CN202045408U - 一种分步切边装置 - Google Patents

Abstract

一种分步切边装置，至少包括两套剪切装置，分别置于带钢两侧，以实现对带钢两侧边部的剪切，且每套剪切装置中至少包括一个高能激光切割头与一个高压水射流喷嘴，高能激光切割头与高压水射流喷嘴沿着板带行走方向串联排列，其排列方向与带钢的行走方向完全一致，排列顺序为高能激光切割头在前，高压水射流喷嘴在后。本实用新型替代当前剪切线上圆盘剪切边设备，采用当前技术成熟的高能激光切割技术与高压射流切割技术，将两者进行穿联，形成两步式分段剪切方式，以满足硅钢成品的边部磁感强度分布不受剪切工序的影响，实现高速剪切与良好剪切质量的结合。

Description

一种分步切边装置

技术领域

本实用新型涉及剪切技术领域，特别涉及一种分步切边装置。

背景技术

定宽圆盘剪（又称切边剪）是用于连续轧制或半连续轧制生产线上的重要设备，其主要功能是剪切带钢的两侧边部不规则的毛边，使带钢的外观尺寸规格达到产品的宽度要求。对于现代化轧制生产线，圆盘剪通常设置在热轧出口、冷轧酸洗出口或冷轧成品剪切线，设备功能十分关键。

目前国内主要采用双头回转式圆盘剪，该类圆盘剪在剪切普通冷态钢板时性能稳定，然而在剪切冷态成品电工钢（也称为硅钢）时，由于硅钢材质硬度高，且由于硅钢对其内部晶粒组织的要求十分严格，圆盘剪在剪切一段时间后容易出现以下主要问题：

1、剪切效果影响因素多：合理设置圆盘剪的参数非常重要且困难，其中最为重要的几个参数为剪刃的侧向间隙、重叠量、剪刃强度、剪刃使用周期等，均直接影响带钢剪切质量，设置不当会造成剪切毛刺、边部裂纹、扣头、卡钢，严重时会造成带钢无法剪切或板边从溜槽上方穿出等现象，这种现象在硅钢成品剪切上显得尤为明显；

2、无法避免热应力影响：圆盘剪是通过上下剪刃的强力搓挤，造成冷态带钢边部的金属从基体上脱落，这种搓挤能在瞬间产生大量的摩擦热，这种摩擦热对于普通冷态钢板不会造成明显影响，而对于成品硅钢，尤其是高牌号的取向硅钢，其边部的金相组织极易受热变异，造成边部的磁感发生显著变化，直接影响最终用户的利益；

3、剪切量难以准确控制：受圆盘剪这种特殊的结构形式与剪切特性，对钢板，尤其是薄规格钢板的宽度剪切量难以做到精确控制，微小的剪切跑偏就大大超过了精度控制范围，一定层度上降低了钢材的收得率。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种分步切边装置，替代当前剪切线上圆盘剪切边设备，采用当前技术成熟的高能激光切割技术与高压射流切割技术，将两者进行穿联，形成两步式分段剪切方式，以满足硅钢成品的边部磁感强度分布不受剪切工序的影响，实现高速剪切与良好剪切质量的结合。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种分步切边装置，其特征在于：至少包括两套剪切装置，分别置于带钢两侧，以实现对带钢两侧边部的剪切，且每套剪切装置中至少包括一个高能激光切割头与一个高压水射流喷嘴，高能激光切割头与高压水射流喷嘴沿着板带行走方向串联排列，其排列方向与带钢的行走方向完全一致，排列顺序为高能激光切割头在前，高压水射流喷嘴在后。

进一步，所述的高能激光切割头、高压水射流喷嘴设置于一支撑架，支撑架连接一可控制支撑架伸缩的驱动装置。

所述的驱动装置为油缸。

所述的油缸为步进油缸。

所述的高压水射流喷嘴与支撑架活动连接，以喷嘴轴线为中心，沿带钢行走方向左右偏转。

另外，本实用新型还包括一基座，基座中央开设一供带钢行走的凹槽，基座凹槽两侧的上端面设供支撑架滑动的线性滑轨。

本实用新型综合利用高能激光与高压射流的切割能力，将其顺次穿联排列，形成两步式剪切，即高能激光头进行第一次切割，高压喷嘴在激光头的切割槽处进行再次切割，完成最终的边部切除；在提高边部剪切质量的同时，避免剪切区域受剪切热的影响。

带钢在两个转向辊以及前后机组的张力作用下，钢板的板面被强迫拉伸为平直状，此时两侧剪切装置对各自边部进行分步剪切，以高能激光头的快速切割后，利用高压射流的切割与冷却综合作用，实现带钢边部的最终切离。

带钢穿带进入剪切区域后，在前后机组的张力作用下，带钢表面受张力作用变得平直，此时高能激光头与高压喷嘴根据带钢的运行方向手动调整为其排列方向与带钢的运行方向完全一致，其目的是确保两者的切割的轨迹完全一致；此时，进给油缸在接收到来自中控系统的带钢宽度、边部剪切量等参数后，直接控制两侧支撑架的伸缩行程，确保激光头与高压喷嘴的剪切宽度与中控要求的宽度值完全一致。此时高能激光头与高压喷嘴顺次的对带钢边部进行剪切，钢板在前后机组的张力作用线按照一定的速度通过剪切。

