к повышению долговечности комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц.Due to this, in the combined disk edge crushing scissors, the upper knife is made in the form of a disk, and each of the mentioned elastic elements is made in the form of a plate of spring material, one end of which is attached to the surface of the drum, it became possible to increase the service life of the elastic elements, which led to an increase in the durability of the combined cutting edge scissors.

Заявляемое техническое решение не известно из уровня техники, поэтому оно является новым.The claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it is new.

Заявляемое техническое решение имеет изобретательский уровень, так как предлагаемая конструкция комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц для специалиста явным образом не следует из уровня техники.The claimed technical solution has an inventive step, since the proposed design of combined circular edge-cutting scissors for a specialist does not explicitly follow from the prior art.

Заявляемое решение промышленно применимо и изготовление его в условиях ЗАО НКМЗ не представляет технических и технологических сложностей. С использованием заявляемого решения выполнен рабочий проект для стана 2840 горячей прокатки алюминия Каменск-Уральского металлургического завода.The claimed solution is industrially applicable and its manufacture in the conditions of NKMZ CJSC does not present technical and technological difficulties. Using the proposed solution, a working draft was completed for mill 2840 for hot rolling of aluminum at the Kamensk-Uralsky Metallurgical Plant.

Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображено следующее:The claimed solution is illustrated by drawings, which depict the following:

на фиг.1 - общий вид комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц;figure 1 is a General view of the combined disk edge crushing scissors;

фиг.2 - схема резания в заявляемом решении.figure 2 - cutting scheme in the inventive solution.

Комбинированные дисковые кромкокрошительные ножницы устанавливают за прокатной клетью по оси прокатки на фундаментной раме, несущей симметрично установленные относительно оси прокатки левую и правую каретки с размещенными на них механизмами резания. Каждая каретка сочленена с механизмом перемещения 1 и имеет приводной верхний вал 2 и приводной нижний вал 3. На концах валов 2, обращенных к оси ножниц, консольно закреплены широкие верхние дисковые ножи 4, а на аналогичных концах нижних валов 3 закреплены нижние дисковые ножи 5. На каждом нижнем валу 3 размещен цилиндрический барабан 6, а на его наружной поверхности закреплены перпендикулярно торцам кромкокрошительные ножи 7. Между ножами 7 размещены упругие элементы 8, выполненные в данном случае из листового пружинного материала, например из стали марки 50ХФА. Один конец упругого элемента 8 закреплен на наружной поверхности барабана 6, а второй - свободный - расположен с возможностью взаимодействия с обрезками, залипшими между кромкокрошительными ножами 7. Упругие элементы 8 могут быть прикреплены также к боковым поверхностям кромкокрошительных ножей 7, однако, этот вариант крепления более трудоемкий, менее надежный, поэтому отдано предпочтение креплению упругих элементов 8 к наружной поверхности барабана 6, кроме того, вид, форма выполнения упругого элемента для решению поставленной задачи существенного значения не имеет. Упругие элементы 8 могут быть выполнены, например, также в виде витой цилиндрической пружины, но предпочтение отдано пластине из пружинного материала, как более простой в изготовлении и более надежной в эксплуатации. Свободные концы верхних валов 2 и нижних валов 3 соединены с приводом 9 вращения валов.Combined circular edging shears are installed behind the rolling stand along the rolling axis on a foundation frame that carries left and right carriages symmetrically mounted with respect to the rolling axis with cutting mechanisms placed on them. Each carriage is articulated with a movement mechanism 1 and has a drive upper shaft 2 and a drive lower shaft 3. At the ends of the shafts 2 facing the axis of the scissors, the wide upper disk knives 4 are cantilevered, and the lower disk knives 5 are fixed at the similar ends of the lower shafts 3. On each lower shaft 3 there is a cylindrical drum 6, and edge crushing knives 7 are fixed perpendicularly to the ends of the ends 7. Between the knives 7 there are elastic elements 8 made in this case of spring material, for example steel grade 50HFA. One end of the elastic element 8 is fixed on the outer surface of the drum 6, and the other — free — is located with the possibility of interacting with scraps that are stuck between the edge-cutting knives 7. The elastic elements 8 can also be attached to the side surfaces of the edge-cutting knives 7, however, this mounting option is more labor-intensive, less reliable, therefore, preference is given to attaching the elastic elements 8 to the outer surface of the drum 6, in addition, the type, form of execution of the elastic element to solve the problem is It doesn’t matter. The elastic elements 8 can be made, for example, also in the form of a coiled coil spring, but the preference is given to the plate of the spring material, as it is simpler to manufacture and more reliable in operation. The free ends of the upper shafts 2 and lower shafts 3 are connected to the shaft rotation drive 9.