高能激光头剪切后，切缝区域热量极高，为保证其热作用影响区还没有完全扩展的时候需要进行对应的冷却切割，因此当带钢的运行速度较高时，高能激光头与高压喷嘴保持平行，且垂直于钢板表面方向即可；当带钢的运行速度较低时，高压喷嘴可根据喷射距离、带钢运行速度计算出对应的偏转角度，使高压喷嘴的水射流能在规定的时间能对激光切缝进行冷却。

本实用新型相对现有技术的优点在于：

1、采用高能激光头的热切割作用后，利用高压水射流的磨削与冷却作用，不仅显著改善切缝的表面质量，同时很好的拟制剪切热影响区，对于某些规格，如硅钢等的边部剪切具有很好的改进效果。

2、通过采用高能激光头与高压射流取代现有的圆盘剪切边，带钢边部由于采用两步剪切形式，激光与射流的设备供应能力完全满足要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型分布剪切的一个实施例。

图4为本实用新型分布剪切的另一个实施例。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型的分步切边装置，其包括两套剪切装置1、2，分别置于带钢3两侧，以实现对带钢3两侧边部的剪切，每套剪切装置1（以剪切装置1为例）中包括一个高能激光切割头4与一个高压水射流喷嘴5，高能激光切割头4与高压水射流喷嘴5沿着板带行走方向串联排列，其排列方向与带钢3的行走方向完全一致，排列顺序为高能激光切割头4在前，高压水射流喷嘴5在后。

进一步，所述的高能激光切割头4、高压水射流喷嘴5设置于一支撑架6，支撑架6连接一可控制支撑架伸缩的驱动装置7。在本实施例中，该驱动装置7为油缸步进。

所述的高压水射流喷嘴5与支撑架6活动连接，以喷嘴轴线为中心，沿带钢行走方向左右偏转。

另外，本实用新型还包括一基座8，基座8中央开设一供带钢3行走的凹槽81，基座8凹槽两侧的上端面设供支撑架6滑动的线性滑轨82。

带钢边部切除时，首先采用高能激光束实现对带钢边部的热剪切，而后通过高压水射流产生极高速度磨削剪切槽，不仅显著改善剪切区域的表面质量，同时极大抑制了热影响区。

驱动装置7---步进油缸接收到来自中控系统的带钢宽度、边部剪切量等参数后，直接控制两侧支撑架6的伸缩行程，确保高能激光切割头4、高压水射流喷嘴5的剪切宽度与中控要求的宽度值完全一致；与此同时，高能激光切割头4、高压水射流喷嘴5接受中控发出的能量分配、喷射压力、喷射流量、喷射角度等参数予以执行；此时冷态带钢3穿带进入剪切区域，其在前后机组的张力作用下表面变得平直，此时高能激光切割头4、高压水射流喷嘴5在带钢的运行方向顺次进行剪切，剪切后的边部利用原有的卷边机或切边机进行回收处理。

参见图3，其为本实用新型分布剪切的一个实施例。

该实施例是在板带行走方向上顺次排列有高能激光切割头4与高压水射流喷嘴5，且高能激光切割头4的激光束与高压水射流喷嘴5射流方向均严格垂直于板带的表面；切割时，高能激光切割头4首先在板带3边部切割出一个较浅的凹槽，而后通过高压水射流喷嘴5的高压射流进行最终切除，实现对板带边部的快速冷却与切除。

参见图4，其为本实用新型分布剪切的另一个实施例。

该实施例是在板带行走方向上顺次排列有高能激光切割头4与高压水射流喷嘴5，且高能激光切割头4的激光束方向是与板带3的板面呈现一定的倾斜角度，而高压水射流喷嘴5射流方却严格垂直于板带3的表面；切割时，高能激光切割头4通过倾斜激光束在板带3边部切割出一个较浅的凹槽，而后通过高压水射流喷嘴5的高压射流进行最终切除，实现对板带边部的快速冷却与切除。

本实用新型采用两种截然不同的剪切方法穿联式的对运动中的冷态硅钢板边部进行定宽剪切，避免边部因剪切热造成的局部组织变化，同时保证切后带钢的边部光滑、无毛刺的，以显著降低带钢在轧制期间承受张力波动、轧制碾压不均时因为带钢边部的剪切缺陷而发生断带的可能，有效提高剪切后带钢的边部质量与定宽精度。

Claims (6)

1.一种分步切边装置，其特征在于：至少包括两套剪切装置，分别置于带钢两侧，以实现对带钢两侧边部的剪切，且每套剪切装置中至少包括一个高能激光切割头与一个高压水射流喷嘴，高能激光切割头与高压水射流喷嘴沿着板带行走方向串联排列，其排列方向与带钢的行走方向一致，排列顺序为高能激光切割头在前，高压水射流喷嘴在后。

2.如权利要求1所述的分步切边装置，其特征在于：所述的高能激光切割头、高压水射流喷嘴设置于一支撑架，支撑架连接一可控制支撑架伸缩的驱动装置。

3.如权利要求1所述的分步切边装置，其特征在于：所述的驱动装置为油缸。

4.如权利要求3所述的分步切边装置，其特征在于：所述的油缸为步进油缸。

5.如权利要求1所述的分步切边装置，其特征在于：所述的高压水射流喷嘴与支撑架活动连接，以喷嘴轴线为中心，沿带钢行走方向左右偏转。

6.如权利要求1所述的分步切边装置，其特征在于：还包括一基座，基座中央开设一供带钢行走的凹槽，基座凹槽两侧的上端面设供支撑架滑动的线性滑轨。

Images