Работают комбинированные дисковые кромкообрезные ножницы следующим образом.Combined disc trimming shears work as follows.

От реверсивной клети прокатного стана алюминиевая полоса транспортным рольгангом подается в зону резания. Ножницы предварительно настраивают на прием полосы заданной ширины. Для этого включают приводы перемещения 1, которые передвигают по раме правую и левую каретки с их режущими механизмами до размещения плоскостей резания верхних дисковых ножей 4 и нижних дисковых ножей 5 симметрично относительно оси прокатки. Затем перемещают верхние 4 и нижние дисковые ножи 5 по вертикали, добиваясь необходимого перекрытия верхнего дискового ножа 4 и вершин кромкокрошительных ножей 7, в зависимости от толщины и температуры нагрева обрабатываемой полосы. Далее включают приводы 9 вращения верхних валов 2 с дисковыми ножами 4 и нижних валов 3 с дисковыми ножами 5 и барабанами 6, несущими кромкокрошительные ножи 7. Полоса подается транспортным средством в зону резания, где одновременно с двух сторон дисковыми ножами 4 и 5 обрезают продольные кромки на полосе. Обрезанные кромки сразу же попадают в зазор между верхним дисковым ножом 4 цилиндрической поверхностью барабана 6 и кромкокрошительным ножом 7, где и происходит дробление обрези, после чего она по желобам отводится к уборочному устройству.From the reversing stand of the rolling mill, the aluminum strip is transported to the cutting zone by a transport roller table. Scissors are pre-configured to receive a strip of a given width. To do this, include movement drives 1, which move the right and left carriages with their cutting mechanisms along the frame until the cutting planes of the upper circular knives 4 and lower circular knives 5 are placed symmetrically with respect to the rolling axis. Then move the upper 4 and lower disk knives 5 vertically, achieving the necessary overlap of the upper disk knife 4 and the vertices of the edge-cutting knives 7, depending on the thickness and heating temperature of the processed strip. Further, rotation drives 9 of the upper shafts 2 with circular knives 4 and lower shafts 3 with circular knives 5 and drums 6 carrying edge-cutting knives 7 are included. The strip is fed by the vehicle to the cutting zone, where longitudinal edges are cut from both sides by circular knives 4 and 5 on the strip. The trimmed edges immediately fall into the gap between the upper circular knife 4 with the cylindrical surface of the drum 6 and the edge-crushing knife 7, where the trimmings are crushed, after which it is diverted to the cleaning device through the gutters.

Из вышеизложенного видно, что выполнение комбинированных дисковых кромкообрезных ножниц с кромкокрошительными ножами, в соответствии с формулой изобретения снабженными упругими элементами, размещенными между кромкокрошительными ножами, позволяет воздействовать на прилипшие к боковым поверхностям ножей горячей обрези выталкивающими усилиями и удалять обрезь из межножевых промежутков, что способствует устранению дополнительных распорных усилий между верхними и нижними дисковыми ножами, что сохраняет их целостность, повышает долговечность дисковых ножей и комбинированных дисковых кромкокрошительных ножниц в целом.From the foregoing, it can be seen that the implementation of combined circular edge trimming scissors with edge-cutting knives, in accordance with the claims, provided with elastic elements located between the edge-cutting knives, allows to act on the hot cuts adhering to the side surfaces of the knives by pushing forces and remove the trim from the inter-knife gaps, which helps to eliminate additional spacing efforts between the upper and lower circular knives, which preserves their integrity, increases for a long time the eternity of circular knives and combined circular edging shears in general.

Claims (1)

Комбинированные дисковые кромкокрошительные ножницы, содержащие приводной верхний нож, нижний дисковый нож, закрепленный на одном приводном валу с барабаном, несущим размещенные на его наружной поверхности кромкокрошительные ножи и упругие элементы, расположенные в промежутках между кромкокрошительными ножами, отличающиеся тем, что верхний нож выполнен в виде диска, а каждый из упомянутых упругих элементов выполнен в виде пластины из пружинного материала, один конец которой прикреплен к поверхности барабана.Combined circular edging shears containing a driving upper knife, a lower circular knife mounted on one drive shaft with a drum carrying edge crusher knives and elastic elements located in the spaces between the edging knives, characterized in that the upper knife is made in the form a disk, and each of the said elastic elements is made in the form of a plate of spring material, one end of which is attached to the surface of the drum.

Images